DISTRIBUCIÓN Y EVOLUCIÓN DE SEDIMENTOS SUPERFICIALES DEL DELTA DEL RÍO BALSAS, MICHOACÁN, MÉXICO

Trabajo recibido el 5 de enero de 1987 y aceptado para su publicación el 17 de agosto de 1987.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de los medios sedimentarios costeros, como los deltas, está en función de muchas variables, como son la velocidad de aporte de sedimentos terrígenos, el régimen de mareas, el sistema de corrientes y los movimientos tierra-mar. La naturaleza de estos depósitos reflejan básicamente la interacción entre el aporte de material terrestre en el sistema costero y la capacidad de los procesos marinos para distribuirlos (Selley, 1976).

Los estudios de deltas muestran que estos son el producto de los aportes fluviales, en tal forma que hay más sedimentos de los que pueden ser redistribuidos por las corrientes marinas. El río deposita sedimentos cada vez más finos en zonas cada vez más profundas, según disminuye la velocidad de corriente hacia el mar.

Los sedimentos deltáicos son importantes fuentes de carbón, petróleo y gas. La formación de turba es un proceso típico de las marismas y pantanos de las llanuras deltaicas actuales (Dapples y Hopkins, 1967).

En la región del Delta del Río Balsas, se han realizado estudios por la Dirección General de Obras Marítimas (1963) en donde se estudiaron los procesos físicos en la zona del Bajo del Río Balsas. Brand (1958) publicó un estudio sobre la costa del sureste de México, en el cual incluye el análisis mineralógico de las arenas de Michoacán. Yáñez (1963) realizó un estudio de la morfología y sedimentología de los depósitos deltáicos Reimnitz (1968) estudió los procesos, historia y origen de los cañones submarinos del Río Balsas. Reimnitz y Gutiérrez (1970) estudiaron sobre los cambios rápidos en la sedimentación de las cabeceras de los sistemas de los cañones submarinos. Gutiérrez (1971) hizo un estudio en la que presenta los aspectos fisiográficos y sedimentológicos del Delta del Río Balsas.

Otros estudios cercanos a la región del Delta del Río Balsas, han sido realizados por el Consejo de Recursos Minerales (Martín, 1980) sobre la distribución de los minerales pesados en placeres de playa, en las que se incluye el litoral del Estado de Guerrero, en donde determina las concentraciones de minerales Pesados en sedimentos de grano fino con un buen grado de clasificación. Martínez y Javier (1982) realizaron un estudio sedimentológico del litoral suroeste de la República Mexicana, en la cual determinan la predominancia mineralógica de litarenitas y sedimentos de fase submadura. Márquez y Morales (1984) realizaron un estudio sobre la plataforma continental del Estado de Guerrero, en la cual se presentan los rasgos fisiográficos más importantes, la distribución y composición de sus sedimentos y su importancia económica, entre otros estudios.

El objetivo del presente trabajo es establecer la distribución y evolución del aporte de sedimentos en la región del Delta del Río Balsas, así como determinar los posibles procesos que actúan sobre los cañones submarinos y la descarga de los ríos.

La importancia que ha tomado el estudio de la dinámica que ocurre en la margen continental del área de estudio, caracterizado por la presencia de cañones submarinos, se ha incrementado notablemente. Comúnmente la cabecera de los cañones intersecta a la plataforma continental, en puntos en los cuales el movimiento de material arenoso es perpendicular a la costa, siendo estos eventuales o constantes cuando coinciden con la desembocadura de un río.

Con anterioridad a la construcción de la presa El Infiernillo en 1964 y de la presa José María Morelos y Pavón (La Villita) en 1968, ambas en la Cuenca del Río Balsas, el litoral deltáico se mantuvo casi estable como resultado del balance dinámico entre el efecto constructivo relacionado con la depositación de sedimentos por el río y el efecto destructivo debido a la acción del oleaje y corrientes. La construcción de estas presas, interrumpió el balance, dado que los sedimentos aportados por la red fluvial han quedado atrapados en el interior de la cuenca y el oleaje o las corrientes actúan sin obstáculo, observándose que al disminuir el aporte de sedimentos fluviales hacia la plataforma continental el litoral deltaico se erosiona.

El área de estudio se localiza a lo largo de la costa del Pacífico Mexicano, entre los límites estatales de Michoacán y Guerrero (Fig. l). La cuenca del Río Balsas, presenta un área de drenaje de 105,900 km 2 siendo uno de los ríos más largos de América Central (Tamayo y West,1964). Su delta tiene una forma triangular, con una base de 13 km, 9 km de altura y una superficie de aproximadamente 60 km² (Gutiérrez, 1971).

El área se encuentra en la provincia morfoestructural (Lugo, 1985), de la Margen Submarina del Sur de México. La fisiografía y la morfología de esta provincia se caracteríza por presentar dos grandes estructuras: La Sierra Madre del Sur y la Trinchera Mesoamericana.

La trinchera constituye la morfoestructura principal de esta región de México, siendo de menor magnitud la plataforma y el talud continentales.

La zona montañosa de la costa sureste junto con la de Guerrero-Oaxaca constituye la provincia fisiográfica de la Sierra Madre del Sur (Álvarez, 1962) que se caracteriza por tener una planicie costera muy estrecha, la cual en ocasiones está ausente, formando un litoral rocoso. Esta región esta formada por esquistos paleozoicos, intrusiones graníticas y rocas calcáreas mesozoicas que se encuentran en una etapa de avanzada erosión. Entre la Sierra Madre del Sur y el Océano Pacífico, aparece una franja muy angosta que varia entre 100 m y 15 km de ancho, denominada por Tamayo (1970) como Planicie Costera Sudoccidental la cual esta sujeta a un proceso de inmersión que provoca una disminución del ancho de esta planicie.

Otra provincia fisiográfica que tiene efecto directo sobre la sedimentación del área de estudio, es la Cuenca del Balsas (Álvarez, 1962), la cual tiene unos 600 km de largo y 150 km en su parte más ancha. El Río Balsas capta el drenaje de esta cuenca a través de numerosos tributarios que se unen y llevan sus aguas y sedimentos hacia el Océano Pacífico.

La región estudiada presenta una gran actividad sísmica, dado que en la Trinchera Mesoamericana se originan sismos de gran intensidad, afectando grandes extensiones de tierra firme que incluyen las costas, los sistemas montañosos marginales y las depresiones intermontañas (Lugo, 1985).

La dirección del oleaje en la región estudiada, según Davies (1964), es NW-SE y está al refractarse en el litoral sigue una trayectoria E-W.

El muestreo de sedimentos superficiales se efectuó durante la campaña oceanográfica Geobalin, dentro del proyecto "Evaluación Geomórfica del Delta del Río Balsas, Michoacán, México" clave PCCB13NA-022065, abordo del B/O EL PUMA, en los meses de febrero y marzo de 1986.

Se contó para la elaboración del presente trabajo con muestras correspondientes a 112 estaciones oceanográficas, proporcionadas por el responsable de la campaña Geobalin.

Durante la recolección de sedimentos se usó una draga modelo Smith-McIntyre y un nucleador de gravedad. Los sedimentos fueron procesados en el laboratorio de Geología Marina del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM.

El plano batimétrico (Fig. 1) se construyó a partir de Gutiérrez (1971) y de información obtenida durante la campaña Geobalin.

Con la finalidad de obtener el tipo de sedimento fue necesario establecer la relación arena/lodo de cada muestra, llevándose para ello la separación de las fracciones mayores a 4 ø (arenas) y menores a 4 ø (lodos) mediante una malla de una abertura de 0.063 mm (495) tamizándose por vía húmeda. De esta forma, se agruparon los sedimentos en cuatro tipos: 1) Arenas, con más de 90% de arena; 2) Arenas lodosas (AL), entre 90 y 50% de arena; 3) Lodos-arenosos (LA), entre 50 y 10% de arena y 4) Lodo (L), con menos de 10% de arena. (Tablas 1 y 2, Figs. 2 y 4).

Con los datos sedimentológicos obtenidos se elaboraron dos mapas de distribución de sedimentos de la plataforma continental; uno a partir de la información de la Campaña Geobalin, efectuada en 1986, en donde además se localizan las estaciones de muestreo (Fig. 2 y Tabla.1), para el comportamiento de esta distribución con respecto a su profundidad, se realizó una gráfica que visualice esta relación (Fig. 3); el otro mapa se elaboró a partir de muestras colectadas en 1967 y cuyos datos se derivaron de la tabla 1 de parámetros granulométricos de Gutiérrez (1971), en donde se utilizaron los percentiles para obtener con esto la relación arena/lodo y determinar el tipo de sedimento (Fig. 4 y Tabla 2), con la finalidad de comparar la distribución de sedimentos en la región en un lapso de 19 años.

TABLA 1 UBICACIÓN Y TIPO DE SEDIMENTO DEL DELTA DEL RÍO BALSAS, MICHOACÁN, MÉXICO (1986)

Continuación TABLA 1

NOTA.- En las estaciones GB-2,6,7,13,18,19,28,50,52,78,79, 81, 93,99,109 y 112 no se obtuvieron muestras.

TABLA 2 TIPO DE SEDIMENTOS DEL DELTA DEL RÍO BALSAS, MICHOACÁN, MÉXICO, MODIFICADO DE GUTIÉRREZ-ESTRADA (1971)(1967)

Continuación TABLA 2

NOTA: La determinación de los porcientos de arena y lodo fueron obtenidos por una interpolación lineal, graficandolos percentiles (Tabla 1, Gutiérrez, 1971) contra el tamaño de grano en unidades phi (ø).

Los rasgos topográficos más sobresalientes de la región lo constituyen los cañones submarinos de Petacalco, La Necesidad y el Del Manguito (Fig. 1). Estos se inician en la plataforma continental y pueden tener su origen en la continuidad de una fractura, falla, traza de un canal submarino o por la erosión y producto de corrientes fluviales durante los estadios bajos del nivel del mar en épocas de glaciación. En general estos cañones atraviesan la plataforma, en sus cabeceras presentan secciones relativamente pequeñas y cuando se profundizan hacia el talud abren una garganta muy pronunciada.

En la región de Punta Las Piedras al igual que entre el estero de El Pichi y el Río Balsas la plataforma continental es muy estrecha en relación con la porción comprendida entre Las Peñas y Playa Azul que se amplía notablemente debido posiblemente a que está constituido por un bloque de origen tectónico, como consecuencia de un sistema de fracturas y fallas que son observadas en la porción continental (Guerra, 1976), y que se proyectan hacia la plataforma junto con el bloque posible.

La distribución de sedimentos muestreados en el año 1986 (Fig. 2) se presentan en franjas paralelas a la línea de costa, siendo más notable hacia el oeste por tener una planicie costera amplia y por ser una zona más estable pues presenta playas y pocos promontorios a diferencia de la parte este donde las franjas son más estrechas, pudiendo ser entonces una zona más inestable por tener pocas playas y mayores promontorios. Este paralelismo de las franjas de sedimentos se interrumpe por la presencia de los cañones submarinos, por lo que se dificulta en estas zonas determinar su distribución.

La distribución de los sedimentos en la región, se puede atribuir a la descarga de sedimentos fluviales, sistemas de circulación de lagunas y esteros, magnitud y dirección del oleaje, corrientes superficiales y de fondo, así como a cañones submarinos, los que juegan un papel importante por ser el conducto a través del cual los sedimentos, principalmente árenos viajan hacia las zonas más profundas. Esto ocurre cuando las arenas son acumuladas en las cabeceras de los cañones y son arrastradas (por tracción) por las corrientes asociadas a éstos, mientras que los sedimentos finos (lodos) que se encuentran en suspensión principalmente, pueden distribuirse más ampliamente.

Figura 3. Gráfica Tipo de Sedimentos-Profundidad.

La estrechez de la franja de arena en la zona de los cañones, puede deberse a que el aporte de arenas es retenido en las presas de El Infiernillo y La Villita, que se encuentran sobre el Río Balsas y por el transporte de las arenas de las áreas cercanas hacia los cañones.

En las porciones entre Las Peñas y Playa Azul donde se tienen lagunas o esteros se presentan sinuosidades, siendo más estrecha la franja de arena, dado a que estos cuerpos tienen un mayor aporte de sedimentos finos hacia la plataforma.

La arena lodosa y el lodo arenoso se presentan en franjas más anchas que las de arena, lo que puede significar que se trate de material en suspensión y por consiguiente no sufren el efecto de arrastre, que se produce por las corrientes asociadas a los cañones submarinos.

Como una característica particular de esta distribución, se encuentran unos "parches" de arena lodosa y lodo arenoso que se encuentran "alineados" en dirección SW-NE (Fig. 2), estos podrían quizás interpretarse como sedimentos de una antigua línea de costa. Los constituyentes de estos parches son principalmente biógenos y lodos semiconsolidados.

El comportamiento en la distribución de los sedimentos con relación a su profundidad, representados en la gráfica de la figura 3, reflejan que a partir de los 80 m aproximadamente, el sedimento es netamente lodoso, y los puntos que salen del patrón general, en esta gráfica corresponden a los parches arriba mencionados, por lo que se puede inferir, que la influencia del oleaje empieza a sentirse a una profundidad menor de 80 m, limitando el depósito de lodos, permitiendo así el depósito de arenas. El efecto de los ciclones puede ocasionar el transporte y depósito de material arenoso hasta profundidades de 150 y 200 m en donde se encuentran estos parches.

Es importante hacer notar que en el muestreo del año 1986, no se obtuvieron muestras de arena, y para realizar la configuración de la distribución de la franja de arena (Fig. 2) se contó con los datos del informe técnico, de sedimentos de las playas de Michoacán, que muestra que el porciento de arena varia de 99 a 100%.

Los sedimentos muestreados en el año de 1967 (Fig.4) presentan una distribución en franjas paralelas a la línea de costa, este paralelismo se ve interrumpido por la presencia de cañones submarinos.

La distribución de la franja de arena entre el Río Balsas y Punta Las Piedras es muy estrecha a diferencia de la porción comprendida entre el Río Balsas y Las Peñas. En la cercanía de la cabecera de los cañones lo angosto de esta franja de arena se acentúa; cerca del estero de El Pichi se observa que esta franja disminuye notablemente, lo que nos indica que el aporte de arenas en esta zona es reducido debido al sistema de esteros y/o lagunas que están aportando materiales más finos, ocasionando que la franja de la arena lodosa y lodo arenoso se distribuyan más ampliamente

En la región de Punta de Las Piedras la reducción de la franja de arena es posiblemente ocasionada a que el aporte de arenas están siendo arrastradas por el cañón de Petacalco, o bien que los sedimentos finos que está aportando el Río Balsas y que se encuentran como material en suspensión son distribuidos ampliamente por las corrientes litorales y el aporte de material arenoso sea restringido.

En la porción más amplia de la franja arenosa que se encuentra entre Playa Azul y Las Peñas coincide con la desembocadura del Río Arteaga que posiblemente esté aportando sedimentos arenosos principalmente.

Al comparar los mapas de las figuras 2 (1986) y 4 (1967), con la finalidad de observar los cambios que se ha tenido en los últimos 19 años en la distribución de los sedimentos, se observa que la forma de distribución de sedimentos en franjas paralelas es similar.

Se aprecia que hay una disminución de la franja arenosa en toda la región a excepción de la parte comprendida del cañón de Petacalco hacia el este en donde se presenta un ligero aumento.

La disminución de la franja de arena próxima entre Las Peñas y Playa Azul, se puede deber a que la arena esté, siendo arrastrada hacia los cañones submarinos, o también a que las lagunas comprendidas en esta área estén aportando una cantidad mayor de sedimentos lodosos, o que aún más, exista erosión, por falta de aporte de sedimentos hacia el litoral. El adelgazamiento es más notable en las vecindades del cañón de La Necesidad, lo que parece reforzar la idea de la pérdida de material arenoso canalizado por los cañones hacia la Trinchera Mesoamericana, o bien, que la falta de sedimentos arenosos represados en las presas del Infiernillo y La Villita dan lugar a un incremento relativo de las franjas de arena lodosa y lodo arenoso.

La franja de arena es aún más estrecha entre el cañón de La Necesidad y el cañón de Petacalco en estos últimos 19 años. No obstante la franja de arena lodosa es bastante similar a la preexistente, por lo que puede significar que este tipo de sedimento esté principalmente en suspension y por lo tanto no sufra el efecto de arrastre que se producen por los cañones submarinos.

Por último, resulta interesante notar que el límite entre lodo arenoso y lodo en el área de Las Peñas-Playa Azul al igual que entre los cañones de Petacalco y La Necesidad, se ha desplazado hacia el sur de una manera considerable, ocasionado posiblemente, teniendo como alternativas a que el flujo de arena hacia los cañones sea constante, o bien, una remoción de sedimentos por actividad sismica suspendiendo el material más fino.

La zona del delta del Río Balsas comprende una plataforma continental estrecha con excepción de la porción occidental entre Las Peñas y Playa Azul. La plataforma continental está cortada por los cañones submarinos, los cuales constituyen el conducto por el cual los sedimentos litorales viajan hacia las zonas más profundas de la Trinchera Mesoamericana. Esto ocurre generalmente cuando las arenas se acumulan en las cabeceras de estos cañones y desde ahí son arrastradas por las corrientes hacia abajo, a lo largo del eje del cañón.

Los cambios en la distribución de sedimentos han sido notables, tomando en cuenta los 19 años considerados en este estudio, en que el balance dinámico del litoral deltáico se ha interrumpido por la construcción de las presas El Infiernillo y José María Morelos y Pavón (La Villita), que han ocasionado la disminución del aporte de sedimentos fluviales hacia la plataforma continental, dando lugar a que la acción del oleaje y de las corrientes actúen sin obstáculos, ocasionando que la erosión se acentúe tanto vertical como horizontalmente en las cabeceras de los cañones, motivando el retroceso del litoral.

Se observa el uso de mapas como los aquí utilizados, para la distribución de sedimentos, son rápidos de elaborar y de valor práctico para estimar la evolución en la distribución de sedimentos, por lo que se recomienda su utilización con mayor frecuencia, en especial en esta área, con la finalidad de apreciar la evolución de las franjas de sedimentos en períodos de tiempo más cortos.

Se agradece a las autoridades del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la U N A M el apoyo y facilidades brindadas para la elaboración de este trabajo.

De manera especial al M. en C. Mario Gutiérrez Estrada, responsable de la campana oceanográfica y director del proyecto "Evolución Geomórfica del Delta del Río Balsas, Michoacán, México" por su valiosa cooperación en la realización de este trabajo.

Al pasante de Ing. Geólogo J. Jaime Hernández Peñaloza, por su participación en la obtención de sedimentos durante la campana oceanográfica.

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