Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 DOI: 10.15517/rgac.v55i0.27062 ISSN: 0256-7024 EL SISTEMA DE FALLA NAVARRO: DESPLAZAMIENTOS IZQUIERDOS A LO LARGO DEL CINTURÓN DEFORMADO DEL CENTRO DE COSTA RICA THE NAVARRO FAULT SYSTEM: LEFT-LATERAL DISPLACEMENTS ALONG THE CENTRAL COSTA RICA DEFORMED BELT Walter Montero1*, Lepolt Linkimer1, 2 y Wilfredo Rojas1, 2 1Centro de Investigaciones en Ciencias Geológicas 2Sección de Sismología, Vulcanología y Exploración Geofísica, Escuela Centroamericana de Geología, Universidad de Costa Rica y Red Sismológica Nacional, Apdo. 214-2060, San Pedro, Costa Rica. *Autor para contacto: wmonteropo@gmail.com (Recibido: 17/11/2015; aceptado: 29/07/2016) ABSTRACT: In this study the Navarro Fault System is defined based on geologic, geomorphologic, and seismological observations. This fault system is located between the northern slopes of the Talamanca cordillera and the southern and southeastern slopes of the Irazu and Turrialba volcanoes and is characterized by left-lateral displacements. The Navarro fault system trends between east-west and northeast-southwest and includes the following fault segments: Tarrazu, Navarro, Cachi, Urasca, Paraiso, and Maravilla. There are two transtensional structures along the fault system: the step over Estrella and the Ujarras tectonic depression. Earthquakes during 1973-2015 were relocated illuminating the fault segments of the southwest portion of the system. The focal mechanisms calculated mainly correspond to strike-slip faults in agreement with morphotectonic observations. Keywords: Morphotectonics, neotectonics, structural geology, seismicity, Costa Rica. RESUMEN: En este estudio se define el Sistema de Falla Navarro con base en observaciones geológicas, geomorfo- lógicas y sismológicas. Este sistema de falla está localizado entre las estribaciones norte de la cordillera de Talamanca y las faldas sur y sureste de los volcanes Irazú y Turrialba y está caracterizado principalmente por desplazamientos de tipo sinestral. El Sistema de Falla Navarro tiene un rumbo entre este-oeste y noreste-suroeste e incluye los segmentos denominados: Tarrazú, Navarro, Cachí, Urasca, Paraíso y Maravilla. Dos estructuras transtensivas denominadas Es- trella y Ujarrás están presentes a lo largo del sistema de falla. Sismos en el periodo 1973-2015 fueron relocalizados iluminando las fallas del sector suroeste del sistema. Los mecanismos focales calculados corresponden en su mayoría con fallas de desplazamiento de rumbo en concordancia con las observaciones morfotectónicas. Palabras clave: Morfotectónica, neotectónica, geología estructural, sismicidad, Costa Rica. MONTERO, W., LINKIMER, L. & ROJAS, W., 2016: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos a lo largo del Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica.- Rev. Geol. Amér. Central, 55: 71-100, DOI: 10.15517/rgac.v55i0.27062 72 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL INTRODUCCIÓN La batimetría de la placa del Coco que se sub- duce bajo Costa Rica varía a lo largo de diferentes En la región central de Costa Rica, se ha de- sectores de su margen pacífico y ha ido cambian- finido el Cinturón Deformado del Centro de Costa do a través de los últimos 12 Ma (MacMillan et Rica (CDCCR), que corresponde con una zona de al., 2004). Al sur de Costa Rica, el levantamien- deformación ancha caracterizada por fallas dextra- to oceánico del Coco está siendo acarreado ha- les de rumbo NW a norte-sur y fallas sinestrales cia la fosa Mesoamericana, desde hace unos 2-3 de rumbo este-oeste a ENE (Fig. 1; Marshall et al., Ma (Fig. 1; MacMillan et al., 2004; Morell et al., 2000; Montero, 2001; Montero et al., 2013a). Los 2012), provocando una indentación tectónica que mecanismos focales obtenidos para sismos recientes ha afectado desde el pacífico sur hasta el sector concuerdan con las fallas neotectónicas cartogra- Caribe de Costa Rica (Wells et al., 1988; Kolarsky fiadas (Montero & Dewey, 1982; Fan et al., 1993; et al., 1995; Collins et al., 1995; Suárez et al., Fisher et al., 1994; Fernández, 1995; Fernández & 1995; Morell et al., 2012). Pacheco, 1998; López, 1999; Quintero & Güendel, En la región central de Costa Rica, se ha de- 2000; Marshall et al., 2000; Montero, 2001). Dentro finido el CDCCR, como una zona de deformación de las fallas sinestrales que se han reconocido ancha, donde predominan fallas de desplazamien- en el CDCCR destacan las fallas Aguacaliente y to dextral, con rumbos entre norte-sur a NW, fa- Navarro (Fig. 1). La falla Aguacaliente ha sido ob- llas sinestrales este-oeste a ENE y fallas inversas jeto de varias investigaciones en los últimos años este-oeste a WNW (Fig. 1; Marshall et al., 2000; (Fernández & Montero, 2002; Montero et al., 2005; Montero, 2001; Montero et al., 2013a). Asimismo, Montero & Kruse, 2006; Montero et al., 2013b; del lado NE de la cordillera de Talamanca y el Henar et al., 2013). En contraste, la falla Navarro Caribe del país, se localiza el Cinturón Deformado ha sido menos estudiada (p. e., Berrange, 1977; del Norte de Panamá (CDNP, Fig. 1), caracteriza- Aguilar, 1984; Salazar et al., 1992; GEOMATRIX do por fallas inversas y pliegues con rumbo pre- CONSULTANTS, 1994; Sojo, 2015), a pesar de su dominante NW. cercanía a centros de población importantes y a la Dentro de la placa cabalgante, el CDCCR se importante amenaza sísmica asociada. ubica del lado NW de la zona indentada por el El objetivo de este trabajo es presentar ob- levantamiento del Coco (Fisher et al. 1994, 1998; servaciones geológicas, geomorfológicas y sis- Marshall et al., 2000; Montero, 2001; Montero mológicas con el fin de identificar los diversos et al., 2013a). El CDCCR se considera el borde segmentos del Sistema de Falla Navarro, inclu- trasero del bloque del Antearco Centroamericano yendo dos relevos distensivos asociados: la zona (Montero et al., 2013a). Una de las principales de tracción Estrella y la depresión Ujarrás. fallas sinestrales que han sido identificadas den- tro del CDCCR, es el Sistema de Falla Navarro, el cual se ubica en su sector central-este. El mismo se MARCO TECTÓNICO inicia al oeste dentro del flanco norte de la cordille- ra de Talamanca, atravieza el sector este del valle La sismicidad y la tectónica activa de Costa Central y se continua al este sobre el flanco sur y Rica se relacionan con la interacción de varios blo- SE de la cordillera volcánica Central (Fig. 1). ques tectónicos dentro o cerca de su territorio (Fig. La geología de la cordillera de Talamanca 1). Del lado pacífico, la placa del Coco se subduce atestigua la presencia de varios arcos volcánicos bajo la placa Caribe. Dentro de esta última se re- antiguos, incluyendo uno inicial de edad conoce el bloque del Antearco Centroamericano, Paleoceno-Eoceno Temprano y otro intermedio el cual tiene un escape tectónico al NW, que es ubicado en el Oligoceno Medio (de Boer et al., paralelo a la fosa Mesoamericana (LaFemina et 1995). El evento volcánico más reciente en el eje al., 2009; Montero et al., 2013a) y con una tasa principal de la cordillera de Talamanca y del lado de movimiento de entre 8 a 11 mm/año (Fig. 1; NE de la zona de colisión del levantamiento del LaFemina et al., 2009; Feng et al., 2012). Coco, terminó en el Mioceno Tardío (antes de 5-8 Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 73 Fig. 1A: Mapa del contexto tectónico regional de Costa Rica. Se muestra el Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica (CDCCR) y el Cinturón Deformado del Norte de Panamá (CDNP). La flecha rellena en negro muestra la velocidad relativa entre las placas del Coco y Caribe y la flecha sin rellenar corresponde con la velocidad obtenida por Norabuena et al. (2004) y Feng et al. (2012) para el bloque del Antearco Centroamericano. El rectángulo gris muestra el área que cubre la Fig. 1B. CVC es la Cordillera Volcánica Central. B: Mapa muestra el sistema de falla Navarro y otras fallas localizadas dentro del sector central-este del CDCCR. VC, CTE y DUJA, son respectivamente el Valle Central, la cuenca de tracción Estrella y la depresión tectónica Ujarrás. FPA, FCAPE y FMA son respectivamente las fallas Paraíso, Capellades y Maravilla, h y VTU son respectivamente los volcanes Irazú y Turrialba. C. Mapa de ubicación de las áreas que cubren las Figs. 2, 8, 10 y 13. Ma; Morrell et al., 2012). Sin embargo, sobre las Central y el eje volcánico inactivo del lado norte de estribaciones norte de la cordillera de Talamanca la cordillera de Talamanca (Marshall et al., 2003). persistió un vulcanismo durante el Plioceno- Pleistoceno Superior. Estas intrusiones y productos volcánicos se inyectaron entre sedimentos de ESTUDIOS PREVIOS diferentes ambientes o se depositaron sobre estos en diferentes sectores de la cordillera. Por otro La falla Navarro aparece por primera vez en lado, la cordillera volcánica Central se formó entre la literatura geológica costarricense en el mapa el Pleistoceno Superior y el Holoceno (Marshall geológico de Dóndoli & Chaves (1968). Berrangé et al., 2003; Alvarado & Gans, 2012). El Valle (1977) en un cartografiado geológico del SE del Central quedó atrapado entre la cordillera volcánica valle Central y norte de la cordillera de Talamanca Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 74 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL muestran y caracterizan a la falla Navarro. se pueden relacionar con la misma (Salazar et al., Aguilar (1984) realiza un cartografiado geológico 1992; GEOMATRIX CONSULTANTS, 1994; del sector oeste de falla Navarro y estudia la sis- Montero et al., 1998; Linkimer, 2003). micidad de la zona con énfasis en los enjambres de temblores ocurridos en diciembre de 1977 y en setiembre de 1980. Denyer & Montero (1988) ex- EL SISTEMA DE FALLA NAVARRO tienden el trazo de la falla Navarro hacia el oeste hasta cerca de la falla Jaris. Se define el sistema de falla sinestral Navarro Salazar et al. (1992) proponen que la falla como un conjunto de fallas interconectadas cuyos Navarro combina movimiento sinestral con le- principales segmentos de falla y estructuras tec- vantamiento en el bloque sur. Woodward & Clyde tónicas son de suroeste a noreste (Fig. 1, Cuadro (1993) identifican y definen las diversas caracte- 1): la falla Tarrazú, la zona de tracción Estrella, rísticas morfotectónicas de las fallas Navarro, Río la falla Navarro, la falla Cachí (denominada Gato y Maravilla, las cuales de acuerdo con nuestra Río Gato en Woodward & Clyde, 1993), la falla interpretación forman parte del Sistema de Falla Paraíso, la falla Urasca, la depresión Ujarrás y la Navarro. En GEOMATRIX CONSULTANTS falla Maravilla (denominado con este nombre en (1994) se describe la morfología tectónica de la Woodward & Clyde, 1993). La longitud acumu- falla Navarro, se definen las zonas transtensivas lada por los diversos segmentos es aproximada- Estrella y Ujarrás (ver siguiente sección) y se rea- mente de 115 km. A continuación se describen los lizaron por primera vez estudios de trincheras a lo diversos sectores del Sistema de Falla Navarro. largo de la falla determinándose en una de ellas que la falla desplaza depósitos del Pleistoceno Superior-Holoceno. Montero (1994) incluyó la fa- La falla Tarrazú lla Navarro dentro del sistema de fallamiento neo- tectónico sinestral de Costa Rica. Montero et al. Esta falla incluye varias trazas con rumbo (1998) describen diversas características estructu- entre ENE a NE. Al oeste termina contra la fa- rales de la falla Navarro. Marshall et al. (2000) y lla dextral Jaris (Montero & Rojas, 2014; Arias Montero (2001) ubican esta falla dentro del siste- & Denyer, 1991; Fig. 2). Las diversas trazas de la ma de fallas activas del CDCCR. En este último falla Tarrazú desvían la divisoria continental. Del trabajo se extiende por primera vez el trazo de la lado oeste de la divisoria (en la vertiente pacífica) falla sobre el borde sur y este del macizo volcáni- los diversos segmentos cruzan las estribaciones co Irazú-Turrialba. Linkimer (2003) describe nue- sur y norte del valle del río Tarrazú (Fig. 2). En vos segmentos del Sistema de Falla Navarro sobre el lado este de la divisoria (en la vertiente cari- los flancos sur y sureste de los volcanes Irazú y be) los segmentos de falla se continúan a lo largo Turrialba. Henar et al. (2013) muestran las fallas de varias nacientes del río Estrella. Además, los Navarro y Maravilla y definen las magnitudes diversos segmentos cortan a través de depósitos máximas que se les pueden asociar. Sojo (2015) volcánicos del Plioceno-Pleistoceno Inferior de realiza un levantamiento geológico de la hoja la Formación Grifo Alto (Arias & Denyer, 1990; Tapantí del Instituto Geográfico Nacional, donde Denyer & Arias, 1991; denominado Complejo muestra la falla Navarro con una doble traza a lo Aguacate por Berrangé, 1977). largo del valle del río Navarro y continuándola al La falla Tarrazú se distingue por dos trazas noreste del mismo. Finalmente, diversos autores de falla principales denominadas fallas Tarrazú han sugerido que la falla Navarro está sísmica- Norte y Tarrazú Sur, aunque también se recono- mente activa y que algunos terremotos históricos cen otros segmentos de longitud menor. La falla Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 75 Fig. 2: Sector oeste del sistema de falla Navarro. A. Modelo de elevación digital del terreno (MED) sin interpretar. B. Interpretación de las fallas superpuestas sobre el MED. Obsérvese el desarrollo incipiente de la cuenca de tracción Estrella, ubicada entre la falla Tarrazú Sur y el sector oeste de la falla Navarro. La falla Tarrazú Norte corta la zona transtensiva transversalmente. Asimismo, la misma se ubica en una zona de divisoria continental. RSCN, REST, RNAV y RAGU son respectivamente los ríos San Cristóbal Norte, Estrella, Navarro y Aguacaliente. SCR, SCN, LLU, EST y MUÑE son respectivamente las localidades de Santa Cruz, San Cristóbal Norte, La Lucha, Estrella y Muñeco. EF es escarpe de falla. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 76 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Cuadro 1 Segmentos del sistema de falla Navarro Nombre (longitud) Rumbo Expresión morfotectónica Grado de actividad y sismici-dad asociada Tarrazú (37 km). Incluye Tar- Aprox. N60°-70°E con Moderada a prominente con Activa. Sismicidad durante razú Norte (18 km) y Tarrazú trechos cortos con rumbos indicadores morfotectónicos 1973-2015 Sur (19 km) entre E-W a N-S característicos de las fallas de desplazamiento de rumbo Navarro (28 km) De E-W a N65º-75ºE Moderada a prominente con Activa. Sismo del 9 de agosto indicadores morfotectónicos 1991 (Mw 5,2) y posible- característicos de las fallas de mente 22 de agosto 1951 (Ms desplazamiento de rumbo 5,4). Además: sismicidad durante 1973-2015 Cachí (13 km) N75ºE Débil a moderada Posiblemente inactiva sin sismos asociados Paraíso (8 km) N40ºE Moderada a prominente con Activa sin sismos asociados indicadores morfotectónicos característicos de las fallas de desplazamiento de rumbo Urasca (6 km) N-S Débil a moderada. Escarpe Posiblemente inactiva sin de falla facetado al oeste sismos asociados disectado Maravilla (23 km) N45-50°E Moderada a prominente con Activa sin sismos asociados indicadores morfotectónicos característicos de las fallas de desplazamiento de rumbo Tarrazú Sur, con una longitud de ~ 19 km, corres- la localidad de La Lucha (LLU en Fig. 2). Sobre ponde con al menos tres trazas que definen el lí- la margen norte del valle del río Tarrazú, la fa- mite sur de la zona de tracción Estrella (Figs. 1 y lla se divide en dos trazas entre las cuales se ha 2, Cuadro 1). El desvío izquierdo más importante originado una zona deprimida, asociada con una que origina es el del río Tarrazú (~0,5 km; sitio 1 transtensión local (sitio 5 en Fig. 2). Al cruzar la en Fig. 2). Asimismo, se observan valles lineales divisoria continental la falla muestra un desvío iz- y valles de falla (p. e. sitios 2 y 3 en Fig. 2), sillas quierdo de la misma (sitio 6 en Fig. 2). de falla y desvíos izquierdos de divisorias de filas. La falla Tarrazú Norte tiene una extensión de unos 18 km y al este se une con la falla Navarro La zona de tracción Estrella cerca de la localidad de Estrella (Fig. 2, Cuadro 1). Esta traza de falla se puede considerar como Fue sugerida por primera vez en una falla transversal a la depresión tectónica GEOMATRIX CONSULTANTS (1994). Estrella (cross-basin fault, McClay & Dooley, Corresponde con una estructura transtensiva, que 1995). Del lado oeste de la divisoria continental, se localiza entre la falla Tarrazú Sur y el sector la falla se caracteriza por valles lineales, sillas oeste de la falla Navarro (Fig. 2), que está dentro de falla, escarpes de falla facetados y desvíos de de una zona montañosa con alturas superiores a drenajes y divisorias (Fig. 3). El principal desvío los 2 km y donde hay una divisoria continental. izquierdo es el del río Tarrazú (~0,7 km, sitio 4 La estructura transtensiva Estrella se ha forma- en Fig. 2). Aguas arriba del desvío, se han depo- do por un relevo izquierdo entre los segmentos sitado terrazas aluviales, sobre las cuales se ubica Tarrazú Sur y Navarro (ver adelante), traslapados Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 77 Fig. 3: Vista de la falla Tarrazú Norte cerca de la localidad de Santa Cruz (ubicación en Fig. 2). A: Foto sin interpretar. B: Interpretación de la traza de falla (línea discontinua gruesa) mostrando facetas triangulares (línea fina, FT), silla de falla (SF) y divisorias desviadas (Did; línea a trazo y punto). y separados 5-7 km entre sí y con rumbos simi- en una zona montañosa, donde se presenta una lares. La zona de tracción Estrella muestra un divisoria continental, no favorece el desarrollo de desarrollo incipiente, dado que no ha alcanzado la estructura transtensiva, ya que los ríos princi- a formar una cuenca con depositación aluvial sig- pales que la drenan, como son el río Estrella y sus nificativa, lo que puede sugerir que esta estructu- nacientes (lado caribe de la divisoria continental) ra es relativamente reciente. Adicionalmente, la y los ríos Santa Elena y Tarrazú y sus nacientes ubicación geográfica de esta estructura tectónica (lado pacífico de la divisoria), son de bajo caudal Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 78 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL y drenan áreas pequeñas. Asimismo, al ser ríos de río Estrella. Asimismo, la falla Navarro muestra montaña, los sedimentos son rápidamente trans- desvíos izquierdos de drenajes. portados fuera de la estructura transtensiva. Los Como se mencionó previamente, el límite sur únicos depósitos de terrazas aluviales observados de la zona transtensiva Estrella es la falla Tarrazú en el campo son de carácter local, por ejemplo, Sur. Sin embargo, este lado muestra escarpes de los ubicados en el poblado Estrella y alrededores, falla de menor altura y por tanto la componente en donde confluyen varias quebradas con el río vertical es menor que en el lado norte. Lo anterior Estrella y se intersectan diversas fallas con movi- sugiere una asimetría de la estructura, con ma- mientos sinestral y dextral (Fig. 2). Tanto la tasa yor hundimiento en el lado norte. GEOMATRIX de actividad como la magnitud del desplazamien- CONSULTANTS (1994) propuso que la compo- to normal de las fallas que controlan el desarrollo nente de desplazamiento normal en las fallas de la estructura son actualmente desconocidas. los bordes de la estructura Estrella tienen despla- El límite norte de la estructura Estrella co- zamientos acumulados del orden de unas decenas rresponde con el tramo oeste de la falla Navarro, de metros a un máximo de una a dos centenas de que tiene un rumbo de entre N50-60°E a este- metros. Sin embargo, la geometría de las trazas oeste y un movimiento oblicuo de tipo sinestral- mostradas por estos autores no concuerda con normal (Fig. 4). Al oeste, la falla Navarro pierde nuestra interpretación, especialmente en el sector expresión morfotectónica al cruzar el río Santa sur, por lo que los anteriores valores deben ser re- Elena, unos 5 km al este de la falla Jaris (Montero evaluados en un trabajo futuro más detallado. & Rojas, 2014). La componente normal de la falla La zona donde las fallas Tarrazú Norte, Tarrazú Navarro se caracteriza por escarpes de falla face- Sur y Navarro se unen para formar el ápice este tados al sur, indicando que el lado sur se hunde a de la zona de tracción Estrella, se caracteriza por lo largo de fallas con componente normal (EF en trazas de falla atravesando las estribaciones mon- Fig. 2). El escarpe más notorio se localiza del lado tañosas al sur y norte y en el fondo de los valles de norte del río San Cristóbal Norte (EF en Figs. 2, los ríos Estrella y Navarro (Figs. 2 y 6). Al NE del 4 y 5A). Además, existen fallas con componente poblado Estrella, una de las trazas anteriores desvía normal que se observan separando los depósitos a la izquierda una colina y al río Estrella. Aguas volcánicos de la Formación Grifo Alto (sitio 7 en arriba del desvío se observan depósitos aluviales Fig. 2; Fig. 5B). GEOMATRIX CONSULTANTS represados (sitio 9 en Fig. 2; Fig. 7A). (1994) igualmente reporta fallas con componen- te normal y de desplazamiento de rumbo dentro de la estructura Estrella. Del lado sur del río San La falla Navarro al este de la zona de tracción Cristóbal Norte, dos trazas de la falla Navarro ori- Estrella ginan una transtensión local, en cuyo bloque des- cendido se asienta la población de San Cristóbal Al este del cierre de la zona de tracción Estrella Norte (sitio 8 en Fig. 2; DTSCN en Fig. 4B). Esta y del poblado de Muñeco, la falla Navarro continúa estructura se identifica por dos escarpes de falla, sobre las estribaciones montañosas del lado norte uno facetado al oeste (lado este de la estructura) y y el fondo del valle del río Navarro. La falla está el otro al este (lado oeste del graben). expresada por el desvío de drenajes y divisorias, si- Al cruzar al este de la divisoria continental, la llas, trincheras y bermas de falla y escarpes locales falla Navarro tiene un rumbo este-oeste y movimien- facetados en contra y favor del drenaje. to oblicuo sinestral-normal (Fig. 2). La componente Al oeste de la confluencia de los ríos normal se refleja mediante un escarpe de falla (EF Aguacaliente y Navarro, se encuentran depósi- en Fig. 2), del cual se originan varias nacientes del tos de travertino, que atestiguan antiguas fuentes Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 79 Fig. 4: Vista desde la localidad de San Cristóbal Norte de la falla Navarro, cuyas trazas levantan el lado norte del valle del río San Cristóbal Norte. A: Foto sin interpretación. B: Foto interpretada mostrando el movimiento sinestral-normal a lo largo de varias trazas de la falla (línea a trazos blancos). EF: escarpe de falla. GF: gancho de falla que desvía divisoria. QD: quebrada desviada a la izquierda. CV: estructura en copa de vino. DTSCN corresponde con la depresión tectónica de San Cristóbal Norte, en cuyo piso deprimido se asienta la localidad del mismo nombre (ver Fig. 2). Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 80 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 5A: Vista del escarpe de la falla Navarro (EF) del lado norte del valle del río San Cristóbal Norte. B: Falla con separación normal (a trazos negros) afectando depósitos volcánicos de la Formación Grifo Alto (sitio 7 en Fig. 2). La separación de inclinación es de 1,5 m. El rumbo de la falla es este-oeste y buza 35° al sur. termales sub-paralelas con la traza de falla (sitio 1 hasta unos kilómetros aguas abajo de la con- en Fig. 8). Asimismo, una traza origina un desvío fluencia del río Aguacaliente con el río Grande izquierdo del río Aguacaliente (sitio 2 en Fig. 8). de Orosi, indicando que las terrazas no muestran GEOMATRIX CONSULTANTS (1994) realizó cambios obvios en sus alturas. un levantamiento de las terrazas a lo largo del río Al salir del valle del río Navarro, la falla Navarro desde el oeste de la localidad de Muñeco Navarro cambia de un rumbo N65-75ºE a un Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 81 Fig. 6: Vista de las trazas de las fallas Tarrazú (lado sur del río Estrella) y Navarro (lado norte del río Estrella), las cuales convergen para formar el ápice este de la zona de tracción Estrella. A: Foto sin interpretar. B: Foto muestra las trazas de falla interpretadas como líneas discontinuas gruesas. En primer plano, las trazas de la falla Navarro desvían la divisoria (Did; línea de puntos blancos) de una estribación montañosa, donde se localiza el poblado de Palo Verde, originando escarpes de falla facetados al norte (EF). Al fondo una traza de la falla Tarrazú origina un desvío de una faceta rectangular (FR). rumbo entre N40-65°E, y a partir de este cambio donde afloran una serie de terrazas asociadas con de rumbo se le denomina como falla Paraíso. La la confluencia del río Aguacaliente con los ríos zona de cambio de rumbo incluye varias trazas de Navarro y Grande de Orosi (Fig. 8). falla que suavizan este cambio de orientación y a La falla Orosi, de rumbo NW, termina al sur su vez originan una transtensión local, la cual de- de donde ocurre el cambio de rumbo entre las fa- fine el ápice oeste de la zona de depresión Ujarrás, llas Navarro y Paraíso (Figs. 2 y 8). La falla Orosi Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 82 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 7A: Vista de la falla Navarro (marcada por flechas rellenas en blanco), desplazando una loma (lomo de obturación, LD), la cual origina un depósito del Cuaternario represado (Qr) aguas arriba del río Estrella. B. Vista del desvío izquierdo del valle de la quebrada Honda (marcado con puntos blancos espaciados) asociado con la falla Maravilla (marcada como una línea gruesa discontinua). Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 83 Fig. 8: Sector central del sistema de falla Navarro. A. Modelo de elevación digital del terreno (MED) sin interpretar. B. Interpretación de las fallas superpuestas sobre el MED. La depresión Ujarrás se relaciona con el relevo izquierdo entre las fallas Navarro-Cachí y Maravilla. RAGU, RGRO, RNAV, RBI, QPAC y QHON son respectivamente los ríos Aguacaliente, Grande de Orosi, Navarro y Birris y las quebradas Pacayas y Honda. La línea negra delgada marca el borde del lago Cachí. El borde externo de la colada de lava de Cervantes Oriental se identifica con una línea negra a puntos. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 84 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL se evidencia por un escarpe facetado al este, el al sur de Paraíso, en el cual se determinó una zona cual sugiere una falla con una alta componente de de falla de al menos 50 m de ancho, cortando de- desplazamiento normal. Sin embargo, esta falla pósitos de rocas volcánicas y sedimentarias con también parece tener una componente de rumbo edades estimadas entre 50.000 y 150.000 años dextral (Denyer et al., 2003). Existe una posible (sitio 4 en Fig. 8). continuación de la falla Orosi al norte de la falla Navarro a lo largo de una traza de falla inactiva, de rumbo NW y paralela al curso medio del río Las fallas Cachí y Urasca y la Depresión Ujarrás Aguacaliente, que habría levantado el lado oeste del valle de dicho río (Figs. 2 y 8). Esta posible La falla Cachí con un rumbo entre N60-75ºE traza de falla inactiva implicaría un desvío iz- y un movimiento predominante sinestral, se ini- quierdo de 0,9-1 km de la traza de la falla Orosi a cia al oeste cerca de la unión del río Navarro con ambos lados de la falla Navarro. el río Aguacaliente y se extiende al este con un trazo bastante lineal hasta las nacientes del río Naranjo (Fig. 8). Tiene una longitud de unos 13 Segmento de falla Paraíso km (Cuadro 1). Berrangé (1977) la identifica como el sector este de la falla Navarro. Sin em- Al SE de la ciudad de Paraíso, la falla Paraíso bargo, en este trabajo se considera como un seg- es la continuación de la falla Navarro al salir al mento inactivo de la falla Navarro y por esto se este del valle del río Navarro (Figs. 1 y 8, Cuadro prefiere distinguirla con el nombre de falla Cachí. 1). La falla muestra varias trazas con movimiento Woodward & Clyde (1993) la reconocieron como sinestral y en algunas también con una compo- una falla sospechosa de ser activa y la denomi- nente normal. La componente normal de algu- naron falla Río Gato. Sin embargo, se descono- nas de las trazas de falla definen el borde oeste ce la justificación de este nombre, por lo que se de la depresión Ujarrás, evidenciada por escarpes prefiere el nombre de falla Cachí, dado que su de falla facetados al este (Fig. 8), donde afloran traza se localiza cerca de ese poblado (Fig. 8). las lavas del Miembro Paraíso de la Formación GEOMATRIX CONSULTANTS (1994) la reco- Reventado (Krushensky, 1972), de edad menor a nocen como el límite sur de una zona transtensiva 0,2 Ma (Denyer & Alvarado, 2007). y la identifican por los cambios en pendientes de La traza de la falla Paraíso se identifica por las laderas que provoca. La falla Cachí limita el el desvío izquierdo de drenajes y divisorias, trin- borde sur del valle superior del río Reventazón y cheras y sillas de falla y cambios de pendiente. del lago de Cachí, donde afloran rocas volcánicas Un desvío izquierdo con cambio de pendiente es del Terciario Superior, mientras que del lado norte el que da origen a la catarata llamada “el salto de del valle afloran rocas volcánicas del Pleistoceno, los novios” (sitio 3 en Fig. 8). La traza de la falla asociadas con el volcán Irazú (Krushensky, 1972; está cubierta donde cruza la colada de Cervantes Berrangé, 1977; Denyer & Alvarado, 2007). La Oriental, de una edad cercana a los 17.000 años falla Duán, de rumbo N20ºW, desplaza unos 200 (Alvarado & Vega, 2013; Fig. 8). No se han deter- m en sentido dextral al extremo este de la falla minado evidencias de campo confiables que defi- Cachí, lo cual sugiere que esta última falla se en- nan el trazo de falla dentro de esta unidad, dado cuentra inactiva (Fig. 8). En la zona donde ambas su carácter blocoso o de escombros escoriáceos fallas se intersectan, la falla Duán presenta un re- (Alvarado & Vega, 2013). levo transtensivo, el cual ha sido rellenado por de- Se considera que esta falla está activa dada pósitos aluviales acarreados por varias nacientes su relación de continuidad con la falla Navarro, del río Naranjo. Evidencia adicional de la inac- con actividad sísmica asociada (ver adelante). tividad de esta falla se reporta en GEOMATRIX GEOMATRIX CONSULTANTS (1994) reporta CONSULTANTS (1994), donde se indica que ni los resultados de un estudio de trinchera realizado en las fotografías aéreas ni en la inspección de Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 85 campo se determinaron desplazamientos latera- Segmento de falla Maravilla les o verticales que afecten las terrazas asocia- das con la confluencia de los ríos Aguacaliente y El sector oeste de esta falla, según nuestra in- Grande de Orosi, a lo largo del posible trazo de terpretación, es similar con el trazo mostrado por falla Cachí. Estas terrazas se estima tienen edades Woodward & Clyde (1993) con el nombre de falla iguales o menores a 12.000 años (GEOMATRIX Maravilla. Estos autores indican que la falla tiene CONSULTANTS, 1994). expresión moderada y origina quiebres de pen- La falla Urasca es una falla de 6 km de lon- diente, divisorias deformadas, cambios tonales gitud y movimiento predominante normal con un en vegetación y su desplazamiento fue observado rumbo oscilante cercano al norte-sur, que limita en el campo. Montero (2001) y Linkimer (2003) el sector este del lago de Cachí (Fig. 8, Cuadro muestran una falla con un trazo similar llamándo- 1). Al sur, la falla cambia a un rumbo entre SW la falla Navarro. En este estudio preferimos usar y WSW, donde se continúa con la falla Cachí. el nombre de falla Maravilla, porque correspon- La falla Urasca se identifica por su facetamiento de con el nombre original de la falla y porque se triangular que mira al oeste (Fig. 9), el cual es considera conveniente dividir el Sistema de Falla más claro en su sector sur, perdiendo expresión Navarro en segmentos de acuerdo con sus dife- hacia el norte, debido a la fuerte erosión ocurri- rentes rumbos y cambios cinemáticos. La falla se da sobre la margen derecha del río Reventazón. extiende con un rumbo cercano al N45-50°E, des- Esta falla levanta el bloque este, donde afloran de el oeste de la población de Juan Viñas hasta el rocas volcánicas del Terciario Superior (Denyer norte de la localidad de Colonia Guayabo, sobre & Alvarado, 2007). la falda este del volcán Turrialba (Figs. 8 y 10). Su La depresión Ujarrás se encuentra limitada longitud se estima en 23 km (Cuadro 1). por las fallas Cachí, Urasca, Paraíso y Maravilla La zona de conexión con la falla Paraíso (ver adelante). Esta estructura transtensiva se expresa mediante una zona de transtensión, fue originalmente sugerida por GEOMATRIX definida por cuatro trazas de falla, con rumbos CONSULTANTS (1994). Corresponde con una entre este-oeste y ENE. La traza del lado nor- zona de cuenca que actualmente es ocupada por te es bastante similar con el trazo propuesto por el embalse Cachí y el valle Ujarrás, donde han Linkimer (2003) para la falla Durán. De acuerdo sido cartografiados depósitos lacustres y alu- con nuestra interpretación estas cuatro fallas ori- viales con edades menores a 12.000 años (Figs. ginan desvíos izquierdos en el río Birris y en las 8 y 9; Dóndoli & Torres, 1954; GEOMATRIX quebradas Pacayas y Honda (Fig. 7B; sitios 5, 6, CONSULTANTS, 1994). Esta zona deprimida 7 y 8 en Fig. 8) y en el río Maravilla (sitios 1, 2 y fue rellenada también con depósitos volcánicos 3 en Fig. 10). Continuando al este, la traza norte relacionados con la actividad del macizo volcá- provoca un desvío izquierdo del río Chiz de ~0,4 nico del Irazú, sobresaliendo la colada de lava km (sitio 4 en Fig. 10). Aguas abajo de la ante- de Cervantes Oriental (edad de 17.000 años; rior traza de falla, el río drena sinuosamente un Alvarado & Vega, 2013), asociada con el volcán valle ancho por espacio de unos 500 m (Fig. 11). monogenético Pasquí, que rellenó el borde nores- El río se localiza del lado oeste del valle, mien- te del valle Ujarrás. tras que del lado este, un valle de unos 200 m de La depresión Ujarrás parece corresponder ancho se encuentra abandonado. Dentro de este con el caso de un único centro de subsidencia, valle, en varios afloramientos se reconocieron controlado principalmente por el hundimiento depósitos de pantano, cargados de materia orgá- asociado con la falla Urasca y en menor medida nica (especialmente fragmentos de madera). Este con la falla Paraíso. El relevo izquierdo entre las paleo-pantano consideramos se relaciona con el fallas Navarro-Cachí y Maravilla tiene una se- alargamiento del perfil del río debido al desvío paración de 8 km, mientras que el traslape entre izquierdo del río Chiz asociado con la traza nor- ambas es de 4 km. te de la falla Maravilla y con el cambio de perfil Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 86 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 9: Vista de la depresión tectónica Ujarrás, en el cual se localiza el lago Cachí y al lado izquierdo del mismo se ubican terrazas aluviales. A. Foto sin interpretar. B. Foto interpretada mostrando las fallas Cachí, Urasca y Dúan. La falla Cachí es desplazada a la derecha por la falla Dúan. La falla Urasca se reconoce por el escarpe de falla con facetas triangulares (FT). VL es el valle lineal del río Naranjo. Las trazas de falla se muestran como líneas discontinuas gruesas. Los bordes de las facetas triangulares se muestran como líneas discontinuas delgadas. La divisoria de la fila facetada se muestra con puntos blancos. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 87 Fig. 10: Sector noreste del sistema de falla Navarro. A. Modelo de elevación digital del terreno (MED) sin interpretar. B. Interpretación de las fallas superpuestas sobre el MED. JUA, COG y CIMA son respectivamente las localidades de Juan Viñas, Colonia Guayabo y Cimarrones. RMAR es el río Maravilla. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 88 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 11: Vista del depósito Cuaternario represado aguas abajo y aguas arriba del sector donde las diferentes trazas de la falla Maravilla (línea discontinua) cruzan el río Chiz (línea de doble punto). A. Foto sin interpretar. B. Foto interpretada muestra la traza norte de la falla Maravilla al fondo de la foto, que sale a un valle ancho luego de tener un desvío izquierdo de unos 0,4 km (ver Fig. 10). Esa traza pasa por una silla de falla (SF). En primer plano la traza sur origina el desvío de una colina (CD). del río al salir de una zona de mayor pendiente. la falla Maravilla. Actualmente, el río Chiz le da Asimismo, las dos trazas del sur, al cruzar el cau- vuelta a la colina por el lado oeste al atravesar la ce del río Chiz originan el desplazamiento de una zona de falla (Fig. 11). colina de rumbo ENE de 10 m de altura hacia el La falla continúa con una sola traza donde centro del valle fluvial (sitio 5 en Fig. 10; CD en ocurre el desvío del río Turrialba, el cual se estima Fig. 11B). Del lado este de la colina existe un pe- es ~ 1 km (sitio 6 en Fig. 10; Linkimer, 2003). En queño valle abandonado, desplazado a la izquier- los alrededores de la localidad de Aquiares, la tra- da unos 30 m con respecto del curso actual, el cual za pierde prominencia a lo largo de 2 km, al cruzar parece corresponder con el curso fluvial anterior los depósitos del debris avalanche de Angostura que poseía el río Chiz y que fue desplazado por asociado con el deslizamiento de Coliblanco, de Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 89 unos 17.000 años (Alvarado et al., 2004). Al cru- ubicadas en el sector oeste del sistema Navarro zar el escarpe de la falla Azul, la falla Maravilla como San Cristóbal, Frailes y Rosario (Peraldo vuelve a tener una expresión prominente. El es- & Montero, 2010). En forma similar, un sismo carpe de la falla Azul es desplazado a la izquierda ocurrido el 22 de marzo de 1933 fue sentido con por la falla Maravilla. Sin embargo, la magnitud una intensidad alta (de 5,5 en la escala Rossi- del desvío es imprecisa por la posible existencia Forel) en localidades ubicadas en el sector este de un deslizamiento en este sector. Montero et al. del sistema Navarro como Pacayas y Santa Cruz (2013a) sugieren un desplazamiento del orden de (Schaufelber, 1933; Ambraseys & Adams, 2001). metros, aunque el desvío puede alcanzar un valor Tanto los sismos de 1910, como el de 1933, pudie- máximo de hasta 650 m (sitio 7 en Fig. 10). ron haberse originado en alguna de las trazas de la Continuando al NE, se han identificado cin- falla Navarro que se ubican en las zonas donde se co desvíos sinestrales, en los cauces de los ríos alcanzaron las intensidades más altas, no obstan- Guayabito (~ 1 km, sitio 8 en Fig. 10; Linkimer, te, su origen sigue siendo incierto ya que se carece 2003), Guayabo, Lajitas, Lajas y Torito (sitios 9, de una localización precisa de los hipocentros y 10, 11 y 12 respectivamente en Fig. 10). Más al además en las zonas de altas intensidades coexis- NE, la falla Maravilla pierde prominencia fuera ten otros sistemas de fallas adicionales al sistema del área de estudio (Fig. 1). Navarro que pudieron provocar estos sismos. El gran deslizamiento de Cimarrones cuya El terremoto histórico más significativo que corona tiene 2,5 km de diámetro se localiza unos pudo haberse originado en el Sistema de Falla 2 km al SE de la traza de la falla. Es el segundo Navarro es el terremoto de Paraíso del 22 de deslizamiento de mayor volumen sobre la mar- agosto de 1951 (5,4 Ms, Boschini, 1989; Montero gen occidental del río Reventazón (Segura et al., & González, 1990; Ambraseys & Adams, 2001; 2011). Al NW de la corona de este deslizamiento, GEOMATRIX CONSULTANTS, 1994; Montero, existen una serie de grietas sub-paralelas a la falla 2001). Este sismo causó intensidades de VII y al deslizamiento que se localizan a unos 1,5 km (Mercalli Modificada, MM) en las localidades de y 0,5 km de la traza de falla (indicadas con el nú- Paraíso, Navarro, Orosi, Palomo y Cachí (Fig. 12, mero 13 en Fig. 10), cuyo origen no es claro si se Cuadro 2). La primera localidad se ubica sobre relacionan con una propagación del deslizamien- terreno firme mientras que las restantes se locali- to hacia el NW o con trazas de falla secundarias zan sobre terrenos aluviales. En Paraíso 62 casas asociadas con la falla Maravilla. No se descarta la sufrieron daños y 30 quedaron inhabitables, ade- posibilidad de que este deslizamiento haya sido más de daños en la iglesia y escuela y la ruptura disparado por un terremoto histórico ocurrido en de la cañería. Los daños se concentraron espe- esta falla, o en otras cercanas. cialmente en casas de bahareque construidas en el Barrio La Joya ubicado en el este de la ciudad. En Orosi hubo daños en casas y en la iglesia en la SISMICIDAD cual se produjeron agrietamientos y gran caída de repello (Fig. 12A). El sismo fue sentido en forma Durante la época Colonial y el siglo XIX, leve en localidades como Limón y Puntarenas y los estudios sobre sismicidad histórica no eviden- no fue sentido en la provincia de Guanacaste (Fig cian terremotos asociados con el Sistema de Falla 12B). La distribución de las intensidades más al- Navarro (i.e., Peraldo & Montero, 1994; Peraldo tas sugiere que el epicentro macrosísmico de este & Montero, 1999). terremoto se puede ubicar ya sea en la zona de A partir del siglo XX, en cambio, si existen conexión entre las fallas Navarro y Paraíso (Fig. evidencias de sismos con un posible origen en 12C) o en la falla Orosi. este sistema de fallas. Por ejemplo, en el mes de A partir de la década de 1970 cuando se dio agosto, luego del terremoto de Cartago de mayo de el incremento en la instrumentación sismológi- 1910 (Ms 6,3), varios temblores fueron sentidos ca liderado por la Escuela Centroamericana de con intensidad entre débil y fuerte en localidades Geología y la Red Sismológica Nacional (RSN) Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 90 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 12. A. Daños en la iglesia de Orosi ocasionados por el terremoto del 22 de agosto de 1951 (Fotografía de Rodolfo Carrillo). B. Mapa de localidades distantes con datos de intensidad del terremoto de 1951. El recuadro muestra la zona mostrada en la parte C. C. Mapa de isosistas de la zona mesosísmica del terremoto de 1951. El valor de intensidad Mercalli Modificada (MM) estimado se muestra para cada localidad (Cuadro 2). Las trazas relacionadas con el sistema de falla Navarro se muestran en gris oscuro y el resto de fallas de la zona en gris claro. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 91 Cuadro 2 en alrededor de 100 casas en la zona de Corralillo, San Antonio, Santa Elena, Frailes y Llano Los Intensidades (MM) del terremoto de Paraíso. Ángeles (Barquero et al., 1991). La localización Intensidad Distancia al epicentro epicentral de este evento mostrada por Montero Localidad (MM) (km) (1994), sugiere que el mismo se localizó sobre el Navarro VII 3 sector oeste de la falla Navarro, al pie del escarpe Paraíso VII 3 de falla que se ubica del lado norte del río San Orosi VII 3 Cristóbal Norte (Figs. 2, 4, 5A y 13B, Cuadros 1 y 3). La solución del mecanismo focal obtenida Birrisito VI 4 por Dziewonski et al. (1992) es transcurrente pura Palomo VII 5 con movimiento sinestral en el plano nodal de Ajenjal VI 6 rumbo NE (mecanismo focal número 1 en Cuadro Cachí VI 6 3 y Fig. 13B) lo cual es consistente con el movi- Perlas VI 6 miento y rumbo de la falla en ese sector. Cot VI 7 En el mes de agosto de 1991 otros dos even- Cartago VI 7 tos de magnitud 3,0 y 2,6 (Quintero y Güendel San Rafael de V? 7 (2000) presentaron una localización epicentral Oreamuno que sugiere un origen en la falla Tarrazú Norte. Santiago V 8 En el sector norte de la ciudad de Turrialba, 17 sismos aislados espacial y temporalmente (y no Cervantes V 9 en enjambres como los de 1977 y 1980) fueron lo- Taras V 10 calizados en el período de 1992 a 2002, en la zona San José V 26 cercana al extremo noreste de la falla Maravilla y Heredia III? 34 también en la zona cercana a la intersección en- Alajuela III? 44 tre esta falla y las fallas Azul y Turrialba y otros San Ramón IV? 72 segmentos del Sistema de Falla Atirro (Linkimer, Orotina IV? 73 2003). Estos sismos se caracterizaron por magni- Limón III? 93 tudes bajas (ML 2,0–3,7) y profundidades meno- res a 15 km y podrían tener su origen en las fallas Puntarenas III? 107 del sistema Navarro o en alguna de las otras fallas Guanacaste II --- cercanas relacionadas con el sistema Atirro. Con el fin de analizar la sismicidad superfi- se ha podido asociar con más certeza el origen cial (< 30 km) reciente en la zona del Sistema de de varios sismos con el Sistema de Falla Navarro Falla Navarro, para este estudio se realizó una bús- (Fig. 13). Estos incluyen los enjambres de diciem- queda de los sismos con la mejor calidad de loca- bre de 1977 y setiembre de 1980 (Aguilar, 1984). lización en el catálogo de la RSN para el periodo Estos enjambres se caracterizaron por magnitudes 1973-2015 (Fig. 13A). Los criterios usados para la menores a 4,1 y profundidades de entre 5 y 10 km. selección de los sismos fueron: tener lecturas de La dispersión epicentral no permite definir cual o al menos 15 estaciones, un valor de la raíz cuadrá- cuales fallas del sistema Navarro originaron estos tica media (RMS) menor a 1,0 y un gap de cober- enjambres, no obstante, la mayor concentración tura azimutal menor a 180 grados. Esta búsqueda de eventos se localizó al este de la zona transtensi- resultó en 428 sismos ubicados en la parte central va Estrella en la zona donde la falla Tarrazú Norte del país (Fig. 13A). La distribución de los epicen- alcanza a la falla Navarro (Fig. 13B). tros muestra que las concentraciones de sismos El segundo sismo en importancia que puede más significativas han ocurrido en Cartago, al su- relacionarse con el sistema Navarro fue el ocu- reste de San José y suroeste del volcán Irazú. El rrido el 9 de agosto de 1991 (Mw 5,2, Fig. 13B). Sistema de Falla Navarro en particular solamente Este sismo causó daños de moderados a severos se ilumina en su sector suroeste especialmente en Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 92 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Fig. 13: A. Sismicidad en la zona central-este de Costa Rica localizada usando al menos 15 estaciones de la RSN en periodo 1973-2015. B. Sismicidad relacionada con el sistema de fallas Navarro. Los círculos grises muestran la sismicidad relocalizada en la vecindad de las trazas del sistema de falla Navarro con indicación de la solución de los mecanismos focales para los casos en que fue posible calcularlos (Cuadro 3 y Fig. 14). Las estrellas denotan los epicentros de los sismos de Paraíso de 1951 (Ms 5,4) y Frailes de 1991 (Mw 5,2). La zona de los enjambres de 1977 y 1980 corresponde con la descrita por Aguilar (1984). Las trazas relacionadas con el sistema de falla Navarro se muestran en gris oscuro y el resto de fallas de la zona en gris claro. FTN, FTS, FNA, FPA y FMA denotan respectivamente las fallas Tarrazú Norte, Tarrazú Sur, Navarro, Paraíso y Maravilla. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 93 la zona de tracción Estrella, en donde el catálogo Norte (números 19, 35 y 37, Fig. 13B) y cinco con sísmico posee 37 eventos ubicados cerca (< 3 km) trazas relacionadas con la falla Tarrazú Sur (14, de la traza de las fallas Navarro, Tarrazú Norte y 20, 21, 31 y 33, Fig. 13B). Tarrazú Sur (Fig. 13B). El sector noreste del sis- tema Navarro, en cambio, carece de sismicidad y solamente dos sismos se localizan cerca de la falla CONCLUSIONES Maravilla (Fig. 13B). Los sismos ubicados a menos de 3 km de las El Sistema de Falla Navarro es uno de prin- trazas del Sistema de Falla Navarro (39 en total) cipales localizados dentro del CDCCR, con una fueron revisados, relocalizados y se les efectuó el longitud total de los segmentos que alcanza apro- cálculo del mecanismo focal (Figs. 13B y 14). La ximadamente 115 km (Fig. 2 y Cuadro 1). El localización de estos sismos se realizó con entre Sistema de Falla Navarro se caracteriza por un 15 y 39 estaciones y cumpliendo con el criterio de rumbo entre este-oeste y N40ºE y un movimiento un gap de cobertura azimutal menor a 180 grados principalmente sinestral y en algunos segmentos y en la mayoría de los casos con una estación a con una componente normal. El sistema incluye menos de 5 km del epicentro. Los sismos fueron cinco segmentos de falla denominados: Tarrazú, procesados y analizados con el programa SEISAN Navarro, Cachí, Paraíso y Maravilla y dos es- (Öttemoller et al., 2011) y localizados usando el tructuras transtensivas denominadas Estrella y modelo de velocidad que la RSN usa rutinariamen- Ujarrás, las cuales responden a relevos izquier- te, el cual está basado en Matumoto et al. (1977). dos entre las fallas Tarrazú y Navarro y Navarro- De los 39 sismos, 15 poseen un mecanismo Cachí y Maravilla, respectivamente. focal de buena calidad (Figs. 13B y 14). Cada me- La geometría, expresión geomorfológica y canismo focal fue calculado usando el programa sismicidad observadas dentro de la zona trans- FOCMEC (Snoke, 1984) a través de observaciones tensiva Estrella sugieren que las fallas Navarro, de la polaridad del primer arribo de la onda P. Los Tarrazú Sur y Norte se encuentran activas. La mecanismos fueron calculados con entre 10 y 40 geomorfología y los depósitos aluviales sugieren observaciones de polaridades. La búsqueda de los que la zona de tracción Estrella se encuentra en un planos nodales que separan las regiones con distin- estado incipiente en su desarrollo. Por otro lago, ta polaridad se efectuó cada cinco grados y todas la geometría, expresión geomorfológica y sismi- las soluciones con cero errores en la separación de cidad sugieren que las fallas Cachí y Urasca son las polaridades son mostradas en la Fig. 14. inactivas y las fallas Paraíso y Maravilla son acti- La mayoría de los mecanismos focales vas sin sismicidad asociada. obtenidos corresponden con fallas de despla- El terremoto de Paraíso del 22 de agosto de zamiento de rumbo (Figs. 13B y 14; Cuadro 3). 1951 (5,4 Ms) es el terremoto histórico más signi- Únicamente dos mecanismos focales corresponde ficativo que pudo haberse originado en el Sistema con fallas normales (números 4 y 6, en Fig. 13B) de Falla Navarro. La distribución de las intensi- y estos se ubican al suroeste de la zona de tracción dades más altas sugiere que el epicentro macro- Estrella, en donde esfuerzos de tensión pueden ser sísmico de este terremoto se puede ubicar ya sea explicados por el traslape izquierdo entre las fa- en la zona de conexión entre las fallas Navarro y llas Navarro y Tarrazú Sur. Paraíso o en la falla Orosi El segundo sismo en El resto de mecanismos focales (13) poseen importancia que puede relacionarse con el sis- un plano nodal de rumbo NE-SW o cercano al es- tema Navarro fue el ocurrido el 9 de agosto de te-oeste de tipo sinestral puro (Cuadro 3), lo cual 1991 (Mw 5,2), conocido como sismo de Frailes. es consistente con el rumbo y tipo de movimiento La localización epicentral y mecanismo focal son deducido a través de las observaciones morfotec- consistentes con un origen en la falla Navarro. tónicas. Cinco mecanismos focales pueden ser Durante el periodo 1973-2015, se ha asociados con la falla Navarro (números 15, 17, determinado la ocurrencia de sismos aislados y 18, 25 y 34 Fig. 13B), tres con la falla Tarrazú en pequeños enjambres en diferentes segmentos Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 94 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL Cuadro 3 Soluciones de mecanismos focales Ejes # Fecha Mw R. I. Ra. Tipo de falla de cada plano nodal Comp. Tensión Pol R. I. R. I. 1 09-08-91 (*) 5,2 68 90 0 Sinestral 23 0 113 0 -- 158 90 -180 Dextral 4 16-04-05 3,4 48 55 -84 Normal 161 79 134 10 19 38 35 -99 Normal 6 16-04-05 2,9 45 45 -83 Normal 42 85 130 0 13 35 45 -97 Normal 14 16-06-12 3,6 62 89 -15 Sinestral 16 11 108 10 10 152 75 -179 Dextral 15 15-09-12 3,7 55 86 -3 Sinestral 10 5 100 1 15 145 87 -176 Dextral 17 15-09-12 3,2 38 87 -20 Sinestral 172 16 85 11 12 129 70 -176 Dextral 18 15-09-12 3,6 56 67 -20 Sinestral 16 30 104 3 12 154 71 -156 Normal-Dextral 19 12-11-12 3,6 60 70 0 Sinestral 17 14 104 14 14 151 90 160 Dextral 20 18-01-13 3,6 43 89 -15 Sinestral 177 11 89 10 15 133 75 -179 Dextral 21 07-08-13 3,3 66 64 -16 Sinestral 27 29 113 7 15 163 76 -153 Normal-Dextral 25 06-03-14 3,7 66 90 15 Sinestral 20 11 112 11 17 156 75 -180 Dextral 31 18-12-14 2,5 55 82 -50 Normal-Sinestral 2 39 115 26 11 154 41 -168 Dextral 33 07-04-15 2,4 51 83 -37 Normal-Sinestral 2 31 105 20 18 147 53 -171 Dextral 34 10-04-15 2,8 77 62 -11 Sinestral 38 27 122 12 22 172 80 -152 Normal-Dextral 35 15-05-15 2,6 57 75 20 Inversa-Sinestral 9 3 100 25 19 142 71 164 Dextral 37 22-06-15 3,4 81 84 -14 Sinestral 36 14 127 5 40 173 76 -174 Dextral (*) Solución de Dziewonski et al. (1992) R.: Rumbo, I.: Inclinación del plano nodal, Ra.: ángulo de Rake, Pol.: Número de polaridades. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 MONTERO ET AL.: El Sistema de Falla Navarro: desplazamientos izquierdos... 95 Fig. 14: Mecanismos focales de los sismos ubicados en la vecindad de las trazas del sistema de falla Navarro. Los números en cada mecanismo focal corresponden con los mostrados en el Cuadro 3 y Fig. 13B. Las soluciones de los planos nodales se muestran cada cinco grados logrando una separación de polaridades con cero errores. P y T representan los ejes de Compresión y Tensión, respectivamente. Los círculos y triángulos representan polaridades positivas y negativas, respectivamente. de la falla particularmente dentro de la estructura tipo sinestral puro, lo cual es consistente con transtensiva Estrella. La mayoría de mecanismos las observaciones morfotectónicas. Debido a su focales calculados corresponden con fallas de extensión y ubicación geográfica el Sistema de desplazamiento de rumbo con un plano nodal Falla Navarro constituye una amenaza sísmica de rumbo NE-SW o cercano al este-oeste de significativa para la región central de Costa Rica. Revista Geológica de América Central, 55: 71-100, 2016 / ISSN: 0256-7024 96 REVISTA GEOLÓGICA DE AMÉRICA CENTRAL AGRADECIMIENTOS AMBRASEYS, N. & ADAMS, A., 2001: The seismicity of Central America. A des- Este estudio es parte de los proyectos 830-B1- criptive catalogue 1898-1995.- 104 págs. 504 “Estudio de la tectónica activa del sistema de Imperial College Press, Londres. fallas de Aguacaliente y Navarro del Valle Central mediante Técnicas Geodésicas y Paleosísmicas: ARIAS, O. & DENYER, P., 1990: Geología de contribución para la mejora de la evaluación de la la hoja Caraigres.- Escala 1: 50 000, IGN, amenaza sísmica” y 113-B3-129 “Estudio de la tec- San José. tónica activa de las fallas del Cinturón Deformado del Centro de Costa Rica”, ambos financiados por ARIAS, O. & DENYER, P., 1991: Estructura la Universidad de Costa Rica y el primero además geológica de la región comprendida en mediante el Fondo de Incentivos del Ministerio de las hojas topográficas Abra, Caraigres, Ciencia y Tecnología, proyecto CONICIT FI-012- Candelaria y Río Grande, Costa Rica.- 10. Se agradece a Elena Badilla por proporcionar los Rev. Geol. Amér. Central, 12: 61-74. modelos de elevación digital del terreno que sirvie- ron de base para dibujar varias figuras de este trabajo. BARQUERO, R., ROJAS, W., CLIMENT, A. & Agradecemos la colaboración de los asistentes de la MONTERO, W., 1991: El temblor del 9 Red Sismológica Nacional: Darío Cerdas, Juan Luis de agosto de 1991 (Costa Rica). Informe Porras, Carlos Chamorro y Kevin Godínez. Sismológico.- 14 págs. ICE-Dirección de Ingeniería Civil- Dep. de Geología, San José [Inf. interno]. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERRANGÉ, J. P., 1977: Reconaissance geolo- AGUILAR, A., 1984: Sismicidad del 3 al 9 de gy of the Tapantí Quadrangle, Talamanca setiembre de 1980 y su relación con la Cordillera, Costa Rica (including no- geología en la cabecera del río Navarro, tes on photogeological maps of the Cartago.- 104 págs. Univ. de Costa Rica, Pejibaye, Vueltas, Savagre and San Isidro San José [Tesis Lic.]. Quadrangles).- 77 págs. Inst. Geol. Sci. Overseas Division, Londres. ALVARADO, G. E. & GANS, P. 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