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Introducción
La subsidencia por sobreexplotación del agua subterránea es uno de los fenómenos que más afectan a la infraestructura de zonas urbanas. En México la subsidencia producida por sobreexplotación de agua subterránea se divide para su estudio en dos grupos: subsidencia regional, y subsidencia diferencial. La primera, conocida también como subsidencia tipo Ciudad de México (Figueroa-Miranda et al., 2018), comienza a ser registrada en dicha urbe a finales de siglo XIX y principios del XX (Gayol, 1925; Carrillo, 1969) y consiste en un hundimiento cuasi homogéneo que afecta a superficies extensas en respuesta a la compactación de grandes paquetes de materiales no consolidados, depositados sobre antiguas y profundas fosas tectónicas. El segundo tipo de subsidencia es a la cual Farina et al. (2007), Ávila-Olivera et al. (2010) y Figueroa Miranda et al. (2018), definen como subsidencia diferencial con control estructural. Esta comienza a ser registrada en Celaya e Irapuato (Trujillo-Candelaria, 1985; 1991) y Morelia (Garduño-Monroy et al., 2001) a mediados de la década de 1980, y se origina por una consolidación heterogénea de los rellenos sedimentarios que forman el sistema acuífero de espesor variable depositados sobre escarpes de antiguas fallas geológicas, paleo-relieves abruptos, y paleo-canales. En este documento nos referiremos a este tipo como subsidencia diferencial. Ambos grupos de subsidencia son motivados por el incremento de esfuerzos efectivos y reducción de presión de poro a consecuencia de descenso del nivel del agua subterránea. Por lo que es común su desarrollo en asentamientos humanos ubicados sobre depósitos lacustres y fluviolacustres, y con gran dependencia de agua subterránea.
La subsidencia diferencial se asocia al desarrollo en la superficie del terreno de una falla normal asísmica (que no genera sismos) (Brunori et al., 2015), o falla superficial semi paralela a la proyección de la corona del escarpe de la falla sepultada, con el buzamiento en la dirección del bloque de techo de esta última, y con una franja de afectación en donde se registran deformaciones en la infraestructura. Actualmente, este fenómeno afecta a ciudades con acelerado crecimiento demográfico e industrial tales como Querétaro (Castellazzi et al., 2021); Toluca (Calderhead et al., 2011); Aguascalientes (Pacheco-Martínez et al., 2013); San Luis Potosí (Pacheco-Martínez et al., 2010); Puebla (Chaussard et al., 2014) y Ciudad Guzmán (Brunori et al., 2015) entre otras. En todas ellas se generan importantes daños materiales (Hernández-Madrigal et al., 2014; 2015), ambientales (Ortiz Zamora y Ortega Guerrero, 2007), y se potencian otros fenómenos como las inundaciones (Vera y López, 2010; Figueroa-Miranda, 2018).
Como puede notarse, el estudio de este fenómeno se ha centralizado principalmente en ciudades capitales o de gran relevancia socioeconómica (Villaseñor et al., 2022), dejando de lado poblaciones menores donde el proceso, a pesar de generar daños materiales, no ha sido adecuadamente identificado ni cartografiado. Es el caso de la ciudad de Zamora (Mich.) cuyo atlas de riesgos reporta la ausencia de riesgo por hundimientos y fracturamientos del terreno (Grupo Edificador INCA, 2013), no obstante que los habitantes del Centro Histórico afirman que sus viviendas y calles comenzaron a verse afectadas por grietas y fracturas desde 2008. Congruente con esto último, Chaussard et al., (2014), usando la técnica de interferometría radar de apertura sintética (InSAR), reportan para el periodo 2007-2011 un hundimiento con velocidad de 12.8 cm/año en la mancha urbana de Zamora. Posteriormente, para los periodos 2014-2017 y 2018-2021 Villaseñor-Reyes et al. (2022), mediante radar interferométrico diferencial de apertura sintética (DInSAR), obtienen hundimientos de 10 y 7.8 cm/año, respectivamente.
En este trabajo se muestra por primera vez la cartografía a gran escala de las fallas por subsidencia diferencial que afectan a la ciudad de Zamora. Se presenta una evaluación de la tasa de deformación y la identificación de los predios urbanos afectados. Además, se discute la relación entre el proceso de generación de fallas superficiales asociadas a la subsidencia diferencial y el sistema de fallas de origen tectónico regional, así como la trayectoria antigua del río Duero, mediante la sobreposición cartográfica. Esta información permitirá a los tomadores de decisiones implementar políticas públicas para la gestión del riesgo por subsidencia diferencial, con la posibilidad de implementar un monitoreo permanente para su descripción espacio-temporal y análisis de peligros asociados como las inundaciones. Sin duda es de gran interés para los estudiosos de la subsidencia en México, así como para planificadores y desarrolladores urbanos.
Localización del área de estudio
La ciudad de Zamora, cabecera del municipio homónimo, se localiza en el sector noroeste del estado de Michoacán (Figura 1) a una altitud de 1570 msnm. Tiene una extensión de 3229 ha (9.6% de la superficie municipal) y una población de 169 133 habitantes (CONAGUA, 2020). Colinda al sur con el municipio de Jacona de Plancarte, siendo el río Duero la frontera natural que divide a las cabeceras de ambos municipios; al sureste con Tangancícuaro; al este con Churintzio y Tlazazalca; al norte con Ecuandureo e Ixtlán; y al oeste con Chavinda y Tangamandapio (Figura 1C). Presenta un clima semihúmedo subtropical con lluvias en verano y precipitación media anual de 815 mm.
Características geológicas
La ciudad de Zamora se desarrolla sobre una gran depresión topográfica conocida como Valle de Zamora (Figura 1A), localizada en el occidente del Cinturón Volcánico Transmexicano (Figura 1B). Este valle presenta una forma alargada en dirección E-W limitado al norte por las fallas normales Ixtlán-Encinal y Mexquite, con direcciones NW-SE y E-W, respectivamente, ambas con bloques de techo en el sur, y al sur por la falla Jacona de dirección E-W con el bloque de techo en el norte. Al interior de este valle se observan bloques fallados y basculados lo que hace suponer que se trata de la prolongación del flanco oriente del graben de Chapala.
El basamento de este valle está conformado por derrames basálticos-andesíticos del terciario inferior, cubiertos por sedimentos lacustres y fluviolacustres no consolidados (alternancias de gravas, arenas, limos, y arcillas de edad reciente) de más de 800 m de espesor (SEPICT, 1993). Al interior y periferia del valle se observan numerosas estructuras volcánicas de composición basáltica y andesítica-basáltica de entre las que destacan: C. Blanco (2020 m) y C. La Beata (2290 m) al E y SE, respectivamente; C. Gomar (2070 m) en el sur; C. Las Amapolas (1850m) al poniente, y al norte, cerros Colorado (1880m) y La Cantera (1740m). Todos ellos edificios volcánicos asociados a eventos tectónicos que fracturaron a este sector del graben de Chapala durante el Terciario superior y Pleistoceno (Rosas-Elguera et al., 1989).
Hidrografía
La ciudad de Zamora se localiza en la parte baja de la cuenca del río Duero, dentro de la región hidrográfica Lerma-Santiago y del Distrito de Riego 061, perteneciente a la Región Hidrológica Administrativa Lerma-Santiago-Pacífico. El río Duero, principal afluente perenne de la región, nace en el sector septentrional de la meseta purépecha con los manantiales de Cherán, Carapan y Purépero localizados entre las cotas 2300 y 2700 msnm. Inicia su flujo hacia el oeste cruzando la cañada de los Once Pueblos (1800 a 2100 msnm) y al entrar al valle de Tangancícuaro (1700 msnm) cambia de dirección hacia el noroeste para llegar al Valle de Zamora (1580 msnm). Posteriormente, se dirige hacia el norte y al llegar a la localidad de La Estanzuela retoma nuevamente su dirección al noroeste para atravesar la Ciénega de Chapala e incorporarse finalmente al río Lerma. La baja pendiente del Valle de Zamora fue motivo de desbordamientos frecuentes del río Duero por lo que la ciudad, desde su fundación, ha sido afectada por inundaciones que se intensifican en temporada de lluvias. Para mitigar este problema, en la época colonial se construyó un canal de desagüe que atravesaba el centro histórico de Zamora y conducía las aguas servidas hacia el noroeste, además de un sistema de canales (El Calvario, Los Espinos y Tamandarillo) (Figura 2) que eran empleados para la irrigación de parcelas de cultivo ubicadas en la periferia de la ciudad (Sánchez, 2007). En esta misma época, el río Duero fluía en dirección este-oeste siguiendo la trayectoria de la actual calle Corregidora, ubicada 150 m al sur de la plaza de armas, marcando el límite meridional de la ciudad de esa época. La mancha urbana continuó expandiéndose por lo que los frecuentes desbordamientos del río Duero afectaron cada vez con mayor intensidad a la población. Es por ello, por lo que a finales del siglo XIX se inicia el proyecto de rectificación de este histórico río a cargo de un regimiento de zapadores del ejército mexicano (Sánchez y Boehm, 2005; Sánchez, 2007), ubicándolo 1600 m hacia el sur con una nueva trayectoria que fue conocida en su momento como Nuevo Río Duero o canal de Zapadores, conservándose así hasta la actualidad (Figura 2).
Fuente: tomado de Sánchez y Boehm (2005).
Figura 2 Drenaje actual y colonial de la ciudad de Zamora (sobrepuesto a la mancha urbana actual.
Uso y disponibilidad de agua subterránea
La economía del municipio se basa principalmente en la agricultura y agroindustria, particularmente en el cultivo y procesamiento de frutillas (fresa, frambuesa, zarzamora y frutos rojos o berries), por lo que tiene una gran exigencia de agua de alta calidad (Flores-Lázaro et al., 2017). La agricultura, ganadería, industria y población urbana son los principales consumidores de agua subterránea con una extracción de más de 107.144 hm3/año a través de 742 pozos profundos (CONAGUA, 2020), de estos últimos el 35% (262 pozos) se localizan dentro o en las inmediaciones de la ciudad de Zamora (Figura 1A).
Con base en las últimas actualizaciones de la disponibilidad de agua del acuífero Zamora, efectuadas por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), se tiene una sobreexplotación del acuífero a una razón de 11.47 hm3/año y 15.91 hm3/año para los años 2020 y 2024, respectivamente (CONAGUA, 2020; 2024). Cifra que se considera subestimada pues además del número oficial de fuentes de extracción de agua subterránea, habría que considerar pozos y norias no registrados y que son del conocimiento popular, por lo que los valores de sobreexplotación seguramente son más elevados.
Metodología
El presente trabajo se efectuó en tres etapas. En la primera, se cartografió el escarpe de las fallas superficiales y su franja de afectación a partir de la identificación y georreferenciación de daños y afectaciones en la infraestructura urbana tales como: grietas por cortante en fachadas y muros de colindancia las cuales se identifican por una inclinación aproximada de 45°; ruptura y desplazamiento vertical y horizontal en guarniciones y banquetas; escarpes en calles y camellones; deformación en marcos de ventanas y puertas; plegamiento en losas de entrepiso y azotea (Figura 3). Esta información, en conjunto con el mapa catastral a escala 1:5000, datos vectoriales de la carta topográfica E13B19a a escala 1:20 000 (INEGI, 2006) y modelos digitales de elevación tipo terreno, con resolución de 5 m (INEGI, 2012), fue introducida al Sistema de Información Geográfica QGis (Versión 3.22).
Figura 3 Registro fotográfico de la afectación por subsidencia diferencial en Zamora, Mich. La imagen de la izquierda corresponde al registro fotográfico más antiguo en cada falla.
En la segunda etapa se implementó un programa de monitoreo multitemporal mediante equipo GPS marca LEICA, modelo SR500, doble frecuencia. Se realizaron tres campañas de medición de coordenadas (28/nov/2019, 06/oct/2020, y 08/mar/2021) en ocho puntos de control geodésico, colocados y distribuidos estratégicamente sobre los bloques de piso y techo de las fallas superficiales previamente cartografiadas cuya ubicación se muestra en la Figura 4. El registro de coordenadas se efectuó bajo la modalidad estático-rápido y posteriormente se aplicó corrección diferencial con apoyo del software Leica Geo Office 8.4, tomando como bases de referencia las estaciones de Querétaro y Toluca de la Red Geodésica Nacional Activa del INEGI, con las efemérides precisas correspondientes a las fechas de medición. A partir de la comparación de los registros de las coordenadas medidas para las tres fechas de adquisición de datos se obtuvieron vectores de desplazamiento y tasas de subsidencia diferencial máxima para el periodo de monitoreo.
Figura 4 Fallas geológicas por subsidencia diferencial en Zamora, Mich., y grado de impacto urbano por predio. Los puntos con número corresponden al control terrestre y cada par representa un sitio de monitoreo multitemporal GPS (números romanos).
La tercera y última etapa tuvo dos finalidades: a) analizar los factores que condicionan la orientación, distribución y el modo en que se produce el hundimiento diferencial a partir de la sobreposición cartográfica de las fallas superficiales con respecto a la trayectoria inferida del graben de Zamora, y de la trayectoria histórica del río Duero, y b) evaluar el grado de impacto urbano (GIU) causado por la traza de la falla sobre cada predio que atraviesa, calculado como el factor de depreciación propuesto por Hernández-Madrigal et al., (2014) y expresado en la ecuación 1.
Donde:
GIUi = |
Grado de impacto urbano (%). |
AAi = |
Área afectada en el predio “i” (m2). |
Ai = |
Área total del predio “i” (m2). |
di = |
Distancia perpendicular desde el centroide del predio “i” al eje de la falla asísmica (di ≥ 1). |
En este modelo el primer término del numerador representa la coexistencia entre el predio y la franja de afectación, mientras que el segundo término considera la proximidad del predio con el eje de la falla.
Resultados
Cartografía
Se identificaron cuatro fallas por subsidencia diferencial (Figuras 3 y 4) que afectan a la ciudad de Zamora y que se describen a continuación de norte a sur.
Falla Porvenir. Ubicada en el sector NW de la ciudad. Presenta una trayectoria semicóncava con dirección WSW-ENE, bloque hundido al NW y longitud de 339 m. Su escarpe máximo es de 20 cm de altura medido en el sitio IV de monitoreo GPS en su intersección con la Av. Juárez Poniente. Esta falla es una de las estructuras más antiguas, con inicio probable en el año 2008 considerando que en el 2009 ya se observaba la deformación (Figura 3A) con lo que se estima una tasa de hundimiento de aproximadamente 1.4 cm/año. Afecta una superficie total de 0.34 ha distribuida en 49 construcciones particulares (casas-habitación y locales comerciales) ubicadas en la Av. Benito Juárez Poniente y calles: Alfonso Iñiguez, Fco. González Bocanegra, Guadalupe Victoria, Venustiano Carranza, Ignacio Zaragoza y Javier Mina de las colonias El Valle y El Porvenir. El GIU producido por esta falla varía de 0.03 a 0.86 con promedio de 0.31 (Figura 4A).
Falla Campestre. Se encuentra en el sector NE de Zamora con una trayectoria recta en dirección NW-SE, bloque caído hacia el SW y escarpe máximo de 5cm medido en Av. San José. A pesar de que es la estructura más joven, inicia en el 2019 (Figura 3B), presenta un desarrollo longitudinal de 356 m, superior a la falla anterior, y una velocidad de hundimiento de 1.6 cm/año. Provoca la deformación de 0.42 ha en 113 casas-habitación, banquetas y guarniciones del fraccionamiento Campestre San José. Su GIU varía de 0.06 a 1 con promedio de 0.45 (Figura 4B), siendo el valor más alto de todas las fallas superficiales de Zamora debido a que la falla y el eje longitudinal de las manzanas urbanas afectadas presentan la misma dirección.
Falla Centro. Es hasta el momento la estructura más desarrollada y antigua. Considerando la evidencia fotográfica del 2009 (Figura 3C) estimamos que su deformación inició en 2008. Su extremo más occidental se localiza en el centro histórico de Zamora en la intersección de Av. 5 de Mayo con calle Corregidora Oriente. Se extiende hacia el E de forma paralela a la calle Corregidora hasta la intersección con la calle Niños Héroes. En este punto cambia su dirección hacia el SE y se extiende hasta la Av. Benito Juárez Oriente en donde se observan deformaciones incipientes en el camellón. Presenta una longitud total de 1500 m con una trayectoria general de forma cóncava hacia el SW donde se localiza su bloque hundido, un escarpe máximo de 36 cm medido en la calle Leona Vicario (sitio III), y una tasa de hundimiento de 2.6 cm/año. En total afecta una superficie de 1.4 ha en la que se ubican 144 construcciones clasificadas como casas-habitación, bodegas, locales comerciales y parcelas de las colonias Centro, Jardines de Catedral, Ejidal Sur, Las Fuentes y Antorcha Campesina. El GIU es de 0.01 a 1 con promedio de 0.36 (Figura 4C).
Falla Colegio. Esta estructura se encuentra al sur de la falla anterior a una distancia de entre 275 a 285 m. Es decir, su trayectoria es prácticamente paralela a la estructura anterior con forma cóncava y bloque hundido también hacia el SW. Su extremo occidental se localiza en la calle Uruapan de la colonia Jardines de Catedral, y se extiende hasta la calle Naranjo de la colonia Las Fuentes, pasando por las instalaciones del Colegio de Michoacán de donde toma el nombre. Su longitud total es de 770 m con escarpe de 9 cm medido en el sitio II, y una tasa de hundimiento de 0.65 cm/año. Afecta a 0.86 ha y 112 construcciones entre las que se encuentran casas-habitación, centros educativos y locales comerciales. Su GIU varía de 0.03 a 1 con promedio de 0.42 (Figuras 3D y 4C).
Cinemática
Los resultados del monitoreo multitemporal GPS (Figura 5 y Tabla 1), revelan que para el primer periodo 28/11/2019-06/10/2020 (313 días) se tuvo una tasa de hundimiento máximo de 15.2 mm/año en la falla Colegio y de 9.3 mm/año para la falla El Porvenir. En el segundo periodo 28/11/2019-08/03/2021 (466 días) las velocidades se redujeron a 6.3 y 7 mm/año, respectivamente, mostrando una clara desaceleración en ambas fallas. La falla Centro en su extremo SE (sitio I) registró un decremento aparente de su desnivel topográfico asociado a trabajos de reencarpetamiento. Desafortunadamente, por efecto de multi trayectoria en cañón urbano la técnica GPS no funcionó en el sitio III ubicado en el sector de mayor deformación de la falla Centro, por lo que no se pudo calcular el hundimiento.
Figura 5 Registro multitemporal del desplazamiento vertical (A), horizontal en dirección N-S (B) y horizontal en dirección E-W (C), para los sitios de monitoreo GPS I, II, y IV. El sitio III no fue incluido debido a la inconsistencia evidente en los resultados GPS, consecuencia del elevado valor de la dilución geométrica (GDOP) asociado a interferencias urbanas.
Tabla 1 Diferencias de distancias en la dirección vertical, horizontal (N-S) y horizontal (E-W) para los cuatro sitios de monitoreo.
| Diferencia | Vertical (m) | Horizontal N-S (m) | Horizontal E-W (m) | ||||||||||||||||
| No de monit. | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||||||||||
| Fecha | 28/11/2019 | ∆ | 06/10/2020 | ∆ | 08/03/2021 | ∆ | 28/11/2019 | ∆ | 06/10/2020 | ∆ | 08/03/2021 | ∆ | 28/11/2019 | ∆ | 06/10/2020 | ∆ | 08/03/2021 | ∆ | |
| Sitio (Pts. GPS) | I (1-2)
Falla Centro |
0.077 | 0 | 0.071 | -0.006 | 0.067 | -0.010 | 68.788 | 0 | 68.791 | 0.003 | 68.806 | 0.018 | 53.714 | 0 | 53.709 | -0.005 | 53.712 | -0.002 |
| II (3-4)
Falla Colegio |
0.44 | 0 | 0.45 | 0.013 | 0.45 | 0.008 | 31.626 | 0 | 31.63 | 0.004 | 31.628 | 0.002 | 0.679 | 0 | 0.689 | 0.01 | 0.69 | 0.011 | |
| IV (7-8)
Falla Porvenir |
0.1981 | 0 | 0.206 | 0.008 | 0.207 | 0.009 | 34.185 | 0 | 34.186 | 0.001 | 34.184 | -0.001 | 62.560 | 0 | 62.561 | -0.001 | 62.560 | 0 | |
En lo que respecta al desplazamiento horizontal se observa que en las fallas Colegio (sitio II) y Porvenir (sitio IV), el movimiento en la dirección N-S (Figura 5B) es prácticamente nulo. En el caso del extremo oriente de la falla Centro (sitio I) los datos muestran que la distancia en dirección N-S incrementó 18 mm. Por otra parte, el desplazamiento en la dirección E-W, semiparalelo a la dirección de las fallas superficiales monitoreadas, revela que la falla Centro en su sector oriente presenta una componente horizontal lateral derecha; es decir, el punto de control 2 (techo) se acerca al punto 1 (piso) en la dirección E-W. En el sitio II de la falla Colegio, el punto 4 (techo) se aleja del punto 3 (piso) por lo que en este caso su componente horizontal es lateral izquierda. La falla Porvenir no presenta desplazamiento horizontal E-W.
En síntesis, se observa una tendencia general de disminución del hundimiento en las tres estructuras monitoreadas. En particular, la falla El Porvenir presenta una actividad nula en lo que respecta al movimiento horizontal siendo por lo tanto la más estable (Figura 5A). En las fallas de mayor expresión, Centro y Colegio, el desplazamiento vertical se conjuga con componentes horizontales lateral derecha e izquierda, respectivamente.
En la falla Campestre no se han colocado puntos de control por lo que hasta el momento se desconocen los valores precisos de hundimiento vertical y horizontal.
Discusión
La ciudad de Zamora es afectada por subsidencia diferencial con control estructural asociada a la sobreexplotación del agua subterránea mediante pozos profundos, distribuidos con una densidad de 1 pozo/km2 en el municipio y de 4 pozos/km2 en la mancha urbana (REPDA, 2020). La subsidencia regional que afecta a todo el Valle de Zamora registró velocidades de hasta 12.8 cm/año para el periodo 2007-2011 (Chaussard et al., 2014), y de 10 y 7.8 cm/año para los periodos 2014-2017 y 2018-2021, respectivamente (Villaseñor-Reyes et al., 2022). Esto indica una disminución en la velocidad del hundimiento regional, lo cual también se refleja en el desplazamiento vertical de las fallas superficiales Porvenir, Centro y Colegio reportadas en este trabajo (Figura 5A). Esta tendencia general de desaceleración del hundimiento no es exclusiva de Zamora, ya que también se ha registrado en otras ciudades, como Morelia (México) donde la subsidencia en su sector meridional ha disminuido hasta un 28% (Figueroa-Miranda et al., 2020), y Beijing (China) con una desaceleración de hasta un 12% (Chen et al., 2019). En el caso de Zamora esta desaceleración podría ser resultado del decremento en el número de pozos registrado durante el periodo 2012 al 2020, que supone una reducción del volumen de extracción de 44,797 m3/año (Villaseñor-Reyes et al., 2022). Por otra parte, tanto la disminución de la tasa de hundimiento como el volumen de extracción mencionado no son congruentes con el incremento del 3.17% en la extracción de agua subterránea el cual hace que el acuífero de Zamora siga en estado de sobreexplotación según las declaratorias de CONAGUA (2020; 2024). Lo que sugiere que es necesario llevar a cabo una mayor investigación para entender el comportamiento del fenómeno reportado en este trabajo. La caracterización detallada de la geometría del basamento, modelo estratigráfico de los depósitos no consolidados, identificación adecuada de acuíferos y tasa de abatimiento actualizado del nivel freático; siguen siendo tareas pendientes e indispensables para determinar con mayor precisión la relación entre la subsidencia y la extracción del agua subterránea en el Valle de Zamora.
Las fallas superficiales comienzan a manifestarse en Zamora entre los años 2007-2008, siendo las primeras estructuras en aparecer las fallas superficiales Porvenir, Centro y Colegio (Figura 3). Sin embargo, habitantes del centro de Zamora afectados por la falla Centro, coinciden en afirmar que las grietas en sus viviendas y calles son contemporáneas a la edificación del Centro Regional de las Artes de Michoacán (CRAM) inaugurado en el 2006, debido a que durante su construcción se bombearon cientos de m3 de agua para evitar la inundación de los cimientos al encontrarse éstos debajo del nivel freático. Es indiscutible que este bombeo, desde entonces permanente para impedir la inundación del estacionamiento subterráneo de dicho edificio, contribuye al abatimiento del nivel freático con efectos directos en la subsidencia. Sin embargo, en el caso de las fallas superficiales no se distingue una relación directa debido a que: a) El CRAM se ubica sobre el bloque de piso y no sobre el bloque hundido o techo de la falla más próxima (F. Centro), y b) La falla Centro presenta concavidad hacia el sur y no hacia el norte que es donde se supone el CRAM genera el cono de abatimiento del nivel freático (Figura 6).
Fuente: tomado de Villaseñor-Reyes et al. (2022)
Figura 6 Sobreposición cartográfica de las fallas geológicas actuales con las fallas profundas (inferidas), drenaje colonial y actual. El valor de subsidencia para el periodo 2014-2017.
Por otra parte, las fallas superficiales normalmente se relacionan con estructuras geológicas preexistentes y sepultadas por depósitos no consolidados (Figueroa-Miranda et al., 2018; 2020); sin embargo, en la ciudad de Zamora la geometría y orientación de las primeras fallas en aparecer (Porvenir, Centro y Colegio) no coinciden con la geometría del basamento del Valle de Zamora, concebido como la prolongación oriental del graben de Chapala (Figura 1). Esto debido a que el bloque hundido se encuentra al norte para el caso de la falla el Porvenir, y al sur para el caso de las fallas Centro y Colegio, definiendo en conjunto una geometría de horst y no de graben como se esperaría (Figura 6). Caso contrario es la falla Campestre, cuya orientación y geometría son coincidentes con la trayectoria inferida de la falla Villa Fuerte, y que forma parte del sector norte del graben de Zamora (Figura 6). Esta última estructura comienza a develarse a través del hundimiento regional evaluado por Villaseñor-Reyes et al., (2022) y que se concentra en el sector centro-norte de la ciudad de Zamora en donde se sospecha se tiene la mayor profundidad de depósitos no consolidados y mayor recurrencia de inundaciones pluviales (Figura 6).
Finalmente, la sobreposición cartográfica de las fallas Colegio y Centro con el drenaje colonial de Zamora (Figura 6), revela una clara coincidencia con la forma y dirección de la trayectoria del antiguo meandro del río Duero y canal Los Espinos. Mientras que la falla El Porvenir podría estar asociada a un meandro abandonado del antiguo canal El Calvario. Por lo anterior, concluimos que estas tres primeras estructuras tienen un control estructural relacionado a paleocanales, y sus factores condicionantes se relacionan más a depósitos fluviales (ríos, arroyos y canales) de las épocas prehispánica y colonial.
Conclusiones
La ciudad de Zamora, Mich., es afectada por cuatro fallas superficiales activas: Centro (GIU = 0.36), Colegio (GIU = 0.42), Porvenir (GIU = 0.31) y Campestre (GIU = 0.45).
Las primeras tres fallas tienen un control estructural asociado a paleocanales del río Duero (fallas Centro y Colegio), así como por el canal El Calvario y drenaje antiguo de la época colonial (falla Provenir). El hundimiento diferencial máximo de estas estructuras es de 15.2 mm/año con una tendencia de desaceleración, que aún no es lo suficientemente clara en la falla Centro, por lo que se encuentran en una fase temprana de estabilidad. En contraste, la falla superficial Campestre, que es la más joven de todas y también la que mayor impacta a la infraestructura habitacional, presenta control estructural con el fallamiento tectónico al coincidir su ubicación y dirección con el límite septentrional del mayor hundimiento regional del Valle de Zamora, así como con la proyección de la falla profunda Villa Fuerte.
La subsidencia regional activa en combinación con paleocanales que son muy comunes en un valle de frecuentes inundaciones como el de Zamora, con geometría del basamento tipo graben y extracción intensa de agua subterránea, es factor condicionante importante para el desarrollo de fallas superficiales activas y dinámicas en donde se generan o reactivan, se desarrollan y “mueren” o estabilizan.
Finalmente, la cartografía, grado de impacto y velocidad de hundimiento de las fallas activas de Zamora permitirán establecer políticas públicas encaminadas a la mitigación del riesgo por subsidencia diferencial. Y, combinados con trabajos futuros enfocados en la caracterización detallada del basamento y registro del abatimiento freático, permitirán una mayor comprensión de la subsidencia regional y diferencial, así como de peligros asociados, como las inundaciones.
