Estudio de susceptibilidad de fracturamiento y fallamiento del terreno debido a subsidencia y reactivación de paleocauces en el municipio de Jesús María, Aguascalientes

Abstract

RESUMEN El valle aluvial y fluvial donde se encuentra la ciudad de Aguascalientes ha desarrollado en los últimos años un gran crecimiento industrial y poblacional, lo que ha provocado la sobre explotación de los mantos acuíferos en la zona. Dicha extracción ha generado un descenso del nivel de la superficie por el reacomodo de las partículas sólidas al extraer el agua, este fenómeno es conocido como subsidencia. Con el proceso de subsidencia se han creado discontinuidades (fallas y fracturas) por asentamientos diferenciales que dañan las construcciones, vialidades e instalaciones. La aparición de estas fracturas está asociada a tres tipos de orígenes: geológico, reactivación por la subsidencia y reactivación de paleocauces. Por tal motivo es necesario implementar una metodología para la determinación de zonas susceptibles presentar discontinuidades y la determinación del ancho de influencia de las fallas activas. Se realizaron pruebas geofísicas para la caracterización de las discontinuidades de la zona de Jesús María, Aguascalientes. Se utilizaron métodos eléctricos y sísmicos, específicamente se aplicaron perfil de resistividad eléctrica, refracción sísmica y MASW 1D. Los perfiles de tomografía eléctrica mostraron que la configuración estratigráfica, podría facilitar el desarrollo deferentes tipos de discontinuidades. Los perfiles de refracción sísmica muestran zonas de baja velocidad de ondas sísmicas en los lugares donde se encuentran las fallas. Los perfiles de tomografía eléctrica mostraron buenos resultados para la determinación de la configuración estratigráfica. Esta configuración se fue analizada para buscar condiciones que faciliten la generación de discontinuidades. Los perfiles de refracción sísmica mostraron con gran detalle las zonas donde la falla se encuentra activa o zonas de influencia de la falla. Usando ambas técnicas fue propuesta una metodología para determinar zonas susceptibles a fracturamiento y fallamiento y para delimitar el ancho de influencia de las fallas.

ABSTRACT The alluvial and fluvial valley where the city of Aguascalientes is located has developed a great industrial and population growth in recent years, which has caused the over exploitation of the aquifers in the area. This extraction has generated a decrease in the level of the surface by the rearrangement of the solid particles when extracting the water, this phenomenon is known as land subsidence. With the process of land subsidence, discontinuities (faults and fractures) by differential settlements have been created, damaging buildings, roads and facilities. The appearance of these structures is associated to three types of origins: geological, reactivation by land subsidence and reactivation of paleo-channels. For this reason, it is necessary to implement a methodology for the determination of susceptible zones to present discontinuities and the determination of the width of influence of the active faults. Geophysical tests were carried out to characterize the discontinuities in the area of Jesús María, Aguascalientes. Electrical and seismic methods were used, specifically electric resistivity, seismic refraction and MASW 1D profiles were applied. The electrical tomography profiles showed that the stratigraphic configuration could facilitate the development of different types of discontinuities. The seismic refraction profiles show areas of low-speed seismic waves in the places where the faults are located. The electrical tomography profiles showed good results for the determination of the stratigraphic configuration. This configuration was analyzed to find conditions that facilitate the generation of discontinuities. The profiles of seismic refraction showed in good detail the zones where the fault is active or zones of influence of the fault. Using both techniques, a methodology was proposed to determine zones susceptible to fracturing and faulting and to delimit the width of influence of the faults.