MARCO GEOLOGICO DEL FLUJO SISMO-TECTONICO
EN EL ECUADOR

Stalin Benítez Acosta*

RESUMEN
Utilizando los primeros resultados de la investigación de

José Palacio, (Proyecto CONUEP-UNIVERSIDAD DE GUA
YAQUIL—IIEA, informe 1985) sobre el Flujo sismo-tectónico
o energía liberada por sismos en el Ecuador, se presenta una co
rrelación entre las unidades o dominios m orfo-tectónicos con
las áreas de mayor flujo tectónico. En la parte introductoria
se presenta la Geología simplificada del Ecuador basada en el
modelo de Peter Lonsdale (1978), aportando por primera vez
un esquema de fallamientos de rumbo senestrales que habrían
afectado a todo el sistema de subducción durante el paleógeno.

1. ANTECEDENTES.-
E1 IIEA (Instituto de Investigaciones y Estudios Avanza

dos) de la Universidad de Guayaquil se encuentra desarrollando
una investigación (co-auspiciada por el CONUEP) orientada a
“determinar la distribución de los niveles de aceleración en el
país y la regionalización con fines de prevención sísmica”, la
misma que está dirigida por el Ing. José Palacio. En su primer

Ing. Geólogo, Profesor del Instituto de Investigaciones y
Estudios Avanzados (IIEA), Universidad de Guayaquil.

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informe correspondiente a los resultados del primer año de labo
res (1985) el Ing. José Palacio presenta un Mapa de flujo tectó
nico (F) (Fig. 1), siendo éste un parámetro cuantitativo defini
do como la cantidad de energía disipada por unidad de área por
unidad de tiempo. El mismo autor define la siguiente ecuación
para (F):

* i / J 1/2 dA. dT
donde: F= Flujo tectónico

J = energía liberada en ergios
A = área
T = tiempo

Siendo J una función de M de acuerdo a la relación de RICH-
TER:

log J 11.4+1.5 M donde M magnitud del evento
La magnitud (M) es un parámetro determinado instrumental
mente que está relacionado con la energía liberada por el sismo
en el hipocentro.

II. HIPOTESIS.-
E1 mapa de flujo tectónico (Fig. 1) del informe del Ing.

Palacio (1985) representa una síntesis del flujo de energía libe
rado (valores acumulados) por los sismos ocurridos en el perío
do 1900-1983 de acuerdo al catálogo de Hipocentros del Ecua
dor que se encuentran en los archivos de la Escuela Politécnica
Nacional.

El método utilizado por el Ing. Palacio (1985) consistió
ai discretizar el flujo Tectónico en unidades de área, esto es
cuadrados de 15’ de lado y asignar a cada cuadrado el valor del
flujo total acumulado.

En vista de que el flujo tectónico se origina en puntos mu
chos más discretos (o definidos) tales como, fallas, flujos de

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magmas y otras deformaciones de la corteza terrestre, he con
siderado solamente los cuadrados (áreas) con flujo tectónico
( 12.6 erg/km2/año) mayor que los valores promedios observa
dos en la Fig. 1, asignándole un número de orden a dichas áreas
y graficando luego dichos puntos en un mapa geológico sim
plificado del Ecuador (Fig. 2). Dichos puntos son llamados en
este trabajo “anomalías de flujo tectónico”.

III LA GEOLOGIA DEL ECUADOR
La figura 2 es un mapa geológico simplificado del Ecuador

basado en el mapa de la DGGM (1982) en escala 1:1 '000.000;
contiene los avances obtenidos en la última década aplicando el
modelo de Tectónica de Placas e ideas originales del autor sobre
las fallas senestrales de rumbo NO-SE. Es significativo el hecho
efe que hasta 1978 en que aparece la obra de Peter Lonsdale
“ Ecuadorian Subduction System” aún se dudaba de la existen
cia de dicho “Sistema de subducción”, “ Zonas de Benioff” o
“ Sistema Arco-Fosa., en el Ecuador.

A. DOMINIOS TECTONICOS
De acuerdo a la interpretación de Lonsdale (1978) se pue

den distinguir de Oeste a Este los siguientes dominios tectóni
cos:

1.- Corteza Oceánica de la Placa Nazca: A partir del eje de la
fosa hacia el oeste. La corteza oceánica presenta normal

mente profundidades abisales de 3 a 5000 m. de profundidad.
Sin embargo frente al Ecuador (entre 0o y 2o latitud sur) se
encuentra una zona de menor profundidad (1000 a 2000 m)
conocida como Cordillera o Plataforma de Carnegie.

La corteza oceánica es generalmente rígida y estable pero
en las cercanías de la fosa (talud externo, ancho 100-200 km)
se flexiona por lo que se presentan agrietamientos paralelos a
la fosa provocando fallamiento normal hacia la fosa.

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2.- Pared Interna de la fosa o prisma acrecional: A partir del
eje de la fosa hasta el sistema de fallas Portoviejo-Jama se

presenta una zona muy tectonizada que representa la zona de
enfrentamiento de las placas NAZCA Y SUDAMERICA. En
este sector predominan los fenómenos de comprensión y de
fallamiento inverso constituyendo el subsuelo un verdadero
apilamiento de “escamas tectónicas” inclinadas hacia el inte
rior del Continente (SE).

Frente a las costas de Manabí y Sur de Esmeraldas, afloran
típicamente rocas volcánicas y volcano-sedimentarias del cre
tácico (Formaciones Piñón y Cayo) que han sido definidos pre
viamente como HORST o PILARES TECTONICOS y que se
consideran ahora parte integrante del prisma acrecional. En
medio de estos bloques levantados del cretácico se presentan
pequeñas cuencas terciarias que se denominan “cuencas de talud
de fosa” rellenadas con sedimentos paleógenos y neógenos
(formaciones Mateo, etc.).

El sistema de fallas normales Portoviejo-Jama está formado
por tramos de dirección característica NE-SW separados entre sí
por otro sistema de fallas de rumbo senestrales de dirección NO-
SE que confieren al límite oriental del prisma un aspecto de
zig-zag, el mismo que se refleja en la forma de la línea de costa;
este carácter morfológico fue comentado por primera vez por
Stephen Marchant (1961).

3.- Cuencas Ante-Arco: Hacia el Este, a continuación del sis
tema de fallas normales Portoviejo-Jama se presentan zonas

alargadas, subsidentes y paralelas que conforman cuencas que
son llamadas CUENCAS ANTE-ARCO y que están limitadas ha
cia el Este por fallas normales de menor desplazamiento que le
vantan paulatinamente el basamento. Todo el sistema de falla-
miento es de distensión.

Estas cuencas se definieron a partir del Eoceno Superior y
presentan secuencias sedimentarias fundamentalmente mioce-
no-pliocenas.

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Los ejes de las cuencas ante-arco son paralelos a los tramos
de falla del sistema Portoviejo-Jama (NE-SO) y, al igual que e-
llos, son cortados por los mismos accidentes transversales. Así,
tenemos de norte a sur las siguientes cuencas ante-arco: Bor-
bón, Manabí Norte, Manabí Sur, Graben Jambelí. De estas cua
tro cuencas, las tres primeras tienen una estructura bien defini
da y alcanzan una cobertura sedimentaria de hasta 5000 m. en
su eje. La cuarta —el Graben Jam belí— es una zona excepcio
nalmente subsidente alcanzando un espesor de sedimentos de
hasta 10-12 Km. en su eje.

Este cambio de carácter de las cuencas ante-arco coincide
con un cambio en el buzamiento de la zona de Benioff (placa
descendente) que se presenta a la latitud de 2o sur: Hacia el
norte buza 23° y hacia el sur buza 10°. La potente capa se
dimentaria del Graben Jambelí enmascara el accidente transver
sal que lo separa de la Cuenca Manabí Sur. Dicho accidente
transversal de movimiento senestral coincidiría con el eje de
la Cuenca Progreso (sensu strictu).

El basamamento de las cuencas ante-arco es en general el
“Piñón" mesozoico, pero al Sur de la Falla Jubones se produce
un importante cambio siendo el basamento muy antiguo, ha
biéndose datado rocas del precámbrico.
4.- Arco Volcánico.- El arco volcánico está formado por dos

cinturones de diferente composición y estructura. La Cor
dillera Occidental, de composición volcánica básica a ultrabásica
y sedimentos marinos intercalados y la Cordillera Real (o Cen
tral) de carácter metamórfico; la edad de estas rocas metamórfi-
cas es en parte cretácica pero podrían haber rocas más anti
guas.

Separando ambos cinturones se presenta una zona de dis
tensión conocida como callejón interandino (o Graben) que
hacia el Sur toma los nombres de Graben de Cuenca y Graben
de Sacapalca, y que se han venido colmatando con sedimentos,
primero marinos y luego continentales con elementos volcano-
clásticos durante todo el Neogeno.

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Al igual que en la zona costanera, a la latitud de 2o S se
presentan diferencias en el magnetismo del arco volcánico: ha
cia el Norte se encuentran algunos de los volcanes más activos
del mundo (Sangay, Tungurahua, Reventador, Cotopaxi, Pi
chincha, etc.); hacia el Sur no hay actividad volcánica reciente,
aunque hay evidencias de una intensa actividad volcánica ter
ciaria e incluso pleistocena.

La Cordillera también presenta un aspecto de zig-zag simi
lar al de la Cordillera Costanera por lo que debe haber estado
sometida a los mismos movimientos senestrales de torsión
(grandes alineamientos transversales de este tipo se observan en
las imágenes de radar).

5.- El Cinturón de Cabalgamiento.- Conocida como Cordillera
Oriental, Tercera Cordillera o Zona Sub-Andina tiene su

expresión geográfica en los levantamientos de Ñapo y Cutucú.
En esta zona se presentan fuerzas compresivas que han produci
do plegamientos y fallamientos inversos o cabalgamientos que
dan como resultado una zona muy tectonizada similar al prisma
acrecional con las "escamas tectónicas” dispuestas en forma de
tejas (FAUCHER y SAVOYAT, 1975), o formando plegamien
tos, de ejes generalmente N-S.

En los levantamientos Ñapo y Cutucú afloran rocas meso
zoicas (Ñapo) y paleozoicas (Cutucú). Cortando transversal
mente al sistema de cabalgamiento también se ha evidenciado
en imágenes de radar la presencia de fallas de rumbo senestrales.

6 .- Cuenca Tras-arco.- Llamada Cuenca Oriental Amazónica,
está afectada por suaves pliegues en la capa de sedimentos

que alcanza los 6000 m; tales pliegues son las estructuras pro
ductoras de petróleo en rocas marinas del cretácico.

El basamento (rocas cristalinas) es en el Oeste paleozoico
y hacia el Este pre-cámbrico.

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B. LA FALLAS DE RUMBO NO-SE
En el actual trabajo se hace énfasis en la existencia de estos

accidentes que afectan a todo el Sistema de Subducción Ecuato
riano y que actuaron en algún momento del paleógeno.

Como se dijo anteriormente, Marchant (1961) propuso un
doble sistema de fallas de rumbo: dextral (NE-SO) y senestral
(NO-SE) para explicar la tectónica actual de la Costa. Con la
evolución del modelo de subducción ya no fue aplicable su teo
ría. Sin embargo, varios autores mantuvieron la idea de un fa-
llamiento dextral a lo largo de la llamada Falla Guayaquil-Ba-
bahoyo, alineamiento que coincide con el eje de la cuenca o
Graben Jambelí y considerado prácticamente un límite de pla
ca al asumir su posible continuidad con el sistema de fallas D o
lores-Romeral de Colombia. La existencia del movimiento dex
tral en esta falla no ha sido comprobada y algunos autores
piensan que tal movimiento no existe (Londsale, 1978).

Por tal motivo debo expresar que el modelo de fallas se
nestrales afectando a todo el Sistema de Subducción es más
posible, aunque debe ser sometido a todas las comprobaciones
posibles y sobre todo deben buscarse las causas que han provo
cado dicho fallamiento.

IV. CORRELACION ENTRE LAS ANOMALIAS DE FLUJO
TECTONICO Y LAS UNIDADES GEOTECTONICAS
DEL ECUADOR.
Definición de áreas fuentes
Para este trabajo se definen como “áreas fuentes” aquellas

zonas geotectónicas que presentan mecanismos de deformación
similares, originados en la convergencia de las placas Nazca y
Sudamérica y que como resultado de dicha deformación se pro
duce la liberación de energía en forma de sismos.

Con el conocimiento' geológico adquirido podemos definir
como áreas fuentes las siguientes:

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1.- Talud externo de la fosa.
2.- Talud interno de la fosa o prisma acrecional.
3.- Cordillera Andina.
4.- Zona Oriental.
AREA FUENTE (I).- En el mapa (2) se observan las anomalías
1 a 4 que están relacionadas con la deformación de la corteza
que se produce al acercarse a la fosa. La ubicación de dichas
anomalías a distancias aproximadas de 100-150 km del eje de
la fosa, sugiere que la mayor liberación de energía se produce
en la parte superior del talud externo. El mecanismo de libera
ción es por fallas de distensión de acuerdo a la información
geológica.
AREA FUENTE (2).- Se presentan aparentemente dos concen
traciones de anomalías: A) una cerca del eje de la fosa (anoma
lías 5 a 8); B) en la plataforma continental-línea costera (ano
malías 9 a 28).

El mecanismo de liberación de energía en esta área fuente
es a través de esfuerzos compresivos de acuerdo al modelo geo
lógico presentado.

En el estado actual de la investigación se pueden plantear
las siguientes líneas de estudio:

— La razón por la que se producen las dos concentraciones A
y B de las anomalías en el prisma acrecional, mientras que
el talud continental (fuerte declive topográfico que se pre
senta a partir de los 1000 m -aproxim adam ente—de pro
fundidad) se presenta relativamente libre de las anomalías.

— Las cuencas ante-arco son áreas asísmicas, sin embargo, ha
cia la parte Sur del Ecuador se presentan algunas anomalías
como son las 9-10-11 -12-18-18 ’-19-20 que no están especí
ficamente sobre el prisma acrecional sino más bien en las
cuencas ante-arco. En el mapa de flujo tectónico (Fig. 1)
de J. Palacio (1985) se puede observar una concentración
de flujo anómalo cuyos límites coinciden aproximadamen

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te con el área subsidente actual del Graben Jambelí (ano
malías 9 a 14). En este caso, toda esta área estría forman
do una subárea fuente y sería la razón para que Palacio
(1985) en su informe reconozca dos áreas fuente (I y II)
con diferentes parámetros sísmicos en la zona costanera;
según dicho autor existen diferencias entre los sismos que
quedan al Norte de 2o LS (área fuente I) y los que quedan
al Sur de dicha Latitud (área fuente II).
En este caso las diferencias entre las áreas fuentes I y II

de J. Palacio sería que en el primer caso (al Norte de 2o S) los
sismos son de origen compresivo y someros y en el segundo caso
(al sur de 2o S) los sismos serían más profundos y asociados a
esfuerzos o movimientos de carácter distensivo.

AREA FUENTE (3): CORDILLERA ANDINA.- La historia y
la geografía han reconocido en la Cordillera Andina Ecuatoria
na una de las zonas sísmicas más activas del mundo; se ha nota
do que hacia el Norte de los 2o LS se presentan volcanes muy
activos y actividad volcánica contemporánea, especialmente en
la Cordillera Central o Real (antiguamente Oriental).

Con esta intensa actividad andina se relacionan las anoma
lías 29 a 42 aunque no parece haber una relación directa vol
canes- anomalía del flujo. Vemos por ejemplo que sólo los vol
canes activos Pichincha, Tungurahua y Sangay tienen anomalías
de flujo tectónico muy cercanas mientras que los otros volca
nes y anomalías no están relacionados entre sí, por lo tanto el
origen de volcanes y anomalías se encuentra en las fallas de ba
samento que de acuerdo a los modelos de la tectónica de placas
pueden ser en el arco volcánico de origen compresivo o distensi
vo. Se plantea como línea de estudio:
— Definir el modelo dinámico que explique el mayor flujo

tectónico de la parte norte de la Cordillera.
— La definición de las áreas compresivas, distensivas y de ci

zalla de la Cordillera.

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AREA FUENTE 4: ORIENTE.- Las anomalías que se presentan
en esta área (43 a 60) no presentan un patrón definido en rela
ción a estructuras geológicas detectables superficialmente. Esto
se explica por el hecho de que son sismos de foco profundo cu
ya liberación en superficie se produce luego de atravesar la po
tente cobertura sedimentaria, la misma que debe provocar una
refracción de las ondas sísmicas y repartirlas más o menos al
azar. En esta zona se incluye la faja de cabalgamiento subandi-
na y la cuenca oriental que presenta basamento paleozoico, por
lo que cabría la posibilidad de subdividir esta área fuente en
base a nuevos estudios.
AREAS O PROVINCIAS ASISMICAS

Son las áreas donde se reportan los más bajos valores de
flujo tectónico. Son:
1 . La cuenca ante-arco al N de 2° LS.- Desde la plataforma

Daule hacia el Norte hasta la frontera con Colombia. Está
limitada al Oeste por los ejes de la cuencas ante-arco y al
Este por el arco volcánico andino-occidental. El basamen
to de esta área es el complejo Igneo “Piñón” que se en
cuentra cubierto por una secuencia sedimentaria miocena-
pliocena-cuaternaria de poco espesor (1 a 3 km) y muy po
co disturbada.
Esta área, aunque es relativamente asísmica en compara
ción a las áreas fuentes (2 y 3) vecinas, presenta algún flujo
tectónico (generalmente inferior a los promedios observa
dos, Fig. 1), manifestado por movimientos sísmicos so
meros y de baja intensidad.

2.- Area Cratónica Oriental.- Situada en el extremo Nororien-
tal del Ecuador. Es el área donde se reporta la menor can
tidad de sismos y por ende presenta un mínimo flujo tec
tónico.
Esta área coincide con la existencia de un basamento pre-
cámbrico muy estable considerado como una continuación

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del cratón guyanés (Fig. 2). En el trabajo de zonificación
sismo-tectónica de RHON-D AVILA (1983) esta área se la
identifica como “Provincia sismo tectónica No. 11".

CONCLUSIONES
• Se ha logrado correlacionar los resultados del estudio esta
dístico sobre Flujo Sismo-Tectónico de Palacio (1985) con
las unidades (o dominios) morfo-tectónicos del Ecuador
definidos con el modelo de Subducción de Lonsdale
(1978).
Al Norte de 2o LS, el flujo tectónico anómalo define con
precisión los límites orientales del prisma acrecional,
presentándose las cuencas ante-arco como zonas típica
mente asísmicas. Al contrario, al Sur de 2o LS, el flujo
tectónico anómalo no está confinado al prisma acrecional,
“ invadiendo” zonas ante-arco como el Graben Jambelí y
más puntualmente la región Pedro Carbo-Cascol de la lla
mada Plataforma Daule.
Por las razones expuestas en el párrafo anterior, deben con
siderarse como sub-áreas fuentes: 1 ) el prisma acrecional
al Norte de 2o LS y 2) el prisma acrecional y la cuenca an
te-arco al Sur de 2o LS. Esta conclusión concuerda con
el resultado de Palacio (1985) que establece las áreas fuen
tes I y II en la zona litoral.

RECOMENDACIONES
Promover un programa de mediciones de campo con sis
mógrafos especializados que permitan definir los mecanis
mos que producen el flujo tectónico en las diferentes áreas
(o sub-áreas) fuentes. Con lo cual se confirmarían (o ne
garían) las correlaciones presentadas en este trabajo y se
obtendrían parámetros de diseño anti-sísmico cada vez más
ajustados a la realidad.

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RECONOCIMIENTOS
Mi formal reconocimiento al Ing. José Palacio, Profesor del

IIEA - Universidad de Guayaquil, que me alentó a realizar este
trabajo y me proporcionó los últimos resultados de sus investi
gaciones sobre el Flujo Sismo Tectónico en el Ecuador.

BIBLIOGRAFIA
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BENITEZ S., 1983,

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los niveles de aceleración en el país y
regionalización con fines de preven
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IIEA-UNIVERSIDAD DE GUAYA-
QUIL-CONUEP, Guayaquil.

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RHON DAVILA J. 1983, Zonificación sismo tectónica del E-
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Ingeniería de Geología, Minas y Petró
leo, Guayaquil.

*CLIRSEN: Centro de levantamientos integrados
de Recursos Naturales por sensores
remotos.

**DGGM: Dirección General de Geología y Mi
nería (actualmente INEMIN).

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