El documento describe la relación entre la evolución de la cuenca del Golfo de Guayaquil-Tumbes y el escape del Bloque Nor-Andino. La cuenca se desarrolló bajo un régimen de extensión paralelo a la fosa causado por el escape del bloque hacia el norte. La extensión fue controlada por varias fallas normales de bajo ángulo como los detachments de Posorja, Jambelí y Tumbes. La subsidencia principal ocurrió durante el Pleistoceno inferior, con un alargamiento total de 13.5 a 20 km

1. Universidad Central del
EcuadorFacultad de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental
Carrera de Ingeniería en Geología
Estudiante: Randy Moposita
TEMA
RELACIONES ENTRE LA EVOLUCIÓN DE LA CUENCA DEL GOLFO DE GUAYAQUIL-
TUMBES Y EL ESCAPE DEL BLOQUE NOR-ANDINO
César Witt
Jacques Bourgois
2014

2. Resumen
 La evolución de la cuenca del Golfo de Guayaquil-Tumbes (CGGT) está controlada
por una extensión paralela a la fosa que resulta del escape del Bloque Nor-Andino
(BNA). La interpretación de perfiles de sísmica de reflexión multitraza muestra
que la extensión se encuentra controlada por una serie de fallas normales de bajo
ángulo o detachments: Posorja, Jambelí y Tumbes, los cuales acomodan el período
principal de subsidencia durante el Pleistoceno inferior (1.8-1.6 Ma). Estos
detachments están limitados hacia el Oeste por un sistema de transferencia de
movimiento localizado cerca de la zona de ruptura de la pendiente continental
que se extiende desde el sistema de fallas Domito hasta la falla Banco Perú. El
detachment de Tumbes corresponde a la estructura principal de todo el sistema y
probablemente se conecta con las estructuras que limitan el BNA. El alargamiento
total de un transecto de dirección N-S está comprendido entre 13.5 y 20 km. Este
alargamiento es concordante con la tasa de desplazamiento del BNA combinada
con una edad de 1.8-1.6 Ma para la fase de apertura principal. La subsidencia
relacionada con el escape del BNA se encuentra casi enteramente localizada sobre
la plataforma continental. La zona de la pendiente continental no es afectada por
el escape debido a un bajo acoplamiento a lo largo del contacto interplacas. La
CGGT al igual que otras zonas subsidentes resultantes del escape tectónico parece
estar controlada por una baja recurrencia de sismos. Sugerimos que la subsidencia
y el largamiento a lo largo de la CGGT tienden a debilitar la corteza impidiendo el
almacenamiento del esfuerzo elástico liberado durante los eventos sísmicos.

3. Abstract
 Trench-parallel extensional strain resulting from the northward drift of the North Andean block
(NAB) controlled the tectonic evolution of the Gulf of Guayaquil-Tumbes basin (GGTB), at least for
the past ~1.8-1.6 Myr. Industrial multichannel seismic and well data document that E-W to ENE low-
angle detachment normal faults, the Posorja and Jambelí detachment systems to the north and the
Tumbes detachment system to the south, accommodated the main subsidence step along the shelf
area during the late Pliocene-Quaternary times (1.8-1.6 Ma to Present). Two tectonic regimes
showing different styles and ages controlled the evolution of the southern Ecuador and northern
Peru continental margin and shelf. The ~N-S extensional regime along the shelf area is related to
NAB drift, whereas the E-W extensional regime along the continental margin results from tectonic
erosion at depth. Strain rotation takes place along a major N-S trending transfer system formed by
the inner Domito fault and the inner Banco Perú fault, which bound the detachment systems to the
West. The strike slip component along this transfer system, roughly located at the continental
margin-shelf break, evolved as a response to slip along the detachment systems bounding the basin
to the north and to the south. The Tumbes detachment system is the master fault controlling basin
evolution through time and may represent the shallower expression of a reactivated obduction
megathrust. It connects landward with the continental structures assumed to be part of the eastern
frontier of the NAB. For the past ~2 Myr, the total lengthening calculated along a complete N-S
transect of the GGTB ranges between 13.5 and 20 km. This lengthening is compatible with the
documented NAB drift for the same period of time. The GGTB is not a classical pullpart basin, and
exemplifies a particular type of pull-apart basin basically controlled by (1) detachments extending
downward across the brittle crust, and (2) the plate coupling along the subduction decollement,
which controls the inward segmentation of deformation.95

4. Escape
tectónico
Placa
superior
Placa subductante
Placa superior
Resultado
- Oblicuidad
- Acoplamiento
- Competencia
Terminaciones
extensionales
Régimen
paralelo
Fosa
CGGT Sur del BNA ~ 1 cm/año Sistema dextral
complejo
- Ecuador
- Colombia
- Venezuela

6.  Figura 1. (a) Marco geodinámico del segmento Andino desde el norte de Perú
hasta Venezuela mostrando los límites del BNA, modificado de Taboada et al.
(2000). (b) Marco estructural de la CGGT, incluyendo las estructuras
continentales principales. La batimetria es una recopilación de los cruceros
Seaperc y Andinaut. La línea negra delimita el contorno batimétrico de -100
m, la cual sigue gruesamente el límite entre la plataforma y la pendiente
continental. La geología de la zona continental viene de Zevallos (1970) y
Benítez (1995). La leyenda (en inglés) es para ambas figuras: BNA, Bloque Nor-
Andino; CZ, Cuenca de Zorritos; FA, Falla Algeciras; FB, Falla Boconó; FCS,
Falla Chingual-La Sofia; FG, Falla Guaicaramo; LSE, Levantamiento de Santa
Elena; PC, Placa Caribe; PN, Placa Nazca; PSA, Placa Sudamericana; SFCP
Sistema de fallas Calacalí-Pallatanga; RC CR, Ridge deCarnegie; SFG, Sistema
de fallas Girón; VIA, Valle Interandino;
 ZFG, Sistema de fracturas de Grijalva

7. Análisis de líneas
sísmicas
700km Regímenes
tectónicos
Sistema de fallas domito (SFD)
Sistema de Banco Perú (SBP)
Margen de Perú Ausencia de
estructuras
contráctiles
Extensión Dirección paralela
a la convergencia
Subducción
CGGT Evoluciona Periodos
extensionales
Mio-Plioceno
Cuaternario
Bajas tasas de subsidencia
Baja sedimentación
Incremento abrupto
de las tasas

8.  Figura 2. (a) Aspectos tectónicos de mayor
importancia en la zona de estudio. (b) Mapa
estructural de la zona de la CGGT. Los diapiros
identificados son mapeados a una profundidad de 2
sTD (segundos tiempo doble). El fallamiento menor
observado a lo largo de la cuenca Tumbes y dentro
del graben Esperanza no son cartografiados en esta
figura. Note que el detachment de Tumbes muestra
una prolongación hacia el continente. Las zonas en
azul claro muestran las zonas costeras en
levantamiento. A-F son las líneas de la parte
ecuatoriana de la cuenca (datos PETROECUADOR) y 1
a 4 las de la parte peruana (datos PERUPETRO). La
leyenda corresponde a: CBP, Cañon del Banco Perú;
FBP, Falla Banco Perú; SFD, Sistema de fallas
Domito; C1, C2 y C3, Pozos Corvina; GE, Graben
Esperanza; GG1, Pozo Golfo de Guayaquil 1; DJ,
Detachment de Jambelí; BPB; Bloque Puerto Bolívar;
DP, Detachment de Posorja; PR, Pozo Piedra
Redonda; SFPSC, Sistema de fallas Puná-Santa Clara;
DT; Detachment de Tumbes; FT, Falla Tenguel

9.  Figura 3. Lineas de sísmica de reflexión claves de la zona de la cuenca Esperanza (tomado de
Witt et al., 2006). Aunque una relativamente alta depositación se da en el Mio-Plioceno el
Pleistoceno inferior corresponde largamente al período principal de subsidencia y de
individualización de depocentros de la cuenca.

10.  Figura 4. Líneas de sísmica de reflexión
claves de la zona de la cuenca Tumbes
(tomado de Witt y Bourgois, in press). La
discordancia U corresponde a la base del
Pleistoceno inferior tal como ha sido obtenida
en los pozos de la cuenca Esperanza. Línea 1,
detachment de Tumbes, note la migración de
la deformación hacia el continente. Linea 2,
Banco Perú, la falla Banco Perú limita hacia el
oeste el depocentro de la cuenca Tumbes.
Línea 3, transecto N-S a lo largo de la cuenca.
Línea 4, Roll-over a lo largo de la falla Banco
Perú. Note la diferencia en el tipo de
deformación con respecto a la Línea 2. El
carácter altamente cambiante de la
deformación a lo largo de esta estructura y a
lo largo de la parte interior del sistema de
fallas Domito denota el carácter
transcurrente de esta estructura. La leyenda
de la Figura 2 describe las iniciales utilizadas
en esta figura.

11.  Figura5. (a) Reconstrucción tectónica de la CGGT durante el Pleistoceno inferior. Las zonas azules muestran
las zonas donde la subsidencia es el resultado del escape del BNA. (b) Esquema de la CGGT a escala cortical.

12.  Figura 6. (a) Localización de eventos sísmicos a lo largo del segmento andino entre el sur de
Colombia y el norte de Perú, data del catálogo USGS-NEIC. Localización del evento de 1953 (Mw
7.3) marcada por la estrella roja, dato tomado de Silgado (1957). (b) Mecanismos focales de
eventos 5>Mw>6 obtenidos del catálogo Harvard. (c) Corte esquemático E-W de la zona de
estudio. (d) Corte esquemático N-S entre la zona de subducción de la ride de Carnegie y los
Amotapes.

13. Conclusiones
 La evolución de la CGGT está controlada por un régimen de extensión
paralelo a la fosa que resulta del escape tectónico del BNA. La zona está
limitada por fallas normales de bajo ángulo, los detachments de Posorja,
Jambelí y Tumbes. La fase principal de subsidencia ocurre durante el
Pleistoceno inferior. El detachment de Tumbes corresponde a la falla principal
del sistema. Este se extiende hacia el continente y probablemente se conecta
hacia el norte con los límites transcurrentes principales del BNA. El
alargamiento durante el Pleistoceno inferior de la CGGT se encuentra
comprendido entre 13.5 y 20 km, en concordancia con la tasa de
desplazamiento propuesta para el BNA de ~1 cm/a combinada con una edad
Pleistoceno inferior (i.e., 1.8-1.6 Ma) para la fase principal de apertura de la
CGGT.

14.  La subsidencia resultante del escape del BNA se encuentra concentrada sobre
la plataforma continental. Los detachments que controlan la subsidencia
están limitados hacia el oeste por la parte interior del SFD y la FBP, los cuales
actúan como un sistema de transferencia.
 Fallas de transcurrencia a lo largo de los límites de la cuenca se desarrollan
en respuesta a la actividad de los sistemas extensionales. Estos aspectos
sugieren que la CGGT no corresponde a una cuenca pull-apart clásica como
ha sido previamente sugerido.
 El margen continental no está afectado por los procesos de escape tectónico
debido al bajo grado de acoplamiento a lo largo del contacto interplacas.
Sugerimos que los sistemas de escape tectónico son altamente dependientes
de las variaciones locales de este acoplamiento, y que estas variaciones son
importantes para definir las zonas en donde este escape se traduce en
subsidencia.