Análisis Paleosísmico de Fallas en el Sitio de Presa San Pedro. Geo
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Análisis Paleosísmico de Fallas en el Sitio de Presa San Pedro. Geo
APÉNDICE GEO-4 ANÁLISIS PALEOSÍSMICO DE FALLAS EN EL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, REGIÓN DE LOS RÍOS, CHILE. GEO-HAZ 2011 INFORME PALEOSÍSMICO (VERSIÓN ESPAÑOL) ANÁLISIS PALEOSÍSMICO DE FALLAS EN EL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, REGIÓN DE LOS RIOS, CHILE. Informe Final Presentado a AURUM-INGEROC Consultores, Santiago, CHILE. Para Colbún S.A. Por GEO-HAZ Consulting, Inc. Crestone, Colorado, USA 6 de mayo de 2011 GEO-HAZ Consulting, Inc. Tabla de Contenidos RESUMEN EJECUTIVO .......................................................................................................................... 5 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 6 LA FALLA SALBANDA ........................................................................................................................... 7 La Falla Cartografiada en la Ribera Sur del Río San Pedro .............................................................. 7 Falla cartografiada en la ribera norte del Río San Pedro .............................................................. 11 Exposición en el sector de la casa de máquinas............................................................................ 16 CALICATAS ......................................................................................................................................... 17 La calicata Salbanda Este............................................................................................................... 18 La calicata Salbanda Oeste, Parte Norte ....................................................................................... 18 Calicata de Salbanda Este, Parte Sur ............................................................................................. 20 CONCLUSIONES – Falla Salbanda Este: ......................................................................................... 26 La calicata Salbanda Oeste ............................................................................................................ 27 CONCLUSIONES – Falla Salbanda Oeste: ....................................................................................... 33 La Calicata de Terraza Fuera del Sitio............................................................................................ 35 CONCLUSIONES – Calicata de la Terraza Fuera del Sitio: .............................................................. 37 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES ........................................................................ 38 REFERENCIAS ..................................................................................................................................... 39 Anexo 1: Informe del Paleo Research Institute, Colorado, USA: IDENTIFICACIÓN Y DATACIÓN CON RADIOCARBONO DE MUESTRAS DEL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE. Listado de Figuras Figura 1. Una pequeña parte del Mapa 2 de Muzzio (2010), que muestra las estructuras cartografiadas cerca del sitio de la presa. Figura 2. Exposiciones de esquisto fracturado y escurrido sobre la huella de construcción ubicada al oeste de los edificios de las oficinas, en el costado sur del Río San Pedro, aguas abajo del sitio de la presa. Figura 3. Registro (log) de una calicata en un deslizamiento de suelo rocoso en Utah, EEUU y fotografía de la roca deslizada y caóticamente deformada. 2 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 4. Parte del mapa geológico preliminar de INGEROC, mostrando su cartografía (planos) de la Falla Salbanda (en forma de rayas diagonales) en la ribera norte del Río San Pedro. Figura 5. Fotografías de la zona Salbanda en el área de la Salbanda Oeste. Figura 6. Fotografías tomada en primer plano de una banqueta en la zona Salbanda sobre hormigón proyectado (shotcrete bench). Figura 7. Vista panorámica del valle de la mega-grieta y del largo corte del camino que lleva a la Casa de Máquinas. Figura 8. Fotografía del corte del camino al costado oeste del camino de acceso a la Casa de Máquinas. Figura 9. Grieta abierta ubicada alrededor de 50 m al sureste del edificio de oficinas de Colbún en la terraza +70. Figura 10. Vistas del aluvión de grano fino en la plataforma de corte cerca del nivel del río, en la ribera norte del Rio San Pedro. Figura 11. Fotografía de la Parte Norte de la Calicata Salbanda Este, mirando al sur desde el extremo norte. Figura 12. Fotomosaico de la Parte Norte (desde el metro 18 al metro 40) de la calicata Salbanda Este. Figura 13. Fotografía de la Parte Sur de la calicata, desde el metro 3 a la derecha hasta el metro 14 a la extrema izquierda. Figura 14. Fotomosaico de la Parte Sur (desde el metro 0 hasta el metro 23) de la calicata Salbanda Este. Figura 15. Registro (log) manual de la Parte Sur de la calicata Salbanda Este. Figura 16. Fotografía y boceto de zonas de cizalle dentro de la zona de la falla Salbanda al fondo de la calicata Salbanda Este. Figura 17. Fotomosaico de la calicata Salbanda Oeste. Figura 18. Bocetos mostrando la orientación de la foliación en el sustrato rocoso de esquisto y otras estructuras, según las mediciones efectuadas por Gina Muzzio, de Aurum Consultores. Figura 19. Perfil topográfico a través del valle de la grieta grande, en el sitio de la calicata Salbanda Oeste. 3 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 20. Registro (log) manual de calicata de la Parte Sur de la calicata de Salbanda Oeste. Figura 21. Explicación para el registro manual de la calicata Salbanda Oeste. Figura 22. Gráfico que muestra la relación de Desplazamiento Promedio durante la ruptura de una falla tectónica superficial en función de la Longitud de Ruptura de la Superficie, para una gran base de datos de terremotos históricos. Figura 23. Vista del sitio de la presa y del presunto escarpe de falla en potreros ubicados hacia el oeste del sitio de la presa. Figura 24. Fotografía del escarpe de erosión de la terraza ubicada fuera del sitio, mirando al sureste hacia el sitio de la presa. Figura 25. Fotomosaico de la pared este de la calicata de la terraza fuera del sitio. Figura 26. Fotografía de terrazas desprendidas y deslizadas (centro derecha) en Nueva Zelanda. Placa 1. Placa 2. Registro (log) compuesto de la calicata Salbanda Este. Registro (log) compuesto de la calicata Salbanda Oeste. 4 GEO-HAZ Consulting, Inc. RESUMEN EJECUTIVO En marzo de 2011 (9 a 17) GEO-HAZ Consulting examinó una falla de 2 km de largo cercana a la Central San Pedro, de la cual se sospechaba podría presentar actividad neotectónica. En la ribera norte del río San Pedro, cerca del eje de la presa, excavamos y registramos dos calicatas en la falla (denominada informalmente falla Salbanda). A requerimiento de Gina Muzzio y Renato Villarroel, geólogos senior de Aurum e Ingeroc, respectivamente, adicionalmente excavamos y registramos una tercera calicata 2 km al oeste de la presa, cerca del camino de acceso de Colbún. En las tres calicatas se recolectaron muestras para realizar determinaciones geocronológicas mediante dataciones por radiocarbono. Los análisis fueron realizados en abril de 2011 por el Paleo Research Institute de Golden, Colorado, Estados Unidos. Nuestras conclusiones son las siguientes: 1. La Falla Salbanda sería una zona de cizalla antigua que afecta a esquistos del sustrato rocoso y que fue cepillada pasivamente por la formación de la terraza +70 m hace más de 10.120 años. 2. Donde la falla se ubica a cierta distancia del borde de la terraza no hay evidencia en superficie ni en las calicatas excavadas de que la Falla Salbanda se haya movido con posterioridad a la formación de la terraza. Las gravas basales de la terraza, que no muestran deformación donde sobreyace la Falla Salbanda en la Calicata Salbanda Este, son probablemente algunos miles de años más antiguas que las muestras de carbono más antiguas obtenidas en los suelos piroclásticos que las sobreyacen, datados en 9.630-10.120 cal años AP1. No hay evidencia de movimientos tectónicos en la Zona de Falla Salbanda durante el post-glacial que en la zona se inició hace ca.14.000-15.000 años calibrados AP1. Personalmente creo que la Falla Salbanda ha estado inactiva por un largo período antes del esto, probablemente sin movimiento durante los últimos millones o decenas de millones de años. 3. Donde la Falla Salbanda se ubica cercana a la terraza +70, ha sido reactivada por extensión gravitacional, como resultado de deslizamientos hacia el sur de la ribera norte del río San Pedro. Este movimiento se evidencia por la formación de valles y grietas de separación (“pull-apart”) en la superficie. Localmente el deslizamiento ha utilizado la zona de debilidad de la Falla Salbanda como zona de retirada en el subsuelo somero. Dataciones radiocarbono en la Calicata Salbanda Oeste indican que esta deformación ha continuado durante el Holoceno tardío, con deformación tan reciente como 3,5 ka2 y probablemente más jóvenes que 1,4 ka. Sin embargo, este tipo de reactivación de deslizamientos, que involucra las decenas de metros superiores de un antiguo plano de falla, no corresponde a un proceso tectónico y no representa ningún peligro sísmico. 4. El quiebre extensional generalizado del sustrato rocoso entre el borde sur de la terraza y el río San Pedro ha dado origen a numerosas grietas y fisuras este-oeste. Aunque estas fisuras no representan ningún peligro como fallas activas, si representan un peligro local de estabilidad de taludes y una vía potencial para que aguas subterráneas fluyan alrededor del apoyo norte de la 1 AP: Las edades obtenidas mediante el método 14C se informan en “años de radiocarbono antes del presente”, considerando el año 1950 DC como “presente”, de acuerdo a una convención internacional. 2 Ka: miles de años. Unidad de tiempo utilizada en geocronología equivalente a miles de años (por kiloannum; 103). 5 GEO-HAZ Consulting, Inc. presa. Estos temas deben ser analizados como parte del análisis general de estabilidad de taludes de la presa. 5. Los escarpes anchos ubicados en los potreros al oeste del sitio de la presa y que miran al suroeste, corresponderían a escarpes de erosión asociados a las terrazas y no a escarpes de falla, de acuerdo a lo observado en una calicata. INTRODUCCIÓN Invitados por AURUM-INGEROC Consultores (Santiago, Chile), el Presidente de GEO-HAZ, James P. MacCalpin y su asistente viajaron al sitio de la presa de San Pedro el 7 de marzo de 2011. Aurum le solicitó realizar el siguiente trabajo: Este análisis se realizará mediante estudios de paleosismicidad según se describe a continuación: a) Análisis de antecedentes b) Reconocimiento de fallas y/o fallas en terreno c) Selección de sitio para construcción de calicata(s) e) Registro y toma de muestras en calicata(s) f) Confección y revisión de informe técnico de avance e Informe Final. El Dr. McCalpin llegó el 9 de marzo al sitio de la presa y pasó los próximos 8 días excavando y registrando (log) dos calicatas en una presunta falla activa en la ribera norte del río San Pedro, cerca del eje de la presa. [Esta falla se muestra como Falla observada con salbanda en Mapas 1 y 2 en Muzzio, 2010. En este informe nos referimos a ella como la Falla Salbanda.] Además excavó y registró (log) una tercera calicata a unos 2 km al oeste del sitio de la presa cerca del camino de acceso de Colbún, a petición de, Gina Muzzio, geóloga senior de Ingeroc, luego de la consulta planteada por el geólogo sénior, Renato Villarroel, sobre su actividad potencial. Se recolectaron muestras de geocronología en las tres calicatas para efectos de datación de radiocarbono, y las muestras fueron fechadas en abril de 2011 por el Paleo Research Institute, Golden, Colorado, EEUU. Figura 1. Una pequeña parte del Mapa 2 de Muzzio (2010), mostrando las estructuras cartografiadas (mapeadas) cerca de la presa (el eje de la presa se muestra como una línea púrpura corta, gruesa). La Falla observada con salbanda (línea azul y roja) tiene una orientación este-oeste aguas abajo del eje de la presa. La mayor parte de la longitud cartografiada de la falla está en la ribera sur del Rio San Pedro, pero ya más cerca de la presa ésta cruza el río hacia la ribera norte. Ver Mapa 2 en Muzzio (2010) para obtener una explicación de los símbolos de ese otro mapa. 6 GEO-HAZ Consulting, Inc. Pasamos los dos primeros días en terreno (9 y 10 de marzo) examinando la geología del sitio de la presa y particularmente, la Falla Salbanda cartografiada en la ribera norte del río por la presa. La geóloga de Aurum, Gina Muzzio, nos guió a varias localidades clave. La Falla Salbanda fue cartografiada por INGEROC (Santiago, Chile) como una zona subvertical de cizalle de esquisto gris triturado. El principal objetivo del estudio fue determinar si la Falla Salbanda había experimentado movimientos tectónicos en la época post glacial, durante el Holoceno. LA FALLA SALBANDA La falla Salbanda se encuentra hacia el oeste del eje de la presa en la parte inferior del Valle del Rio San Pedro y en términos generales corre paralela al río. Según su cartografía, esta tiene aproximadamente 2 kilómetros de largo y es recta (Fig. 1). En la ribera sur del Rio San Pedro la falla tiene muy poca expresión topográfica y fue trazada principalmente en base a cortes y perforaciones visibles en el camino. En la ribera norte del Rio San Pedro hay una serie de valles encaramados en dirección este-oeste y escarpes orientados hacia el sur a lo largo la falla cartografiada. La Falla Cartografiada en la Ribera Sur del Río San Pedro (Muzzio (2010, p.19) describió la Falla Salbanda aquí a partir de cortes y perforaciones en el camino: Como parte de este sistema EW se reconoce una importante estructura cuya prolongación afecta el Proyecto Central Hidroeléctrico Colbún. Esta falla posee rumbo fluctuante entre N65ºE y N70ºE, afecta a las rocas metamórficas y se caracteriza por una potente y desarrollada salbanda de unos 10 metros de ancho promedio (fotos 13, 14, 15). Su manteo es subvertical y posee un largo mínimo estimado de 2 km reconocido en afloramientos en ambas riberas del río y mediante sondajes efectuados por INGEROC (trabajo en curso)… Continuación de esta estructura N70ºE se reconoce en la ribera sur en la terraza fluvial cercana al río, al oeste del sector presa (punto terreno PE 464, Foto 15). Foto 15. Salbanda de 6 a 10 m de espesor perteneciente a falla N70ºE que aflora en la ribera sur del Río San Pedro (PE 464) como prolongación de estructura reconocida por sondajes en ribera norte. 7 GEO-HAZ Consulting, Inc. Cuando visitamos el corte del camino que se muestra en la Foto 15, este ya había sido cubierto con relleno artificial, de manera que no pudimos observar la zona de salbanda allí. Sin embargo, pudimos observar esquisto cizallado (sheared schist) mostrado por Muzzio (2010, p. 19) en el punto PE 466 (figs. 2a, 2b). Figura 2. Exposición de esquisto fracturado y cizallado a lo largo de la huella de construcción al oeste de los edificios de oficinas, al costado sur del Río San Pedro, aguas abajo del sitio de la presa (UTM zona 18S, 705559E, 5596213S). 2a. Esta es la misma exposición que la del punto PE 466 de Muzzio (2010, p. 19). La tendencia de los taludes van en dirección E-O de los filones de cizalla (the strike of shears) que son generalmente perpendiculares al corte y paralelas a la dirección de inmersión de la ladera sobre el corte (es decir, de los filones de cizalla (shears strike) N-S). Muzzio (2010) describe estas cizallas como pertenecientes al sistema de fallas N-S 2b. Exposición de esquisto fracturado y cizallado a lo largo de la huella de construcción al oeste de los edificios de oficinas, al costado sur del Río San Pedro y aguas abajo del sitio de la presa (705559E, 5596213S, UTM zona 18S). Las tendencias de los taludes E-W y la dirección de las cizallas son generalmente perpendiculares al corte y van paralelas a la dirección de inmersión de la ladera por encima del corte (es decir, la dirección del cizallado N-S). 8 GEO-HAZ Consulting, Inc. Basado en mis observaciones limitadas de los pequeños taludes que se muestra en la Fig.2, sospecho que el caótico cizallamiento y fractura del esquisto ahí fue causado por deslizamientos de tierra, no por fallas tectónicas. Hay dos razones principales para mi interpretación: (1) la textura (fabric) de la roca deformada es más bien un estilo aleatorio de deformación de bloque-y-matriz, que del modelo estándar de falla-de-arquitectura que contiene un corte principal, zona de daño y lentes de roca-pared (wall-rock lenses). El autor ha observado este estilo aleatorio de deformación de bloque-y-matriz en muchas calicatas dejadas por deslizamientos de tierra en Estados Unidos. A este tipo de sustrato rocoso singularmente deformado lo llamamos “roca deslizante”, según se muestra más abajo: "Los bloques de andesita están cubiertos por un flujo de bloques y ceniza gris suprayacente, altamente fracturado. Es común encontrar mega bloquees con fracturas abiertas (dilatadas) y con espacios vacíos de 2-5 cm de ancho. Dentro de cada bloque las fracturas tienen una orientación consistente, pero cada bloque tiene una orientación diferente. El bloque del extremo oeste está orientado verticalmente y está claramente separado de los otros bloques, porque tiene una unidad de ceniza púrpura subyacente y está flanqueado por fisuras llenas de grava (rubble). El siguiente bloque de andesita al este contiene una estructura peculiar tipo "carpa" definida por fracturas dobladas de forma anticlinal. Tales estructuras tipo “carpa” normalmente se interpretan como la resultante de una compresión horizontal. En este caso, parece que este bloque hubiera sido empujado desde de una rampa ascendente a una descendente, “chocando” con el megabloque orientado verticalmente que no lo dejó pasar. Como resultado, este penúltimo bloque quedó aprisionado horizontalmente. Los espacios entre los bloques están llenos de una grava cataclástica fracturada de andesita mal graduada, que parece haber fluido o haber quedado comprimido entre los bloques más duros. A las rocas con este peculiar estilo de deformación las denominamos "derrubios de ladera" (slide rock), porque imaginamos que esta deformación caótica se produjo en niveles estructuralmente profundos de un deslizamiento de tierra debido a omnipresentes cortes subcorticales cercanos al plano de falla (landslide sole). La naturaleza caótica de los depósitos expuestos en esta calicata y la existencia más bien contradictoria de características tanto de tensión como de compresión, sugiere que las deformaciones aquí es más probable que estén relacionadas con deslizamientos de tierra que con fallas tectónicas". (PSI, 2005). (2) los cortes dominantes van perpendiculares a la traza cartográfica de la Falla Salbanda (que va en dirección E-W), pero van paralelos a la línea local de caída de la ladera (N-S). Esta orientación N-S es la esperada si los cortes se hubieran formado mediante los deslizamientos descendentes de una masa rocosa. Muzzio (2010) interpreta estos cortes como fallas pertenecientes al sistema N-S de las fallas observadas en otras partes de la región. Pero yo creo que es más probable que estos cortes no sean siquiera tectónicos, sino el resultado de deslizamientos de masa rocosa post glacial (post-glacial bedrock) hacia el río San Pedro. Incluso si fueran tectónicos, sin embargo, podrían no estar relacionados con la Falla Salbanda, que se cae (strikes) en dirección perpendicular. Por lo tanto, durante nuestra visita no pudimos observar evidencia directa alguna de que la Falla Salbanda realmente existió en la ribera sur del Río San Pedro. 9 GEO-HAZ Consulting, Inc. REGISTRO DE CALICATA DR2-3, DESLIZAMIENTO “9” CRESTA DE CIERVO N°2 AL CENIT SOLAR (SUNCREST) LOGUEADO POR TIM WEISS, 4/7/04. Las fracturas forman una estructura comprimida en Bolsones de roca forma de carpa Nota: Los cortes parecen hundirse (buzamiento) hacia el interior de la pared. La unidad Tv es más alta de la pared opuesta. DISTANCIA EN PIES La Figura 3 exhibe una foto de muestra y un registro (log) de calicatas de “derrubio de ladera” (slide rock). Figura 3. Registro (log) de una calicata a través de un deslizamiento de roca en Utah, Estados Unidos y fotografía de un deslizamiento de roca (slide rock) caóticamente deformado en la parte inferior izquierda. De PSI, 2005. 10 GEO-HAZ Consulting, Inc. EXPLICACIÓN (Traducción tabla Figura 3) UNIDAD EDAD DESCRIPCIÓN Q3 Cuaternario Tardío Horizonte A. Moderno Talud lavado compuesto de arena no consolidada, grava y Q2 Cuaternario guijarros (cobbles). Q1 Terciario / Cuaternario Fisuras rellenas con arena, grava y guijarros. Bloque gris blando y flujo de ceniza, andesita altamente Tv2 Terciario fracturada: DESLIZAMIENTO Bloques gris café de andesita altamente fracturada: Tv1 Terciario DESLIZAMIENTO Andesita morada altamente meteorizada (weathered) y Tv Terciario cortada (meteorizada a ceniza suave). ¿DESLIZAMIENTO? Falla cartografiada en la ribera norte del Río San Pedro La Falla Salbanda ha sido cartografiada por al menos 800 m de extensión en la ribera norte del Río San Pedro (Figura 4). Se aprecia mejor en un talud (roadcut) elevado del área de la Salbanda Oeste (Figuras 5 y 6). Salbanda mitad norte Salbanda mitad sur Este Este Figura 4. Parte del mapa geológico preliminar de INGEROC, que muestra su cartografía de la Falla Salbanda (patrón de franjas (stripes) diagonales) en la ribera norte del Río San Pedro. La cuadrícula es de 100 metros. Nuestras calicatas (Salbanda Este, Salbanda Oeste) se muestran con gruesas líneas rojas. Los accidentes geográficos en la terraza aluvial (área verde oliva en el centro) creados por separación gravitacional se muestran dibujados a lápiz. En el área Salbanda 11 GEO-HAZ Consulting, Inc. Oeste, el mayor accidente geográfico es una zanja (graben) (línea discontinua con doble-rayado (hachure) hacia el lado del salto debajo de falla (downthrow). Más hacia el este la calicata se transforma en un escarpe individual orientado al sur (un par de líneas discontinuas con flechas apuntando hacia debajo del escarpe). De izquierda a derecha, la falla Salbanda está expuesta en un gran talud en el acceso a la Casa de Máquinas y se encuentra en perforaciones que van de ahí al eje este de la presa (líneas azules gruesas del centro hacia la derecha). Al este del eje de la presa la localización de la falla se proyectó desde su ubicación en la perforación SRP-44. Basado en la calicata de la Salbanda Este (descrita más adelante), la verdadera extensión de la falla este está entre las líneas rojas discontinuas del centro hacia la derecha. En el área Salbanda Oeste, la falla se asocia con un valle tipo foso (Figura 4, marcado por las líneas de trazos de lápiz con doble-rayado hacia el lado del salto de la falla). Este valle megagrieta se muestra en las Figuras 7 y 8. Al el centro de la Figura 4 hay un área de grietas destacadas en dirección este-oeste (véase Figura. 9) en una banda que se extiende al sur de la falla. En la zona de la Salbanda Este hay un escarpe orientado al sur cerca del borde de la terraza (línea discontinua con flechas en dirección sur) que se alinea con las grietas. Nuestras calicatas en la Salbanda Oeste y Salbanda Este se muestran como líneas rojas gruesas en la Figura 4. Figura 5. Fotografías de la zona salbanda en el área de Salbanda Oeste. A LA IZQUIERDA; una perspectiva desde el talud elevado en la ribera norte del Río San Pedro, río abajo hacia la ribera sur. La parte inferior de este talud (bajo el nivel de la banqueta, (bench) en el centro, no visible) se estabilizó con pernos de roca y hormigón proyectado (shotcrete) después de ser excavado (pendiente de la falla en la zona salbanda). A LA DERECHA; los geólogos están parados sobre la banqueta (shotcrete) a media altura del talud. La vista es hacia el este (río arriba). La zona de salbanda todavía está expuesta por encima de esta banqueta, hacia arriba hasta la cima del talud la izquierda. 12 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 6. Fotografías tomadas en primer plano de la zona de salbanda en la banqueta sobre el hormigón proyectado (shotcrete bench). No toda la zona de salbanda está cortada, pero contiene áreas de esquisto intactas con una foliación inclinada unos 20 grados al norte, en la ladera del cerro (flechas blancas a la izquierda). Esta caída permite apreciar franjas resistentes de esquisto en ambas fotografías (líneas punteadas). 13 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 7. Vista panorámica del valle de mega-grieta y talud al costado este del camino de acceso a la Casa de Máquinas ARRIBA. Vista panorámica del valle de mega-grieta que se encuentra al oeste del camino a la Casa de Máquinas y al noreste del talud más grande expuesto en la zona salbanda Oeste. El referido valle (entre las líneas punteadas), que es recto, en este panorama aparece curvado. Véase la Figura 19 para un perfil topográfico a través de este valle. ABAJO. Talud al costado este del camino de acceso a la Casa de Máquinas. La proyección hacia el este del valle de la mega-grieta es visible al centro y hacia la izquierda como una depresión en la fotografía (swale) (entre las líneas punteadas). La gran exposición de estratos rocosos hacia el centro y derecha (parte superior del estrato rocoso marcada por una línea roja punteada) es la proyección hacia el este del cerro del estrato rocoso que subyace al costado sur del valle de la mega-grieta. 14 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 8. Fotografía del costado oeste del talud del camino de acceso a la Casa de Máquinas Cruzando el camino desde la parte izquierda de la Figura 7, abajo. Este talud fue excavado a través del escarpe de la margen norte del valle de la mega-grieta. En el extremo sur (lado izquierdo) del talud, las gravas horizontales de la terraza +70 m están cubiertas por un depósito suprayacente de coluviones (colluvium) que se van engrosando hacia el sur (ver recuadro). La calicata Salbanda Oeste fue excavada a través del borde (toe) de este escarpe, unos 25 metros al oeste de este talud. Figura 9. La grieta abierta que está ubicada alrededor de 50 m al sureste del edificio corporativo de Colbún en la terraza +70. Existen grietas adicionales entre ésta y la parte superior de talud que se exhibe en la Figura 7, abajo. 15 GEO-HAZ Consulting, Inc. Exposición en el sector de la casa de máquinas Muzzio (2010. p.39) había observado lo siguiente: “En el sector de casa de máquinas (PE 460) esta terraza presenta depósitos fluviales de contactos muy irregulares con la roca metamórfica, algunos podrían ser interpretados como diques de arena producto de actividad paleosísmica (Sagripanti y Villalba, 2009) o como relleno de grietas de una topografía de roca metamórfica extremadamente rugosa (Fotos. 20 y 21) cubierta por una sedimentación rápida, sin tiempo a ser erosionada, indicando un brusco cambio en el sistema fluvio-aluvional.” El autor trepó hasta el contacto aparentemente saliente de esquisto colgando sobre el aluvión finamente granulado (línea punteada amarilla en la Figura 10) para determinar la verdadera naturaleza del contacto. El contacto es en realidad vertical, pero golpea oblicuamente el plano de la exposición. Si la exposición hubiera sido vertical, este contacto también le habría parecido vertical a un observador. Pero, debido a que las exposiciones descienden aproximadamente 50°, la intersección de la cara de la exposición y el contacto vertical oblicuo los hace aparecer como que el contacto se cierne por arriba y el esquisto subyace en el aluvión; en circunstancias que eso no es así. Figura 10. Vistas del aluvión de grano fino en la plataforma de corte cerca del nivel del río, en la orilla norte del río San Pedro; mirando hacia el oeste. En un lugar el contacto entre el aluvión y el estrato de roca parece que sobresaliera (línea punteada amarilla), según lo observado por Muzzio (2010, Fotografía 20, página 39). El autor examinó de cerca la estratificación en el aluvión a medida que se acerca al contacto vertical con el esquisto. No había evidencia de plegamiento o cizallamiento del aluvión cerca el contacto. Estratos horizontales de estratos rocosos se pueden rastrear perfectamente hasta el contacto sin evidencia de deformaciones post deposición. El lado de esquisto del contacto parecía estar formado por un plano vertical conjunto, correspondiendo con un conjunto de contactos de la 16 GEO-HAZ Consulting, Inc. misma orientación que afectó el afloramiento (outcrop). No se observó evidencia de cizalla, cortes (gouge) o fallas en el esquisto del contacto. Mi interpretación es que el contacto vertical entre el esquisto y el aluvión fue formado por erosión del río, por agua corriente saliendo de una cara común vertical en el estrato de esquisto. El autor observó muchas de esas pequeñas caras verticales de estratos rocosos al sur del Hotel Riñimapu en el desagüe del Lago Riñihue, donde salientes de roca visibles bajo el agua en la ribera norte terminan en pequeños pasos verticales. Pareciera que la deposición de los aluviones finos en el sector de la Casa de Máquinas fue tan rápida que simplemente rellenó y enterró un paso pequeño peldaño rocoso. Esta fue una de las opciones propuestas por Muzzio (2010). CALICATAS Según lo mencionado anteriormente, el principal objetivo de nuestro estudio era determinar si la falla Salbanda había experimentado movimientos tectónicos en tiempo post glacial. Nuestra estrategia para responder a esa pregunta consistió en cavar una o más calicatas a través de la falla Salbanda donde esta fue cubierta por depósitos del Pleistoceno u Holoceno tardío, y documentar si acaso tales depósitos habían sido alterados por alguna reactivación de falla. En los sectores del estudio paleosísmico en donde no hay complicaciones de deslizamientos de tierra, nosotros aplicamos típicamente los siguientes criterios: (1) si los depósitos cuaternarios sobreyacentes a la falla tienen más de 11.000 años de antigüedad, y no están deformados, entonces la falla no está activa. (2) si los depósitos cuaternarios sobreyacentes a la falla tienen menos de 11.000 años de antigüedad, y están deformados, entonces la falla está activa. (3) si los depósitos cuaternarios sobreyacentes a la falla tienen menos de 11.000 años, y no están deformados, entonces el resultado es indeterminado. En otras palabras, podría haber habido reactivación de la falla entre los 11.000 años y la edad del depósito, sin embargo, la evidencia geológica no está conservada en el sitio. Antes de nuestra investigación 3 calicatas fueron excavadas cerca del borde sur de la terraza +70 m, al sur del área grande de relleno. Estas calicatas estaban algo degradadas cuando las observamos, y no tuvimos acceso a registros de las calicatas o interpretaciones de las mismas. Debido a las grietas observadas y a la deformación gravitacional que ha afectado el borde sur de la terraza, nos decidimos por la siguiente estrategia para determinar si la falla Salbanda había experimentado alguna reactivación tectónica en los últimos 11.000 años. En primer lugar, queríamos delimitar la falla de la Salbanda allí donde había sido cubierta por depósitos del Cuaternario u Holoceno tardío, pero que no hubieran sido afectados por alguna deformación gravitacional reciente, tales como grietas. En un caso semejante, no tendríamos que preocuparnos de que las deformaciones observadas en la calicata fueran gravitacionales. De haber deformaciones jóvenes, sólo podrían ser de naturaleza tectónica. En segundo lugar, queríamos delimitar la falla de la Salbanda allí donde claramente se había reactivado por deslizamientos de tierra y diseminaciones gravitacionales tales como grietas. El propósito de la segunda calicata era observar el estilo de deformación y la edad de las deformaciones creadas por la reactivación gravitacional de la vieja falla Salbanda. Lo anterior sería entonces comparado y contrastado con cualquiera deformación joven observada en la primera calicata. Para el emplazamiento de las calicatas, se nos prohibió dañar o retirar árboles. Dado que el área del sitio de la presa está fuertemente forestada, esta prohibición limitó nuestras opciones 17 GEO-HAZ Consulting, Inc. de sitios para calicatas. Para la primera calicata, excavamos la Salbanda Este al este del área grande de relleno en la terraza + 70 m. Para la segunda calicata, excavamos la calicata Salbanda Oeste en el escarpe de la margen norte del valle de la mega-grieta, al oeste del camino de acceso a la Casa de Máquinas. La calicata Salbanda Este La calicata de la Salbanda Este fue excavada a lo largo del trazado en la zona de la falla Salbanda, según lo proyectado por INGEROC, al este de la perforación SRP 44 y la gran superficie despejada de relleno artificial que informalmente llamamos el Relleno (Figura 4). La calicata Salbanda Este fue excavada a lo largo del trazado de falla cartografiada a lo largo de un estrecho camino de tierra que había sido abierto a través del bosque. Este fue el único lugar al este del área de relleno donde pudimos identificar la traza cartografiada de la falla sin estropear los árboles. La calicata fue excavada en dos partes, según se la describe a continuación. La calicata Salbanda Oeste, Parte Norte La Parte Norte fue excavada el 11 de marzo de 2011, comenzando en el extremo sur de la zona de falla cartografiada y extendiéndose hacia el norte, cruzando la falla en todo su ancho de 10 m de falla cartografiada. La calicata expuso de 0,5 a 3 m de gravas (gravels) de terraza fluvial y depósitos arenosos sobreyacentes (¿ceniza volcánica?) encima de esquisto duro y de un color gris claro. Este esquisto era mucho más duro que el de la zona de la salbanda identificada en los taludes y perforaciones (boreholes), de manera que era obvio que la falla de Salbanda, de haber existido en esta área, debería estar ubicada más al norte o al sur de la traza (trace) proyectada por INGEROC. Una vez que hubimos excavado completamente la traza cartografiada, extendimos la calicata por otros 14 m para ver si encontrábamos rocas de la zona de falla subyacente a la grava. Sin embargo, la roca seguía siendo muy dura. En el extremo norte de la calicata el grosor la grava fluvial excedía la profundidad de la calicata (3 m; véase Figuras 11 y 12). Foliación variaba de N310/30W, N280/25W, a N205/09W. Figura 11. Fotografía de la Parte Norte de la calicata de Salbanda Este, mirando hacia el sur desde su extremo norte. Hicimos un fotomosaico de esta calicata (Figura 12), pero no hicimos un registro detallado de ella porque la falla de Salbanda no aparecía expuesta. No vimos evidencia alguna de que las gravas de la terraza o de que los suelos arenosos piroclásticos hayan estado deformados. 18 GEO-HAZ Consulting, Inc. Localización de la zona de falla cartografiada por INGEROC Masa rocosa sobreyacente de la calicata TODOS LOS ESQUEMAS MUESTRAN LA PARED ESTE DE LA CALICATA (a escala real sin exageración) Masa rocosa = esquisito intacto, duro y de color gris claro Figura 12. Fotomosaico de la parte norte (desde el metro 18 al metro 40) de la calicata Salbanda Oriente. El boceto de abajo muestra la orientación de la foliación en el estrato rocoso de esquisto y otras estructuras, según lo medido por Gina Muzzio, Aurum Consultores. 19 GEO-HAZ Consulting, Inc. Tabla 1a. Nombre de la Salbanda calicata Este, Parte Norte Longitud 24 m Extremo norte Resumen de la calicata de Salbanda Este, Parte Norte Fecha en que 11 de marzo Fecha de Solo fue excavada de 2011 registro fotografía de registro. Profundidad 3m Orientación Extremo sur Calicata de Salbanda Este, Parte Sur En la tarde del 11 de marzo de 2011, cavamos una nueva calicata al sur de la calicata original (Parte Norte), comenzando en la parte superior de un talud largo que exponía esquisto triturado de color gris. Este esquisto queda expuesto por más de 100 m hacia el este del talud, y se parece a la zona de salbanda que fuera identificada por primera vez en un talud al oeste de las oficinas de Colbún y del sondaje SRP-40. A esta parte sur de la calicata la llamamos la Parte sur de la Calicata Este. El límite sur del esquisto fracturado de color gris está alrededor de 5 m al sur del extremo sur de la calicata, en donde entra en contacto profundo con esquisto muy duro de color gris claro con foliación de buzamiento suave hacia el norte (la foliación regional). Este esquisto de color gris claro se fracturó y aguas subterráneas fluyendo de las fracturas tiñeron la parte inferior del afloramiento de un color rojizo brillante. Eventualmente (el 14 de marzo de 2011) la Parte Sur de la calicata fue conectada con la Parte Norte. Nombre de la calicata Longitud Extremo norte Tabla 1b. Salbanda Este, Parte Sur 23 m 707311 / 5596210 Resumen de la calicata de Salbanda Este, Parte Sur Fecha en que 11 de marzo Fecha de 12-16 de fue excavada de 2011 registro marzo de 2011 Profundidad 3m Orientación N20W Extremo sur 707316 / 5596192 La Parte Sur de la calicata de 23 m de largo fue registrada (logged) en detalle (Véase las Figuras 13 y 14, y la Placa 1). En los 8 metros del lado norte de la calicata Parte Sur (metros 15 al 23 del registro de la calicata), el esquisto al fondo de la calicata era del mismo tipo duro y de color gris claro como el que queda expuesto en la Parte Norte de la calicata. Sin embargo, en el metro 15 la masa rocosa cambia abruptamente a una zona de salbanda más oscura, de esquisto triturado con muchas bandas (bands) cizalladas (sheared) hundiéndose profundamente hacia el norte. El esquisto cizallado se encontraba en bandas angostas (un decímetro de ancho) con buzamiento profundo hacia el norte (Figura 15). El esquisto que estaba intacto exhibía la foliación normal con buzamiento N al NNW a 16°-43°. La Tabla 3 muestra las distintas orientaciones de la foliación no perturbada versus las bandas cizalladas. Entonces, el margen norte de la zona de Salbanda quedó expuesto en el metro 15 de la calicata Parte Sur, mientras que el margen norte de la zona de falla de la Salbanda está a un nivel aproximado de 5 m del extremo sur de la calicata. 20 GEO-HAZ Consulting, Inc. Tabla 2. Contraste entre la orientación de la foliación en el esquisto, y la orientación de las bandas cizalladas en el esquisto (zona de salbanda). Foliación en la zona de salbanda: Cizalla S1 en la zona de salbanda: N75E/40N N89E/45N N85E/16N N70E/65N N85E/43N N65E/65N S84E/20N N58E/75N N90E/30N Al igual que en la calicata Parte Norte, la calicata Parte Sur expuso de 1,5 a 3 m de gravas fluviales de terraza sobreyacentes a la masa rocosa de esquisto. La mitad inferior a dos-tercios de la grava es gruesa (guijarros (cobbles) y piedrecitas (pebbles)) y está mal estratificado, y ha sido definido como Unidad 3 en el registro de la calicata (Figura 15). La parte superior de la grava (grava) es más fina, tiene capas más delgadas y está mejor estratificada (Unidad 4 del registro de calicata). Esta grava presumiblemente data del final de la última glaciación, debido a que la grava cubre los niveles más bajos de la terraza de acarreos fluvio-glaciáricos (outwash terrace) del Río San Pedro. La última glaciación (Isótopo marino Etapa 2) en el sur de Chile terminó cerca de 15.000 años cal AP (Rabassa, 2008, p. 177-178). Figura 13. Fotografía de la calicata de la Parte Sur, desde el metro 3 a la derecha hasta el metro 14 a la extrema izquierda (el espaciado del cuadriculado es de 1 metro). La calicata se extendió posteriormente al metro 23. La masa rocosa de la zona de salbanda es visible al fondo de la calicata como una zona gris fina. Cubriendo la masa rocosa hay grava fluvial de la terraza +70 m, cubierta por suelos arenosos de color marrón y de origen piroclástico. Sobre la grava fluvio-glaciárica hay 1-2 m de arena masificada color marrón. Estos depósitos muestran escasa o nula estratificación o estructuras sedimentarias, pero se parecen a depósitos 21 GEO-HAZ Consulting, Inc. de lluvia piroclástica (airfall deposits) (loess o ceniza volcánica). La unidad basal (Unidad 10) es más amarilla que las unidades sobreyacentes, a la que a su vez sobreyace una delgada unidad de arena de color marrón oscuro (Unidad 11) que pudiera ser un paleosuelo (paleosol). Las unidades sobreyacentes (12, 12a) son arenas gruesas y masivas sin estructuras sedimentarias, pero que contienen áreas descoloradas que pudieran ser cavidades o túneles hechos por animales (animal burrows) o perturbaciones de cráteres de bolas de raíces de árboles sacados del suelo con la caída de un gran árbol. En la superficie del suelo se desarrolla un perfil de suelo compuesto principalmente por un horizonte A (orgánico) grueso en la Unidad 12. Obtuvimos muestras de carbón (vegetal) detrital de tres localidades al interior de los suelos arenosos. Carbón del fondo de la Unidad 10, directamente sobre la grava fluvial, fechada 9.630 a 10.120 años cal Antes del Presente AP (AP cal years). Esta edad representa un rango medio de ±2 σ de la edad de radiocarbono calibrada con la curva de año calendario de Reimer et al (2009). La Unidad 11 fue fechada 8.630 a 8.980 años calibrados AP, y la Unidad 12 fue fechada 8.770-9.010 años calibrados AP. Estas dos edades se sobreponen en 2 σ y son, por lo tanto, idénticas. La implicancia de las fechas de radiocarbono es triple. En primer lugar, indican que la primera erupción volcánica local que se produjo tras el abandono de la terraza de acarreos fluvioglaciáricos (outwash) fue lo suficientemente grande y lo suficientemente cercana a la represa como para depositar un considerable volumen de ceniza, lo que ocurrió un poco antes de 9.63010.120 años calibrados AP. [Esta edad es consistente con la erupción pliniana Neltume del volcán Mocho-Choshuenco situado a 45 km al este del sitio de la represa de San Pedro; M. Gardeweg. com. pers., 2011]. En segundo lugar, esto indica que incluso la grava fluvial superior (Unidad 4d) es más antigua que 10.120 años calibrados AP. La parte superior de la grava puede ser de varios cientos de miles de años más antigua, de haber habido un largo lapso de tiempo entre el abandono de la terraza como superficie fluvial activa y la primera erupción volcánica cercana. En tercer lugar, la parte inferior de la grava es probablemente varios cientos a algunos miles de años más antiguos que la parte superior de la grava, ya que toma algún tiempo para depositar 1-2 m de grava fluvial. Estas tres implicaciones sugieren que la parte inferior de la grava es de varios cientos a varios miles de años más antigua que 9.630-10.120 años calibrados AP. Semejante rango etario tiene sentido si el último episodio de deposición fluvio-glaciárica fue hacia el final de la Etapa 2, aprox. 15.000 años calibrados AP. Hemos examinado cuidadosamente el contacto que se produce entre la parte superior del lecho rocoso y la parte inferior de las gravas de la terraza, en la parte inferior de la pared de la calicata. Hemos prestado especial atención zonas cizalladas y bandas cizalladas en la zona de salbanda (Figura 16), y al contacto que se produce en la zona salbanda con el esquisto intacto, para ver si había alguna evidencia de reactivación de falla perturbando las gravas fluviales superiores. Ninguna parte de la discordancia entre la grava y la cizalla estaba deformada de manera alguna. No reconocimos extensión ascendente alguna del lecho rocoso cizallando las gravas basales. Por el contrario, el contacto aparece como una discordancia erosiva normal ondulante de grava gruesa sobre lecho de roca con bandas de dureza variable. Allí donde la roca era suave (por ejemplo, en las bandas altamente cizalladas), la discordancia bajaba en elevación, y allí donde la roca era más dura, la discordancia se elevaba un poco. Pero la grava fluvial local (Unidad 3) claramente carecía de fallas, ni a los 23 m de la Parte Sur de la calicata, ni en los 17 m adicionales de la Parte Norte de la calicata. 22 GEO-HAZ Consulting, Inc. Nuestra interpretación de la ubicación de la falla Salbanda Límite norte de la zona Salbanda Lecho/masa rocosa = esquisto triturado y cizallado de color gris oscuro (salbanda) Figura 14. Fotomosaico de la Parte Sur (metro 0 a 23) de la calicata Salbanda Este. La toma/vista muestra la pared este de la calicata, sin exageración vertical. Los bocetos en la parte inferior muestran la orientación de la foliación en el lecho rocoso de esquisto y otras estructuras, según las mediciones efectuadas por Gina Muzzio, Aurum Consultores. 23 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 15. Registro manual de la Parte Sur de la calicata Salbanda Este. La línea vertical discontinua color púrpura a la izquierda marca el contacto entre la zona de salbanda (Unidad 1a) y el esquisto intacto más duro (Unidad 1b). Las muestras de radiocarbono y sus rangos etarios 2-sigma corregidos según años calendarios calibrados se muestran en color rojo. La calicata fue registrada entre el 13 de marzo y el 16 de marzo por J.P. McCalpin y S.L. Quick. 24 GEO-HAZ Consulting, Inc. EXPLICACIÓN DE LAS UNIDADES EXHIBIDAS EN EL REGISTRO (LOG) MANUAL (Traducción tabla Figura 15) EXPLICACIÓN DE LAS UNIDADES EXHIBIDAS EN EL REGISTRO MANUAL A Horizonte de suelo A (horizonte orgánico) desarrollado en arena masiva de color anaranjado. Suelos piroclásticos derivados 12 Arena masiva de color anaranjado claro; probablemente compuesta por ceniza volcánica. 12ª Arena masiva de color amarillo; probablemente compuesta por ceniza volcánica 11 Arena masiva de color amarillo oscuro; probablemente compuesta por ceniza volcánica; contiene carbón de leña (impuro) fechado 8.770-9.010 años calibrados AP. HOLOCENO 10 4d Acarreos fluvioglaciáricos de grava de la última glaciación Arena masiva de color amarillo pálido; probablemente compuesta por ceniza volcánica; contiene carbón de leña (impuro) fechado 9.630-10.120 años calibrados AP. DISCORDANCIA Grava pedregosa (pebble gravel) de la terraza +70; bien estratificada; de antigüedad superior a los 10.120 años calibrados AP; acarreo fluvio-glaciárico. 4c Grava pedregosa (pebble gravel) de la terraza +70; bien estratificada; acarreo fluvio-glaciárico. 4b Grava pedregosa (pebble gravel) de la terraza +70; bien estratificada; acarreo fluvio-glaciárico. 4a Grava pedregosa (pebble gravel) de la terraza +70; bien estratificada; acarreo fluvio-glaciárico. 3 Grava gruesa compuesta de guijarros y piedrecitas de la terraza fluvial +70; masiva; acarreo fluvio-glaciárico. DISCORDANCIA Zona altamente meteorizada (weathered) que afecta la parte superior del esquisto deformado; compuesta de arcilla amarilla abigarrada (variegated) 2 Lecho rocoso de esquisto (Paleozoico) EDAD 1b Esquisto duro e intacto, de color gris claro. 1a Esquisto deformado y cizallado, de color gris claro y oscuro; la zona de falla Salbanda. 25 PLEISTOCENO TARDÍO Devónico a Triásico GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 16. ARRIBA. Fotografía de zonas cizalladas al interior de la zona de falla Salbanda al fondo de la calicata Salbanda Este. El cordel que se ve a la izquierda está en la marca de los 10 m. Para ver las áreas adyacentes a ésta, véase la Figura 13. ABAJO. Orientación de la foliación y de las cizallas en esta área. CONCLUSIONES – Falla Salbanda Este: 1. La falla Salbanda al este del eje de la presa está aproximadamente a 15 m al sur de la posición asignada por INGEROC. La zona de esquisto triturado es de unos 20 m de ancho y está flanqueado por esquisto más duro que exhibe una foliación regional hacia el norte y el sur. 2. 15 de los 20 metros de la zona salbanda se encuentran expuestos en la calicata Salbanda Este Parte Sur, incluyendo su contacto al norte con esquisto intacto. 26 GEO-HAZ Consulting, Inc. 3. No hay evidencia de falla o cizallamiento de la terraza +70 de grava fluvio-glaciárica en la calicata, ni tampoco en el talud más grande hacia el este de la calicata. Tampoco hay evidencia aquí de algún escarpe de falla desplazando la terraza. 4. Donde se expone la zona salbanda en el talud grande al este del extremo sur de la calicata, las gravas de terraza son más gruesas en la cima de la salbanda comparadas con aquellas de la cima de esquisto más duro. Esta es una relación esperada, donde un río que transporta grava corta una terraza a lo largo de rocas más suaves por sobre un lecho rocoso. 5. La zona de salbanda expuesta en la calicata y en el talud parece ser una vieja zona de falla, cuya superficie fue erosionada y cepillada por la formación de la terraza aluvial. 6. Basado en nuestras observaciones superficiales y sub-superficiales, no vemos evidencia alguna de movimiento de falla en la zona de falla Salbanda que sea más joven que las gravas del fondo de la terraza. Las gravas de la parte superior de la terraza son varios cientos o algunos miles de años más antiguas que 9.630-10.120 años calibrados AP, y las gravas del fondo de la terraza pueden ser unos pocos miles de años aún más antiguas. Si la deposición de gravas se produjo hacia el final de la última glaciación, como ocurrió comúnmente alrededor del mundo, la grava fue depositada en algún momento entre el final de la Etapa 2 de la glaciación (15.000 años calibrados AP) y el comienzo del Holoceno (11.000 años calibrados AP). Las fechas de radiocarbono de las gravas sobreyacentes sugieren una edad de aproximadamente 12.000 a 14.000 años para las gravas subyacentes. 7. Debido a que la parte subyacente de la grava carece de fallas, no ha habido una reactivación de la falla Salbanda durante los últimos 11.000 años. Personalmente creo que la falla Salbanda ha permanecido inactiva durante mucho tiempo antes de eso, probablemente sin movimiento alguno durante los últimos millones a decenas de millones de años. Parte de mi razonamiento se deriva de Muzzio (2010, p. 26-27). Ella planteó que había tres sistemas de fallas en esta región (N-S, NE y E-W). Basándose en las relaciones de cortes transversales, ella concluyó que el sistema E-W era el más antiguo, seguido por el NE, siendo el sistema N-S el más joven. En el área de la presa, ni el sistema de falla NE ni el sistema N-S tienen una expresión topográfica o exhiben evidencia alguna de movimientos tectónicos Cuaternarios, aunque estos son sistemas de falla supuestamente más jóvenes que el sistema E-W. Dada esta secuencia de edades, no esperaríamos que hubiera una reactivación tectónica del sistema de falla más antiguo (E-W), ni tampoco de los dos sistemas más jóvenes. La calicata Salbanda Oeste Excavamos la calicata Salbanda Oeste al oeste de la oficina de Colbún y del camino de acceso a la Casa de Máquinas. Aquí el rastro de la falla cartografiada se asocia con anomalías topográficas de aspecto joven (Figura 4). En el sitio de la calicata la anomalía es un valle de 8 m de profundidad de extensión este a oeste, que corre paralelo al borde sur de la terraza de +70 m. Este valle parece ser una versión más grande de la grieta fresca que se encuentra a unos 30 m al suroeste de la oficina de Colbún. 27 GEO-HAZ Consulting, Inc. Nombre de la calicata Longitud Extremo norte Tabla 2. Salbanda Oeste Resumen de la calicata de Salbanda Oeste Fecha en que 14 de marzo Fecha de fue excavada de 2011 registro 14 m Profundidad Extremo sur 3m Orientación 15-16 de marzo de 2011 N20W Cavamos la calicata Salbanda Oeste para contrastar su estilo de deformación con el que se exhibe en la calicata Salbanda Este, donde no hay evidencia geomorfológica alguna de reactivación. Al igual que en la calicata Salbanda Este, esta calicata expone un estrato rocoso de esquisto (Unidad 1a) que contiene viejas zonas escarpadas del cizalla (unidades 1b, 1C), cubiertas por gravas gruesas de terraza fluvial (Unidad 2). Las gravas fluviales están cubiertas por depósitos de arenosos de color marrón similares a los expuestos en la calicata Salbanda Este. Lo que es diferente en la calicata Salbanda Oeste es la gran zona de falla al centro que desplaza el lecho de roca, gravas fluviales y los depósitos piroclásticos de 8-10 ka superiores hacia el sur bajo del fondo de la calicata. Tal como esperábamos, la deformación en la calicata Salbanda Oeste ha afectado las gravas de la terraza y los suelos sobrepuestos desarrollados sobre depósitos piroclásticos arenosos. La parte inferior de las gravas de terraza está desplazada hacia abajo al menos 3,4 m por una falla ondulada normal, con buzamiento sur (figs. 17-20). Esta es la cantidad mínima de desplazamiento vertical aquí, porque la parte superior de la grava y la arena piroclástica sobrepuesta también han sido desplazadas bajo del suelo de la calicata, lo que requiere por lo menos 6-7 m de desplazamiento vertical. Esta falla normal es la responsable de la creación del escarpe topográfico orientado hacia el sur que delimita el valle de la mega-grieta por su lado norte. La parte sur de la calicata muestra una serie de depósitos coluviales (colluvial) arenosos y paleosuelos (paleosols) todos los cuales se inclinan hacia el sur y contienen escasos fragmentos de cualquier tamaño. La textura arenosa de los depósitos sugiere que estos fueron retransportados de depósitos piroclásticos arenosos de una mayor altura. La fuente más probable serían los suelos piroclásticos "in-situ" que sobreyacen las gravas de terraza fluvial en la parte superior del escarpe de la calicata. Fechamos cuatro muestras de carbón de leña (impuro) de la secuencia coluvial. La muestra estratigráfica más alta provino de la base del suelo moderno desarrollado en la Unidad 10 y fechado de 510-545 años calibrados AP. Sin embargo, una fecha de la Unidad 9Ab de paleosuelo arrojó una antigüedad anómala de 4.540-4.820 años calibrados AP. Una muestra del punto de contacto entre la Unidad 7 y la Unidad 8 fue fechada a 1.360-1.520 años calibrados AP, y una de la parte baja de la unidad a 7 m fue fechada a 3.560-3.690 años calibrados AP. Puseman y Cummings (2011) sugieren que el carbón anómalamente antiguo fechado en la Unidad 9Ab proviene de una fuente de sedimento diferente que los otros depósitos arenosos, y que contiene carbón antiguo enterrado que fue exhumado, transportado y luego redepositado en la Unidad 9 en la secuencia coluvial que ocurrió aquí. 28 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 17. Fotomosaico de la calicata Salbanda Oeste. La vista muestra la pared este de la calicata, sin deformación vertical. Estructuras en la Pared Oeste Figura 18. Bocetos mostrando la orientación de la foliación en el estrato rocoso de esquisto y otras estructuras, según lo medido por Gina Muzzio, de Aurum Consultores. A LA IZQUIERDA, las estructuras de la pared oeste (no registrado en detalle). A LA DERECHA, las estructuras en la pared este (Comparar con registro de fotomosaico y registro manual). Figura 19. Perfil topográfico de norte a sur a través del Valle de la grieta grande, en el sitio de la calicata Salbanda Oeste (sombreado en gris). La superficie suavemente inclinada en el extremo izquierdo del perfil es la terraza fluvial 70 m sobre el nivel del río. La colina plana a la derecha es una colina de sustrato rocoso de esquisto. Entre ellas se encuentra el valle de la grieta. La línea punteada muestra la proyección de la inclinación de la terraza a través del Valle de la grieta en dirección hacia la colina de sustrato rocoso. No hay desplazamientos verticales entre estas dos superficies, lo que indica que el valle de 29 GEO-HAZ Consulting, Inc. la grieta es más bien una zanja (graben) formada por extensión horizontal hacia el sur, en dirección al río San Pedro. Área inestable no registrada Fallas normales formadas por Movimientos de grieta Figura 20. Registro manual de la Parte Sur de la calicata Salbanda Oeste. Las muestras de radiocarbono y las edades en años calendario Antes del Presente (AP) se muestran en color rojo. Las fallas en color rojo muestran evidencia de movimientos post glaciales en relación con deslizamientos de tierra y con la formación de la grieta del Valle ocurridos aquí. Traducción (Figura 21) 8Ab2 10A 10 9ab 9 8Ab3 8 7Ab3 7 6 Aluvión y paleosuelos derivados de cenizas volcánicas arenosas Arena masiva amarillo-café; probablemente compuesta por ceniza volcánica retransportada; la base del horizonte de suelo 10A contiene carbón de leña (impuro) fechado 510 – 545 años calibrados AP. Arena masiva amarillo-café; probablemente compuesta por ceniza volcánica retransportada; el suelo 9ab contiene carbón de leña (impuro) fechado 4.540 – 4.820 años calibrados AP. Arena limo-arcillosa (silty sand) amarillo pálido; probablemente compuesta por ceniza volcánica retransportada; el suelo 8Ab2 contiene carbón de leña (impuro) fechado 1.360 – 1.520 años calibrados AP. Grava de pequeños guijarros depositada por cauces fluyendo hacia abajo por el eje de la grieta; 30 Holoceno medio a tardío GEO-HAZ Consulting, Inc. inclinada por deslizamientos posteriores; el horizonte del suelo A se encuentra desarrollado; contiene carbón de leña (impuro) fechado 3.560 – 3.690 años calibrados AP. Arcilla de limo (silt) con escasos guijarros; interpretada como ceniza volcánica depositada en una laguna formado por grietas de separación (landslide pull-apart). DISCORDANCIA 5 Aluviones derivados de escarpes compuestos principalmente por 4 acarreos de grava post-glacial de forma redondeada; deformada por eventos de deslizamientos posteriores. Aluviones derivados de escarpes Grava en zona de compuestos principalmente por falla fragmentos angulares de esquisto, con menores cantidades de grava redondeada; deformada por eventos de deslizamientos posteriores. DISCORDANCIA 3 Grava gruesa compuesta de guijarros y piedrecitas (cobbles and pebbles) de la terraza fluvial Acarreos de grava +70 m; masiva; acarreo de grava post-glacial post-glacial; esta grava ha sido desplazada debajo del piso de la calicata en la grieta (más de 3,4 m de desplazamiento vertical). DISCORDANCIA 1b 1c Esquisto deformado y cizallado, de color gris claro y oscuro; la zona de Sustrato falla Salbanda. rocoso de Esquisto intacto, duro y de color esquisito gris claro. (Paleozoico) 1a 31 ¿Holoceno temprano? Pleistoceno tardío Devónico al Triásico GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 21. Explicación del registro manual de la calicata Salbanda Oeste. Ciertamente, la secuencia de depósitos arenosos y paleosuelos apilados indican que una deposición episódica y luego una estabilización y un desarrollo de perfil de suelo se han ido alternando en este escarpe de talud durante la mitad del Holoceno tardío. Lo que parece claro considerando las fechas C-14 de 0,5 a 3,7 ka (miles de años) es que estos depósitos arenosos son mucho más jóvenes que los depósitos arenosos de 8,5-10,1 ka "in-situ" expuestos en la calicata Salbanda Este. Las dos unidades coluviales más antiguas (unidades 4 y 5) se componen de fragmentos angulares de esquisto y grava redondeada, respectivamente y parecen haber sido originadas en una cara libre compuesta solamente de estrato rocoso o grava de terraza, ya que ninguno contiene un componente piroclástico. Estos dos depósitos coluviales están limitados por fallas normales y, presumiblemente, han sido desplazados bajo del piso de la calicata en un bloque hundido bajo de la falla (downthrown block). Esta relación requiere al menos dos episodios de desplazamiento: (1) uno anterior para crear la cara libre de los cuales fueron depositados los coluviones; y (2) uno posterior para truncar los coluviones. Estas dos acciones no podrían haber ocurrido en un evento de desplazamiento único. Las unidades más antiguas en la secuencia coluvial (6, 7 y 8Ab3) están todas inclinadas y deformadas por eventos de desplazamiento joven. El suelo moderno (10 A y 10) no se encuentra deformado. Las unidades intervinientes (9Ab1, 9Cb y 8Ab2) registran cambios en la sedimentación en el valle de la grieta, pero esos cambios puede que sean o no el resultado de un desplazamiento adicional. En general, la calicata Salbanda Oeste muestra un estilo muy diferente y de menor deformación que la calicata Salbanda Este. Al igual que en la calicata de Salbanda Este, las zonas cizalladas en esquisto aquí se sumergen empinadamente en el escarpado hacia el norte. Pero a diferencia de la calicata Salbanda Este, aquí la deformación joven ha ocurrido en las fallas normales con buzamiento sur. De los dos eventos de desplazamiento evidenciados aquí, el más joven deforma la Unidad 7 y probablemente Unidad 8, de manera que debe ser menor de 3.690 a 1.360 años calibrados AP. El evento más antiguo habría truncado las Unidades 4 y 5, que no están fechadas, pero la Unidad 5 es derivada de y por lo tanto más joven que la Unidad 2 (el acarreo de grava post- 32 GEO-HAZ Consulting, Inc. glacial). Esto contrasta bastante con la calicata Salbanda Este, donde claramente no había habido ninguna deformación desde mucho antes de 10.120 años calibrados AP. CONCLUSIONES – Falla Salbanda Oeste 1. Ha habido movimiento extensional a lo largo de fallas normales de buzamiento sur en esta calicata, más joven que la formación de la terraza + 70 m y que sus depósitos piroclásticos sobreyacentes. 2. La deformación expuesta en la calicata tiene una orientación (este-oeste) y un sentido de deslizamiento (fallando normalmente con una rotación norte) que es compatible con las anomalías topográficas de superficie, es decir, del valle de la mega-grieta. Creemos que el desplazamiento joven observado en la calicata Salbanda Oeste es la expresión de una cabeza de escarpado (headscarp) de un deslizamiento de tierra que reactivó la parte superior de una antigua zona de cizalla que ocurre en paralelo a la pared del cañón escarpado hacia el sur. ES DECIR, NO CREEMOS QUE EL DESPLAZAMIENTO SEA TECTÓNICO NI SISMOGÉNICO. Según nuestra interpretación, la única parte de la antigua zona cizallada de salbanda que ha sido reactivada es la parte que está por encima de la elevación del río San Pedro. ARGUMENTOS EN CONTRA DE UN ORIGEN TECTÓNICO DE LA DEFORMACIÓN JOVEN OBSERVADA: 1. La falla Salbanda cartografiada por INGEROC es de sólo 1,8 km de longitud. El valle de mega-grieta es de sólo unos 200 metros de largo pero está delimitado por escarpes de hasta 8 m de altura. Esta longitud de 200 m es demasiado corta en comparación con el tamaño de los desplazamientos verticales observados en la calicata Salbanda Oeste (de 78 m desde que abandona la terraza de +70 m, en dos eventos de probablemente 4 metros de desplazamiento). La Figura 22 muestra la relación típica entre el desplazamiento promedio y la longitud de ruptura superficial de las rupturas superficiales tectónicas. Un desplazamiento de 4 metros normalmente acompaña una ruptura superficial tectónica de casi 200 kilómetros de largo. Por el contrario, el desplazamiento promedio asociados con rupturas tectónicas de 1,8 kilómetros de largo (la longitud de la falla Salbanda cartografiada) y de 0,8 km de largo (la longitud de los accidentes geográficos anómalos en la terraza de la ribera norte) es inferior a 1 cm. Como se muestra en la Figura 22, los accidentes geográficos anómalos asociados a la deformación extensional joven cerca de la falla Salbanda tienen relaciones de desplazamiento: longitud mucho más cercanas a escarpes de deslizamientos que a rupturas superficiales tectónicas. 2. Las anomalías topográficas que afectan a la parte occidental de la terraza + 70 m parecen ser la expresión de una extensión casi horizontal en dirección norte-sur. Este tipo de extensiones horizontales puras no son típicas de cualquier falla tectónica. 33 GEO-HAZ Consulting, Inc. Deslazamiento promedio (m) Deslizamiento típico Desplazamiento según el rumbo Reverso Normal EQs Longitud de Ruptura de la Superficie (km) Figura 22. Gráfico que muestra la relación de Desplazamiento Promedio durante la ruptura de una falla tectónica superficial en función de la Longitud de Ruptura de la Superficie, para una gran base de datos de terremotos históricos. Los círculos abiertos, cuadrados, y triángulos son los puntos de los datos de Wells y Coppersmith (1994). Los puntos marcado como Hell Creek y Mt. Currie son sackungen (escarpes formados por extensión gravitacional profunda). Las dimensiones típicas para escarpes de deslizamientos están tomadas de McCalpin (1999). El cuadro rojo muestra los desplazamientos estimados por evento en la calicata de Salbanda Oeste (2-4 m) en comparación a la longitud de 0,2 a 0,8 km de los accidentes geográficos de forma escarpada (scarplike) a lo largo de la falla Salbanda. 3. Las anomalías topográficas no son consistentes a lo largo de la falla cartografiada. En cambio, van desde muy grandes (8 m en la calicata de Salbanda Oeste) a inexistentes (en la calicata Salbanda Este), a una distancia de sólo 450 m. Una disminución así de abrupta de los desplazamientos a lo largo de los filones no es típica de rupturas superficiales tectónicas, pero es típica de escarpes de deslizamientos. 4. Si las anomalías topográficas son el resultado de una ruptura superficial tectónica más joven que la terraza de grava y los depósitos piroclásticos sobreyacentes, deberían ser fáciles de rastrear a lo largo de la terraza. En cambio, se desvanecen y desaparecen. 5. Como se muestra en las calicatas tanto de la Salbanda Este como de la Salbanda Oeste, las zonas cizalladas de esquisto se sumergen desde un norte profundo hasta un vertical. En 34 GEO-HAZ Consulting, Inc. contraste, la falla principal en la calicata Salbanda Oeste ocurre en una falla normal de relativamente bajo ángulo, con buzamiento sur. Si la falla Salbanda fue reactivada en el Cuaternario, esperaríamos que las reactivaciones siguieran la cizalla preexistente. El reciente movimiento sobre una falla normal con buzamiento sur es más compatible con una diseminación gravitacional hacia el río San Pedro, que con una reactivación tectónica de la falla Salbanda. La Calicata de Terraza Fuera del Sitio Durante nuestra visita, Aurum e INGEROC expresaron preocupación de que un escarpe adicional de unos 2 km al oeste de la presa correspondía al escarpe de una falla activa. El escarpe separa dos niveles de terrazas aluviales en un campo justo hacia sur del camino de acceso de Colbún. Por lo tanto, en este informe la llamamos informalmente: El Escarpe de Terraza Fuera del Sitio. La Calicata de Terraza Fuera del Sitio fue excavada para determinar si acaso el escarpe era fluvial (erosión) o de falla (tectónica). El escarpe fue localizado en un potrero despejado a unos 2 km al oeste de las oficinas de Colbún (Figura 23). El escarpe está a 4 m de altura pero es muy ancho (Figura 24), lo que indica una edad avanzada (mucho mayor que el escarpe empinado y estrecho de la calicata Salbanda Oeste). Tabla 3. Nombre de la calicata Longitud Extremo norte Terraza Fuera del Sitio 30 m 705360/ 5596711 Resumen de la Calicata de Terraza Fuera del Sitio Fecha en que fue excavada Profundidad Extremo sur 11 de marzo de 2011 3m 705358/ 5596681 Fecha de registro Orientación 14 de marzo de 2011. N15E La calicata se orientó perpendicularmente al escarpe y se extendió desde la cresta del escarpe hasta los pies del escarpe, una distancia de 30 metros. La pared este de la calicata fue limpiada y fotografiada, pero no se hizo un registro detallado porque no había fallas expuestas en la calicata. El fotomosaico de la pared de la calicata se muestra en la Figura 25. El escarpe estaba enmarcado por una serie de canales con pendiente sur erosionados en la grava bajo de la terraza más alta (más antigua). Esta geometría es típica de contrahuellas (risers) erosionales de terrazas. Buscamos pruebas para determinar si las discordancias de buzamiento sur podrían ser fallas normales, incluyendo las siguientes: 35 GEO-HAZ Consulting, Inc. Figura 23. Vista del sitio de la presa (el eje está marcado en blanco) y del presunto escarpe (entre flechas amarillas) en áreas despejadas hacia el oeste del sitio de la presa. La calicata fuera del sitio se muestra con la línea roja. La orientación Norte está hacia la derecha. Figura 24. Fotografía del escarpe de terraza fuera del sitio, mirando al sureste hacia el sitio de la presa. La línea punteada blanca marca la cresta del escarpe y la línea punteada amarilla marca el pie del escarpe. La vista es hacia el este, hacia el sitio de la presa. Este escarpe es sólo uno de varios escarpes que se encuentran en las terrazas fluviales de las praderas al oeste de la presa. (1) ¿Podrían acaso rastrearse las discordancias de buzamiento sur hasta el piso de la calicata - que debería ocurrir de haber fallas (2) ¿Hubo acaso una rotación de clastos (clasts) a lo largo de cada discordancia que los hizo parecer como una textura normal de cizalla creada por fallas en gravas no consolidadas?; 36 GEO-HAZ Consulting, Inc. (3) ¿Podrían los estratos aluviales correlativos ser reconocidos a través de las discordancias de buzamiento sur, desplazados hacia abajo y hacia el sur?; (4) ¿Hubo acaso cuñas coluviales al lado sur de cada discordancia, o estructuras secundarias tales como fisuras desarrolladas sobre cambios en el buzamiento de la discordancia? Estas características son de común ocurrencia en las fallas tectónicas normales. No las observamos en ninguna de las evidencias anteriores, salvo que se encontraron algunas piedrecitas y guijarros a lo largo de tales discordancias, pero también hubo al menos tantos clastos no alineados, lo que no es típico en las fallas. Dos de las tres discordancias de buzamiento sur se aplanaron y no alcanzaron el piso de la calicata. Nuestra interpretación es que este escarpe fue cortado por al menos 3 episodios de la erosión lateral y vertical, a medida que el Río San Pedro hizo su incisión desde el nivel de la terraza superior hasta un nivel ligeramente inferior. No observamos característica alguna de deformación post-deposición en la pared de la calicata; todas las características allí observadas podrían explicarse por deposición y erosión fluvial. CONCLUSIONES – Calicata de la Terraza Fuera del Sitio: 1. falla. El escarpe identificada es una contrahuella (riser) de erosión de terraza, no un escarpe de 2. Los demás escarpes situados en potreros o praderas despejados entre este escarpe y el sitio de la presa tienen una morfología superficial similar y también son casi ciertamente contrahuellas de erosión de terrazas. 3. La ocurrencia de múltiples terrazas separadas por esas pequeñas canalizaciones verticales es típica de las terrazas de deslizamientos (slip-off terraces), que típicamente se forman cuando las corrientes (streams) que transportan grava gruesa migran lateralmente y se encajan (incise) al mismo tiempo (Figura 26). Gravas de la terraza superior Canal 1 Canal 2 Gravas de la terraza inferior Figura 25. Fotomosaico de la pared este de la calicata de terraza fuera del sitio. La cabeza de la calicata expone las gravas que subyacen a la superficie de la terraza superior. Bajo la superficie del escarpe, la calicata muestra grava depositada por dos canales de corrientes mientras el río erosionaba hacia abajo desde el nivel de la terraza superior al nivel de la terraza 37 GEO-HAZ Consulting, Inc. inferior. El contacto erosivo de cada canal con la grava preexistente se muestra por las líneas de color naranja. La punta de la calicata está sustentada por gravas de la superficie más baja de la terraza. Las líneas de color destacan los estratos individuales en cada paquete de sedimento. La calicata no mostró evidencia alguna de fallas ni zonas de fallas, ni fisuras o cuñas coluviales. Hubo discordancias angulares entre los canales, pero estos son de origen sedimentario/erosivo. El único coluvión es un depósito tipo manto que cubre la superficie entera del escarpe. Figura 26. Fotografía de las terrazas de deslizamientos (al centro) en Nueva Zelanda. Las terrazas son superficies (terrazas) producto del acarreo de gravas glaciales compuestas por grava fluvial gruesa proveniente de los Alpes del Sur al fondo. La terraza visible más alta es la última acreción (terraza de deposición glacial); todas las terrazas inferiores son post glaciales. Tomado de Selby (1985, p. 271). CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES 1. La falla Salbanda parece ser una antigua zona de cizalla en un estrato rocoso de esquisto más duro, que fue erosionada y cepillada por la formación de la terraza + 70 m hace más de 10.120 años. 2. Ahí donde la falla se encuentra a una cierta distancia del borde de la terraza, no hay evidencia en la superficie o en las calicatas de que la falla Salbanda se haya movido desde la formación de la terraza + 70 m. Las gravas basales de la terraza, que no están deformadas donde se superponen con la falla Salbanda en la calicata Salbanda Este, probablemente sean unos miles de años más antiguas que la muestra de radiocarbono más antigua de los suelos piroclásticos sobrepuestos, fechados en 9.630 - 10.120 años calibrados AP. Es decir, no existe evidencia alguna de movimientos tectónicos en la zona de falla Salbanda en tiempos post glaciales, que en este lugar comenzaron hace aprox. 14.000-15.000 años calibrados AP. Personalmente creo que la falla Salbanda ha permanecido inactiva durante mucho tiempo antes de eso, probablemente sin movimiento durante los últimos millones a decenas de millones de años. 3. Ahí donde la falla Salbanda se encuentra más cerca del borde sur de la terraza +70 m, esta ha sido reactivada por una extensión gravitacional resultante de un deslizamiento de tierra hacia el sur por la ribera norte del río San Pedro. Este movimiento se expresa en la formación de valles y grietas de separación (pull-apart) en la superficie, que en ciertos lugares ha utilizado la zona débil de la falla Salbanda como zona de retiro (pull-away) al subsuelo bajo. Las fechas de radiocarbono de la calicata Salbanda Oeste muestran que esta deformación continuó durante el Holoceno tardío, con deformación menor a aproximadamente 3,5 ka y probablemente menor a 1.4 ka. Sin 38 GEO-HAZ Consulting, Inc. embargo, este tipo de reactivación por deslizamiento de las primeras decenas de metros de la parte superior de un plano de falla, no constituye un proceso tectónico y no presenta peligro sísmico alguno. 4. La falla de generalizada extensión (extensional failure) del lecho rocoso entre el borde sur de la terraza y el río San Pedro ha creado numerosas grietas abiertas de orientación este-oeste y fisuras. Si bien estas fisuras no presentan ningún tipo de riesgo de falla activa, efectivamente presentan un peligro para la estabilidad local de la pendiente y una vía potencial para que aguas subterráneas transiten alrededor del pilar/contrafuerte (abuttment) norte de la presa. Tales cuestiones deben analizarse como parte de los análisis generales de estabilidad de pendientes de la presa. 5. Los amplios escarpes enfrentados al suroeste en los pastizales (potreros) de ganado hacia el oeste del sitio de la presa, aparentemente son contrahuellas (risers) erosionales de terrazas, y no son escarpes de fallas. REFERENCIAS McCalpin, J.P., 1999 - Criterios para determinar la significación sísmica de sackungen y otras relieves terrestres parecidos a los escarpes en regiones montañosas, Hanson, K.L., Kelson, Ki, Angell, M.A. y Lettis, W.R. (eds.) - Identificación de las fallas y determinación de sus orígenes: Comisión Reguladora Nuclear (NRC) de Estados Unidos, NUREG/CR-5503, Anexo A, p. JM-1 JM - 21. *** 39 GEO-HAZ Consulting, Inc. IDENTIFICACIÓN Y DATACIÓN POR RADIOCARBONO AMS DE MUESTRAS DEL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE Por Kathryn Puseman y Linda Scott Cummings Con la asistencia de Peter Kováčik y R.A. Varney PaleoResearch Institute Golden, Colorado PaleoResearch Institute Technical Report 11-049 Preparado para AURUM Consultores Las Condes, Chile Abril 2011 40 GEO-HAZ Consulting, Inc. INTRODUCCIÓN Un total de once muestras obtenidas de calicatas geológicas en el sitio de la presa de San Pedro en Valdivia, Chile, fueron flotadas para recuperar los fragmentos orgánicos adecuados para el análisis de radiocarbono. Se identificaron los componentes botánicos y de carbón detrítico y se separó el material potencialmente datable (fechable) por radiocarbono. De estas muestras de carbón de leña (impuro) (charcoal) se obtuvo un total de siete fechas de radiocarbono. 41 GEO-HAZ Consulting, Inc. MÉTODOS Macrofloral Siete de las muestras macroflorales fueron flotados mediante una modificación de los procedimientos descritos por Matthews (1979). Cada muestra fue añadida a aproximadamente 3 galones de agua, luego agitó hasta que se formó un vórtice fuerte. El material flotante (fracción ligera) fue vertido a través de un tamiz (sieve) de malla de 150 micrones. Se agregó agua adicional y se repitió el proceso hasta que todo el material flotante fue quitado de la muestra (un mínimo de 5 veces). El material que quedó depositado en el fondo (fracción pesada) fue vertido a través de una malla de 0,5 mm. Luego se dejó secar las porciones flotadas. Las fracciones ligeras se pesaron, luego se pasaron por una serie de pantallas graduadas (tamices estándar de EEUU con aberturas de 2 mm, 1 mm, 0,5 mm y 0,25 mm) para separar los desechos del carbón de leña (impuro) y ordenar inicialmente los restos. El contenido de cada pantalla fue entonces examinado. Los trozos de carbón de más de 2 mm, 1 mm o 0,5 mm de diámetro fueron separados del resto de la fracción ligera y el carbón total pesado. Una muestra representativa de pedazos de carbón de leña (impuro) se rompió para exponer secciones transversales, radiales y tangenciales. Fragmentos de carbón fueron examinados al microscopio binocular con un aumento de 70x y bajo un microscopio Nikon Optiphot 66 con aumentos de 320-800x. También se registraron los pesos de cada tipo de carbón dentro de la muestra representativa. El material que se quedó depositado en los tamices de 2 mm, 1 mm, 0,5 mm y 0,25 milímetros fue analizado bajo un microscopio estéreo con un aumento de 10x; algunas identificaciones que requirieron aumentos de hasta 70x. El material que pasó a través de la pantalla de 0,25 milímetros no fue examinado. Las fracciones pesadas fueron escaneadas con un aumento de 2x para detectar la presencia de restos botánicos. Tres de las muestras fueron tamizadas con agua (water screened) impulsada a través de una malla de 250 micrones y luego se las dejó para secar. Inicialmente, las muestras fueron examinadas bajo un microscopio binocular con un aumento de 10x. Fragmentos de carbón fueron separados de la matriz de muestras tamizadas con agua y quebradas para exponer secciones transversales, radiales y tangenciales. Fragmentos de carbón fueron examinados al microscopio binocular con un aumento de 70x y bajo un microscopio Nikon Optiphot 66 con aumentos de 320-800x. Se identificaron restos de macroflora, incluyendo carbón, utilizando manuales (Carlquist 2001; Core, et al. 1976; Hoadley 1990; Martin y Barkley 1961; Panshin y de Zeeuw 1980; Petrides y Petrides, 1992) y comparándolos con referencias modernas y arqueológicas. Dado que se nos presentó carbón y posiblemente otros restos botánicos para su datación por radiocarbono, se usaron condiciones limpias de laboratorio durante la flotación e identificación para evitar su contaminación. Todos los instrumentos fueron lavados entre una muestra y otra, y las muestras fueron protegidas del contacto con carbón de leña (impuro) moderno. Los restos se registraron como carbonizados y/o no carbonizados, enteros y/o fragmentados. El término "semilla" se utiliza para representar las semillas, aquenios, cariópsides y otros diseminadores (disseminules). Los restos macroflorales, incluyendo el carbón, se identifican mediante manuales (Carlquist 2001; Hoadley 1990; Martin y Barkley 1961; Musil 1963; Panshin y de Zeeuw 1980; Schopmeyer 1974) y en comparación con referencias modernas y arqueológicas. Dado que se nos presentó carbón y posiblemente otros restos botánicos para su datación por 42 GEO-HAZ Consulting, Inc. radiocarbono, se usaron condiciones limpias de laboratorio durante la flotación e identificación para evitar su contaminación. Todos los instrumentos fueron lavados entre una muestra y otra, y las muestras fueron protegidas del contacto con carbón de leña (impuro) moderno. Datación por radiocarbono AMS - Carbón de leña y Madera Las muestras de carbón de leña y madera presentadas para datación por radiocarbono fueron identificadas y pesadas antes de seleccionar submuestras para pre-tratamiento. El resto de cada submuestra que luego procede a un pre-tratamiento, de haberlo, es curado continuamente en PaleoResearch. La submuestra seleccionada para pre-tratamiento primero fue liofilizada (freezedried) utilizando un sistema de vacío, que congela toda la humedad a -107°C y < 10 mililitros. Las muestras fueron sometidas luego a 6N de ácido clorhídrico (HCl) caliente (por lo menos a 110°C), con enjuagues a neutro entre cada tratamiento de ácido clorhídrico, hasta que el sobrenadante quedó claro. Este paso elimina compuestos de hierro y carbonatos de calcio que entorpecen la eliminación de compuestos de humato (sales o esteres de ácido húmico). A continuación, las muestras fueron sometidas a 5% hidróxido de potasio (KOH) para quitar el humato. Una vez más, las muestras fueron enjuagadas a neutro y re acidificadas con pH 2 HCl entre cada paso KOH. Este paso se repite hasta que el sobrenadante quede claro, indicando así la eliminación de todos los humatos. Después de la extracción de humatos, cada muestra se acidificó ligeramente cada muestra. Las muestras de carbón de leña (pero no la madera u otras muestras orgánicas no carbonizadas) luego fueron sometidas a un baño de ácido nítrico concentrado y caliente, que elimina todos los orgánicos modernos y recientes. Este tratamiento no se usa en las muestras sin quemar o parcialmente quemadas porque oxida el material incombusto (no quemado). Cada muestra fue nuevamente liofilizada, y combinada luego con óxido cúprico (CuO) y plata elemental (Ag°) en un tubo de cuarzo y llama sellado al vacío. Los estándares y las muestras de madera de fondo de laboratorio fueron tratadas simultáneamente con el mismo ácido y base de procesamiento que las muestras de madera y carbón de leña de edad desconocida, con la excepción de que no se sometieron al baño de ácido nítrico concentrado y caliente porque este oxida material incombusto (no quemado). Se utilizó madera en blanco de EUA “muerta” al radiocarbono de Alaska que tiene más de 70.000 años (actualmente más allá de las capacidades de detección de AMS) para calibrar el factor de corrección de laboratorio. También se utilizaron normas de edad conocida, como la madera Dos Arroyos (Two Creeks) fechada 11.800 Años de Radiocarbono Antes del Presente (RCYBP, en su sigla en inglés) y otras de la Tercera Inter-comparación Internacional de Radiocarbono (TIRI, en su sigla en inglés) o de la Quinta Inter-comparación Internacional de Radiocarbono (VIRI, en su sigla en inglés), también se utilizaron para establecer el factor de corrección de laboratorio. Cada estándar de madera fue procesado en una cantidad similar a las muestras presentadas de edad desconocida y sellado en un tubo de cuarzo después del pre-tratamiento requerido. Una vez que todos los estándares de madera, blanks y muestras presentadas de edad desconocida fueron preparadas y selladas en sus tubos de cuarzo individuales, fueron quemadas 820°C, remojadas por un período prolongado de tiempo a esa temperatura y luego lentamente dejadas enfriar para permitir la reacción química que extrae gas de dióxido de carbono (C02). Tras este último paso, todas las muestras de edad desconocida, los estándares de madera y los antecedentes de laboratorio fueron enviadas a Accium BioScience, Inc., en Seattle, Washington, en donde el gas C02 fue procesado y transformadoen grafito. El grafito en estas muestras fue entonces colocado en el blanco (target) y procesado a través del acelerador, el que produce los 43 GEO-HAZ Consulting, Inc. números que luego se convierten en la fecha de radiocarbono presentada en la sección de datos. Las fechas se presentan como las edades de radiocarbono convencionales, así como edades calibradas usando las curvas de Intcalc04 en Oxcal versión 3.10 (Bronk Ramsey 2005; Reimer, et al. 2009). Este es un método para determinar las edades convencionales basadas en probabilidades y se prefiere por sobre el método alternativo basado en intercepciones, porque proporciona una fecha calibrada que refleja su probabilidad de ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), comparada con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en probabilidades ofrece más estabilidad a los valores calibrados que aquellos derivados de métodos basados en intercepciones que están sujetos a ajustes de la curva de calibración (Telford, et al 2004). ANÁLISIS DEL RADIOCARBONO Al interpretar las fechas de radiocarbono de non-anuales tales como árboles y arbustos, es importante entender que una fecha de radiocarbono refleja la edad de esa porción del árbol/arbusto cuando dejó de intercambiar carbono con la atmósfera, no necesariamente la fecha en que ese árbol/arbusto murió o fue quemado. Los árboles y los arbustos crecen más grandes cada año a partir del cámbium, donde una nueva capa o anillo de células se agregan cada año. Durante la fotosíntesis, las células nuevas tomar dióxido de carbono atmosférico, que incluye radiocarbono. El radiocarbono incorporado se reflejará en el radiocarbono presente en la atmósfera durante la temporada de crecimiento. Una vez que la albura (sapwood) en un árbol se ha convertido en duramen (heartwood), el proceso metabólico de esa madera interior se detiene. Cuando esto ocurre, no se adquieren nuevos átomos de carbono y el radiocarbono que está presente comienza a decaer. Estudios han demostrado que existe poco o nulo movimiento de material que contenga carbono de un anillo a otro. Como resultado, la madera de las diferentes partes del árbol producirá fechas radiocarbónicas diferentes. Los anillos exteriores exhiben una edad cerca de la fecha de corte o de la muerte del árbol, mientras que los aros interiores reflejarán la edad del árbol mismo. Debido a que los anillos exteriores más jóvenes se queman primero cuando se quema un tronco o una rama, son los anillos interiores más antiguos los que típicamente quedan retenidos en un ensamblaje del carbón de leña (Puseman 2009; Taylor, 1987). DISCUSIÓN El sitio de la Presa San Pedro está ubicado en Valdivia, Chile. Se tomaron muestras de tres calicatas geocronológicas. La Calicata Salbanda Este (Calicata Salchicha) Tres muestras de la calicata Salbanda Este (calicata Salchicha) fueron recogidas de los depósitos de ceniza volcánica arenosa superior y se estiman que datan de alrededor de 5.000-8.000 años AP (Tabla 1). La muestra E1 fue tomada de la Unidad 12 a una profundidad de 0,8 metros por debajo de la superficie del suelo (mbs, en su sigla en inglés). Esta muestra rindió dos grandes fragmentos de carbón de leña de rama del tipo Laurelia cuyo peso era de 24,2065 g (Tabla 2, Tabla 3). Una porción del anillo exterior se presentó para datación por radiocarbono AMS, resultando una data de 8.024 ± 25 RCYBP (años de radiocarbono antes del presente) (PRI-11-049-E1). Esta fecha se calibra con un rango de edad de entre: 9.010-8.850 y 8.840-8.770 años calibrados AP al nivel dossigma (Tabla 4, Figura 1). 44 GEO-HAZ Consulting, Inc. La muestra E3 de la Unidad 11 a una profundidad de 0,5 mbs rindió varios fragmentos de carbón del tipo Laurelia y pesó 1,107 g, además de una pieza individual de carbón con una distribución difusa porosa de naves (vessels) que estaba demasiado vitrificada como para su identificación y pesó 0,0235 g. Los vitrificados de carbón muestran un aspecto vidrioso brillante debido a su fusión por calor. La pieza más grande de carbón tipo Laurelia pesó 0,1778 g y fue procesada para su datación por radiocarbono AMS. Este carbón arrojó una fecha de 7.934 ± 26 RCYBP (PRI-11049-E3) y un rango de edad calibrada sigma-dos del año: 8.980-8.880, 8.870-8.820 y 8.810-8.630 CAL AP (Figura 2). Esta muestra también contenía una cantidad moderada de raicillas no carbonizadas de plantas modernas, un fragmento de quitina de insectos y una pequeña cantidad de grava. La muestra E2 fue recogida de la Unidad 10 a una profundidad de 1,6 mbs. Esta muestra contiene unos pequeños fragmentos de carbón incluyendo un trozo de carbón tipo Laurelia que pesó menos de 0,0001 g, un trozo de carbón de madera dura muy vitrificada como para su identificación y que pesó menos de 0,0003 g, un trozo de carbón de madera dura de una ramita no identificada que pesó 0,0008 g, y tres fragmentos de carbón demasiado pequeños y vitrificados para su identificación, de 0,0005 g de peso. Varias semillas no carbonizadas y una cantidad moderada de raicillas representan las plantas modernas en el área. Una cantidad moderada de fragmentos de quitina de insectos reflejan actividad de insectos en esta área. Los diversos fragmentos de carbón fueron combinados para obtener un peso suficiente para datación mediante radiocarbono AMS. Este carbón arrojó una fecha de 8.784 ± 34 RCYBP (PRI-11-049-E2), la que se calibra a un rango de edad de: 10.120-10.080 y 9.930-9.630 años calibrados AP en el nivel dos-sigma (Figura 3). Se estima que esta fecha representa la edad mínima más cercana de las gravas no falladas. La Calicata Salbanda Oeste (Calicata Mora) Cinco muestras de la Calicata Salbanda Oeste fueron recuperadas de una serie de paleosuelos obtenidos de un bloque hundido debajo de la falla (downthrown rock), convertido en coluvión arenoso derivados de cenizas volcánicas. Se cree que estos sustratos son más o menos equivalentes en tiempo a los sustratos muestreados en la calicata Salbanda Este (5.000-8.000 años AP); sin embargo, la muestra superior (M4) fue tomada de la base del suelo moderno y será más joven. La muestra M4 se tomó en la Unidad 10A a una profundidad de 0,75 mbs del paleosuelo moderno que se formó después del 2° movimiento. Esta muestra contiene cinco fragmentos de carbón Gevuina avellana con un peso de 0,0392 g y seis piezas de carbón tipo Laurelia de 0,0288 g de peso. La muestra también rindió unas pocas semillas carbonizadas no identificadas y unas semillas no carbonizadas de plantas modernas, así como numerosas raicillas no carbonizadas, algunas raíces no carbonizadas y una sola pieza esclerotizada o esclerocio (sclerotia). A los esclerocios comúnmente se los denomina como "bolas de carbono". Son esferas pequeñas, negras, sólidas o huecas que pueden ser lisas o ligeramente esculpidas. Estas formas tienen un rango de entre 0,5 a 4 mm de tamaño. Los esclerocios son estructuras de descanso de hongos micorrizas, tales como el Cenococcum graniforme, que tienen una relación mutualista con las raíces de árboles. Se puede observar que muchos árboles dependen mucho de las micorrizas y no pueden subsistir sin ellos. "Los cordones miceliales de estos hongos crecen en las raíces y toman de ellas algunos de los compuestos azucarados producidos por el árbol durante su fotosíntesis. Sin embargo, los hongos micorrízicos beneficiarán el árbol porque absorben minerales del suelo, que luego son utilizados 45 GEO-HAZ Consulting, Inc. por el árbol" (1988:285 Kricher y Morrison). Los esclerocios parecen ser omnipresente y se encuentran en varios tipos de árboles coníferos y caducifolios. Estas formas fueron identificadas originalmente por el Dr. Kristiina Vogt, profesor de ecología de la escuela de silvicultura y estudios ambientales de la Universidad de Yale (McWeeney 1989:229-230; Trappe 1962). Unos pocos fragmentos de quitina de insectos y numerosos huevos de insectos fueron también observados en la muestra M4. El carbón de Gevuina avellana fue procesado para datación por radiocarbono AMS, resultando en una data de 517 ± 16 4 RCYBP (PRI-11-049-M4). El rango de edad calibrada de sigma dos para esta fecha es: de 545-510 CAL AP (Figura 4). La muestra M3 fue recogida a una profundidad de 1,0 mbs en la Unidad 9Ab1 en el paleosuelo que se formó después del 2° movimiento. Esta muestra contiene varios fragmentos de carbón Lauraceae que pesó 0,841 g y un pedazo de carbón tipo Laurelia que pesó 0.0230 g. Numerosas raicillas no carbonizadas de plantas modernas y una pequeña cantidad de rocas/grava fueron los otros restos que se recuperen. Esta muestra fue diferente tanto a la de arriba como a la de abajo en cuanto que esta no contenía fragmentos de semillas no carbonizadas. El único fragmento de carbón tipo Laurelia arrojó una fecha de radiocarbono AMS de 4.130 ± 20 RCYBP (PRI-11-049-M3) y un rango de edad calibrada sigma dos de: 4.820-4.750 y 4.730-4.540 años calibrados AP (Figura 5). Esta fecha se encuentra fuera de secuencia para su profundidad. Es posible que la ausencia de semillas no carbonizadas de este nivel proporcione alguna pista sobre la razón por la que este carbón produjo una fecha más antigua que aquellas producidas por cualquiera de las dos muestras obtenidas a menores profundidades de esta calicata. Una posibilidad es que esta porción del depósito contiene una "explosión de carbono" derivada de una fuente que todavía no podemos identificar. Tal vez hubo exposición de antiguos depósitos en un momento de falla que permitió la introducción de carbono más antiguo durante un breve período de deposición de sedimentos. Una vez cesada esta deposición y agradación de sedimento normal, el desarrollo del paleosuelo podría haber oscurecido o cizallado la estratigrafía. En áreas de fallas delimitadas por montaña y altos relieves este escenario es posible. La pedigénesis puede ser el agente que desdibujó las fronteras del sedimento, enmascarando pruebas que identifican la fuente del carbono más antiguo (Thomas W. Stafford, comunicación personal, 26 de abril de 2011). En este caso, fechar un trozo de carbón Lauraceae debería, o bien confirmar que existe carbono en este depósito con un origen más antiguo, según lo postulado más arriba, o bien proporcionar evidencia de que ha habido mezcla. La naturaleza de esta muestra (por la ausencia de semillas no carbonizadas) es difiere suficientemente de aquella obtenida de depósitos sobreyacentes y subyacentes como para albergar la expectativa de que un fecha adicional de carbón Lauraceae pueda ser muy similar a aquella informada respecto del carbón tipo Laurelia. La muestra M2 se tomó de la Unidad 8Ab2 a una profundidad de 1,5 MB de Paleosuelo que se formó entre el movimiento de 1ª y 2ª grieta. Esta muestra contiene una variedad de restos carbonizados. El carbón incluye dos fragmentos de Lauraceae pesando 0,058 g, tres pedazos de carbón tipo Escallonia pesando 0,077 g, un trozo de carbón tipo Escallonia pesando 0,017 g, varios fragmentos de carbón tipo Laurelia pesando 0,486 g, un fragmento de carbón de leña de rama tipo Laurelia que pesó 0,140 g, un fragmento de rama de carbón Rosaceae que pesó 0,049 g, y un trozo de carbón de madera dura exhibiendo degradación lignítica con 0,054 g de peso. Además, la muestra rindió una semilla Galium carbonizada y fragmentos de tres semillas de 0,0012 g de peso, un fragmento de tallo herbáceo dicotiledón / monocotiledón carbonizado, pesando 0,0064 g, tres fragmentos carbonizados de peridermia (corteza) con un peso de 0,1668 g, además de varias semillas carbonizadas no identificadas. También estuvieron presentes varios tipos de semillas no carbonizadas de plantas modernas. La única ramita de carbón de Rosaceae que había se presentó 46 GEO-HAZ Consulting, Inc. para datación por radiocarbono AMS. Este carbón arrojó una fecha de 1.535 ± 17 RCYBP (PRI-11049-M2), con un dos-sigma calibrado por el rango de edad del año 1.520-1.360 años calibrados AP (Figura 6). Las muestras M1 y M5 fueron recuperadas de la Unidad 7Ab3. La muestra M1 que se tomó desde una profundidad de 1,9 mbs representa Paleosuelo que se desarrolló entre el 1er y 2° movimiento de grieta. Esta muestra rindió dos fragmentos de carbón tipo Laurelia 0,0103 g de peso, tres pedazos de carbón de madera dura también vitrificados para identificación con un peso de 0,0074 g, un fragmento de tallo carbonizado de Poaceae pesando menos de 0,0001 g, y dos trozos de tejido parenquimoso carbonizado que pesó 0.0101 g. Parénquima es el término botánico empleado para tejidos vegetales formados por muchas células similares de paredes delgadas. Las parénquimas están presentes en diferentes órganos de plantas en cantidades variables, especialmente en raíces y tallos (Hather 2000: 1). La recuperación del tejido parenquimoso podría reflejar una raíz carbonizada o un tejido del tallo. El carbón del tipo Laurelia fue sometido para datación por radiocarbono AMS. El resultado de este carbón dio una fecha de 3370 ± 19 RCYBP (PRI-11-049-M1), que se calibra a un rango de edad de: 3.690-3.660 y 3.650-3.560 años calibrados AP en el nivel dos-sigma (Figura 7). La muestra M5 también contenía dos fragmentos carbonizados incompletos de carbón tipo Laurelia, así como cinco piezas de del carbón de leña Lauraceae, un fragmento de carbón de madera dura de una ramita con una distribución de vasos porosa y difusa, y también un trozo de carbón de madera dura de ramita demasiado vitrificado como para su identificación. También se observaron unas raicillas de plantas modernas no carbonizadas. La Calicata Baca Se presentaron tres muestras de la Calicata Baca. La muestra 1 de Baca contenía varios fragmentos grandes de carbón Lauraceae no completamente carbonizado. Es posible que este carbón represente un tapete (hearth) intrusivo. Varios fragmentos de posible carbón Lauraceae fueron observados en la muestra 2 de Baca desde lo alto de la secuencia piroclástica. Estos fragmentos de carbón estaban vitrificados y exhibían degradación lígnitica. Otros fragmentos de carbón también estaban demasiado vitrificados y degradados para su identificación. Estas muestras exhibían diversos grados de degradación lignítica de su estructura celular y características físico-mecánicas como resultado de los organismos anaeróbicos presente en los sedimentos húmedos/mojados en los que han permanecido los fragmentos de madera. La madera está degradada y comprimida, ocultando sus características morfológicas (Schweingruber 1990:196-202). La Muestra Baca 3 representa la muestra más antigua. Esta muestra consistió solamente en roca/grava con ningún fragmento macroscópico de carbón presente. RESUMEN Y CONCLUSIONES El examen de carbón detrítico en sedimentos recuperados desde calicatas Geocronologícas en el Sitio de la Presa San Pedro en Valdivia, Chile, resultó en la recuperación de carbón y otros restos botánicos carbonizados en cantidades suficientes para su análisis con radiocarbono. El carbón de 47 GEO-HAZ Consulting, Inc. leña (charcoal) obtenido de las muestras tomadas en la calicata Salbanda Este nos dio las fechas de radiocarbono más antiguas. El carbón tipo Laurelia en la muestra E1 nos da una fecha de 8,024 ± 25 AP (antes del presente), mientras que el carbón tipo Laurelia de la muestra E3 rindió una fecha de 7.934 ± 26 AP (antes del presente). Estas dos fechas son esencialmente las mismas con el traslape significativo al nivel de dos sigma (Figura 8). Un pequeño trozo de carbón tipo Laurelia en la muestra E2 fue combinado con madera dura no identificada y carbón no identificable en la muestra para obtener suficiente carbón para su datación. Se obtuvo una fecha de 8.784 ± 34 AP para estos tipos de carbón combinados/mezclado. Esta fecha no se superpone al nivel dos-sigma con aquellas de las muestras E1 y E3. Se recolectaron muestras de la calicata Salbanda Oeste de estratos que se cree que son más o menos equivalentes en el tiempo a las muestras recolectadas en la calicata Salbanda Este; sin embargo, la data de carbón en las cuatro muestras de la calicata Salbanda Oeste fue significativamente menor a la data del carbón de leña en las muestras de la calicata Salbanda Este. El carbón en la muestra M4 se esperaba que hubiera sido más reciente, y el carbón en esta muestra arrojó una fecha de 517 ± 16 AP. La muestra M3 Gevuina avellana se tomó del Paleosuelo que se formó después del 2° movimiento. El carbón de tipo Laurelia en esta muestra arrojó una fecha de 4.130 ± 20 AP. Las muestras M2 y M1 fueron recuperadas del Paleosuelo que se formó entre el 1er y el 2° movimiento de la grieta. Un trozo de carbón Rosaceae de una ramita en la muestra M2 arrojó una fecha de 1.535 ± 17 AP. Esta muestra contiene varios restos no carbonizados de plantas modernas, numerosos fragmentos de quitina de insectos y numerosos huevos de insectos, que reflejan la actividad de los insectos y la introducción de material moderno en esta área. Una fecha de radiocarbono de 3.370 ± 19 AP fue arrojada para el carbón tipo Laurelia en la muestra M1. 48 GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 1 - PROCEDENCIA DE LOS DATOS DE LAS MUESTRAS DEL STIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE Muestra N°. E1 Profundidad Calicata Unidad Salbanda Este (Salchicha) 12 0.8 E3 11 0.5 E2 10 1.6 10A 9Ab1 M4 ID del carbón AMS 14C Date Carbón y sedimento de las arenas más superficiales depósito como ceniza volcánica. Carbón de las arenas más superficiales depósito como ceniza volcánica; edad más cercana a grava sin fallas. Macrofloral AMS 14C Date 0.75 Sedimento con carbón de la base de paleosuelo moderno formada después del 2° movimiento. Macrofloral AMS 14C Date 1.0 Sedimento con carbón de la base paleosuelo moderno formada después del 2° movimiento; desarrollada como coluvión arenoso derivado de ceniza volcánica. Sedimento con carbón de paleosuelo que se formó entre el 1er y 2° movimiento de la grieta; desarrollada como coluvión arenoso derivado de ceniza volcánica. Sedimento con carbón de paleosuelo que se formó entre el 1er y 2° movimiento de la grieta; desarrollada como coluvión arenoso derivado de ceniza volcánica. Sedimento con carbón de paleosuelo que se formó entre el 1er y 2° movimiento de la grieta; desarrollada como coluvión arenoso derivado de ceniza volcánica. Sedimento con grandes trozos de carbón; posiblemente una carpeta intrusiva. M2 8Ab2 1.5 M1 7Ab3 1.9 M5 7Ab3 Baca 1 Análisis Carbón de las arenas más superficiales depósito como ceniza volcánica. Salbanda West (Mora) M3 Proveniencia / Descripción (mbs) Baca Sedimento con carbón muy alto en la secuencia piroclástica. Baca 2 Sedimento con carbón; muestra más antigua. Baca 3 mbs = metros bajo la superficie 8 49 Carbón ID AMS 14C Date Macrofloral AMS 14C Date Macrofloral AMS 14C Date Macrofloral AMS 14C Date ID del carbón ID del carbón ID del carbón ID del carbón GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 2 RESTOS MACROFLORALES DEL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE. N° de muestra Identificación E1 CARBÓN / MADERA DURA Unidad Tallo tipo 12 Laurelia** 0,8 mbs RESTOS NO FLORALES Tierra Roca / Grava E3 Litros flotados Unidad Peso fracción 11 liviana 0,5 mbs RESTOS FLORALES Raicillas CARBÓN / MADERA DURA Carbón total > 2 mm tipo Laurelia** Madera dura no identificada – difusa, porosa, vitrificada RESTOS NO FLORALES Grava Insecto Parte Carbón Carbonizado W F No carbonizado W F 2 Pesos / Comentarios 24,2065 g X X Poca Poca 0,15 L 2,404 g X Moderado 1,070 g Carbón 19 0,8095 g Carbón 1 0,0235 g X 1 50 Pocos GEO-HAZ Consulting, Inc. N° de muestra Identificación Carbonizado Parte W E2 Unidad 10 1,6 mbs Litros flotados Peso fracción liviana RESTOS FLORALES Asterácea Polygonum Unidentified P Potentilla Rubus Raicillas CARBÓN / MADERA DURA Carbón total > 2 mm Cf. Tipo Laurelia ** Madera dura no identificada – vitrificada Tallo de madera dura no identificado** No identificable – pequeño, vitrificado** F No carbonizado W F Pesos / Comentarios 0,11 L 1,176 g Semilla Semilla Semilla 1 1 Semilla Semilla 1 1 2 X Moderado Carbón 1 0,0017 g < 0,0001 g Carb+pn 1 0,0003 g Carbón 1 Carbón 3 0,0008 g 0,0005 g 51 GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 2 (Continuación) N° de muestra Identificación M2 Unidad 8Ab2 1,5 mbs Litros flotados Peso fracción liviana RESTOS FLORALES Galium Monocot/Herb.dicot Periderm A No identificado C No identificado S No identificado No identificado Periderm Phytolacca Tipo Rsosaceae Solanaceae Sclerotia CARBÓN / MADERA Carbón total > 2 mm Tipo Escallonia Tallo tipo Escallonia Lauraceae Tipo Laurelia Rama tipo Laurelia Tallo Rosaceae** No identificable – degradación lignítica. RESTOS NO FLORALES Insecto Insecto Roca / Grava Carbonizado No carbonizado W F W F Parte Pesos / Comentarios 0,300 L 5,456 g Semilla Tallo 1 Semilla Semilla Semilla Endospermio de semilla 2 ic 3 1 3 1 4 ic 6 111 X 1 14 1 19 5 1 10 1 Semilla Semilla Semilla Carbón Carbón Carbón Carbón Carbón Carbón Carbón 0,0012 g 0,0064 g X X X 52 1,060 g 1,2010 g 0,0790 g 0,0170 g 0,0580 g 0,4860 g 0,1400 g 0,0490 g 0,0540 g 3 1 2 11 1 1 1 Chitin Huevo 0,1668 g < 0,0001 g Numerosos 0,0051 g 0,0009 g Numerosos Numerosos Pocos GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 2 (Continuación) N° de muestra Identificación M1 7Ab3 1,9 mbs M5 7Ab3 BACA 1 Litros flotados Peso fracción liviana RESTOS FLORALES Tejido parenquimoso cf. Poaceae Raicillas CARBÓN / MADERA Tipo Laurelia** Madera dura no identificada-vitrificada RESTOS NO FLORALES Roca / Grava Litros flotados Peso fracción liviana RESTOS FLORALS Raicillas CARBÓN / MADERA Carbón total > 2 mm Tipo Laurelia Lauraceae Madera dura no identificada – tallo difuso poroso Tallo de madera dura no identificado – vitrificado RESTOS NO FLORALES Roca / Grava Volumen agua tamizada Peso muestral – Agua tamizada RESTOS FLORALES: Raicillas CARBÓN / MADERA Carbón total > 2 mm Lauraceae Parte Carbonizado No carbonizado W F W F Pesos / Comentarios 0.700 L 1.303 g 2 1 Tallo X Carbón Carbón 2 2 Carbón Carbón Carbón 2 ic 5 1 Carbón 1 Carbón 2 ic 53 0.0101 g < 0.0001 g Moderado 0.0103 g 0.0074 g X Pocos 0.600 L 1.583 g X Pocas 0.0271 g 0.0091 g 0.0071 g 0.0072 g 0.0037 g X Moderado 0.200 L 1.303 g X Pocas 24.607 g 13.460 g GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 2 (Continuación) N° de muestra Identificación BACA 2 BACA 3 W F X L g mm ic ** = = = = = = = = Parte Carbonizado No carbonizado W F W F Volumen de agua tamizada Perso muestral - Agua tamizada CARBÓN / MADERA: Cf- Lauraceae – lignítico Carbón degradación, vitrificado Madera dura no Carbón identificada - lignítico degradación, vitrificado RESTOS NO FLORALES: Tierra Volumen de agua tamizada Perso muestral - Agua tamizada RESTOS NO FLORALES: Roca / Grava Pesos / Comentarios 0.003 L 0.003 L 12 0.2176 g 8 0.0774 g X Poca 0.003 L 14.800 g X Entero Fragmento Presencia advertida en la muestra Litros gramos milímetros No completamente carbonizado Presentado a AMS para datación con 14C. 54 Poca GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 3 – INDICE DE RESTOS MACROFLORALES RECUPERADOS DEL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE Nombre Científico Nombre Común RESTOS FLORALES: Asteraceae Familia Girasol Cactaceae Familia Cactus Galium Bedstraw, Cleaver’s Monocot/Herbaceous dicot Un miembro de la clase monocotiledónea de angiospermas, que incluyen hierbas, juncias, miembros de la familia agave, lirios y las palmas / Un miembro no madoroso de la clase Dicotiledonias de las Angiospermas. Periderm Término técnico para corteza; Consiste en el corcho (phellum) que es producido por el Felógeno, así como cualquier epidermis, corteza y floema primario o secundario hacia afuera para el Felógeno Phytolacca Phytolacca Americana cf. Poaceae Probablemente de la familia Pasto Polygonum Polígono (correquetepillo); Falopia japónica Tipo Rosaceae Similar a los miembros de la familia de la Rosa. Potentilla Nudo sello de Salomón. Rubus Frambuesa, mora, etc. Solanaceae Familia de las Solanales. Parenchymous tissue Tejido relativamente indiferenciado, compuesto de muchas paredes delgadas similares– presente en órganos vegetales en cantidades variables, especialmente en grandes órganos carnosos como raíces y tallos. Sclerotia Estructuras de descanso de los hongos micorrizas CARBÓN / MADERA: Tipo Escallonia Similar, en la morfología de la madera, a la escalonia, ya que exhibe placas de perforación escamiforme, picaduras escamiformes entre las naves y engrosamientos heliacos de las paredes de la nave que la contiene. Gevuina avellana Avellano, Gevuín Lauraceae Familia del Laurel. 55 GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 3 (Continuación) Nombre Científico Nombre Común Laurelia-type Similar, en la morfología de madera, al laurel chileno en que exhibe una distribución difusa porosa de vasos, placas de perforación escamiforme y picaduras escamiformes entre las naves Rosaceae Familia de la Rosa. Madera dura no identificada Madera de árbol de hojas amplias, árbol florido o arbusto. Madera dura no identificada – difusa, porosa Madera de árbol de hojas amplias, árbol florido o arbusto, con una distribución difusa porosa de los vasos No identificable - vitrificada Carbón que exhibe un aspecto vidrioso brillante debido a la fusión por calor. 56 GEO-HAZ Consulting, Inc. TABLA 4 – RESULTADOS DE RADIOCARBONO DE LAS MUESTRAS DEL SITIO DE LA PRESA SAN PEDRO, VALDIVIA, CHILE Muestra No. Identificación de la muestra PRI-11-049E1 Tallo de carbón tipo Laurelia- Fecha AMS 14C* 8024 ± 25 RCYBP PRI-11-049E3 Carbón tipo Laurelia PRI-11-049E2 Tipo Laurelia, madera dura no identificada, y carbón no identificable. Carbón de avellana Gevuina δ13C* * (o/oo) -17.9 1-sigma Fecha Calibrada (68.2%) 2-sigma Fecha Calibrada (95.4%) 9010-8970; 89208860; 8830-8790 CAL yr. BP 9010-8850; 88408770 CAL yr. BP 7934 ± 26 RCYBP 8950-8920; 88708830; 8780-8640 CAL yr. BP 8980-8880; 88708820; 8810-8630 CAL yr. BP 8784 ± 34 RCYBP 9890-9730; 97209700 CAL yr. BP 10120-10080; -19.4 9930-9630 CAL yr. BP Carbón tipo Laurelia 517 ± 16 RCYBP 4130 ± 20 RCYBP 540-520 CAL yr. BP 4810-4780; 47704750; 4700-4670; 4650-4580 CAL yr. BP 545-510 CAL yr. BP 4820-4750; 47304540 CAL yr. BP PRI-11-049M2 Carbón de tallo Rosaceae 1535 ± 17 RCYBP 1510-1500; 14901460; 1420-1380 CAL yr. BP 1520-1360 CAL yr. -24.4 BP PRI-11-049M1 Carbón tipo Laurelia 3370 ± 19 RCYBP 3640-3580 CAL yr. BP 3690-3660; 36503560 CAL yr. BP PRI-11-049 M4 PRI-11-049M3 -27.4 -17.1 -15.9 -20.2 Informado en años de radiocarbono con precisión de 1 desviación estándar (68.2%) corregida para 13 δ C. 13 14 13 Los valores δ C se miden como AMS durante la medición C. Los valores AMS-δ C se usan para 14 los cálculos de C y no deben ser utilizados para interpretaciones dietéticas o paleoambientales. 57 GEO-HAZ Consulting, Inc. FIGURA 1. CALIBRACIÓN DE LA EDAD DE RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-E1 Identificación de la Muestra: carbón de rama tipo Laurelia 14 Número Convencional de Laboratorio AMS fecha C: 8.024 ± 25 RCYBP 1-sigma Rango de Edad Calibrada (68,2%): 9.010-8.970; 8.920-8.860; 8.830-8790 CAL años AP 2-sigma (95,4%): 9.01014 8850; δ13C de 8.840-8770 años calibrados AP (o/oo):-17.9 (medido para el cálculo de C, no es válido para interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-E1 : 8024 ± 25 BP 68.2% Probabilidad (28.1%) 9010-8970 BP (16.7%) 8920-8860 BP (23.4%) 8830-8790 BP 95.4% Probabilidad (66.2%) 9010-8850 BP (29.2%) 8840-8770 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece 58 GEO-HAZ Consulting, Inc. más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. 59 GEO-HAZ Consulting, Inc. FIGURA 2. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-E3. Identificación de Muestra: carbón tipo Laurelia. AMS convencional 14C fecha: 7.934 ± 26 RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 8.950-8.920; 8.870-8.830; 8.780-8.640 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 8.980-8.880 8.870-8.820; δ13C de 8.810-8.630 años calibrados AP. δ13C (o/oo): 27.4 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-E3 : 7934 ± 26 BP 68.2% Probabilidad( 6.1%) 8950-8920 BP ( 9.8%) 8870-8830 BP (52.4%) 8780-8640 BP 95.4% Probabilidad (22.3%) 8980-8880 BP (12.9%) 8870-8820 BP (60.2%) 8810-8630 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con 60 GEO-HAZ Consulting, Inc. estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. FIGURA 3. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-E2. Identificación de Muestra: carbón tipo Laurelia. Madera dura no identificada, y carbón no identificable. AMS convencional 14C fecha: 8784 ± 34 RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 9890-9730; 9720-9700 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 10120-10080; 9930-9630 años calibrados AP. δ13C (o/oo): -19.4 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-E2 : 8784 ± 34 BP 61 GEO-HAZ Consulting, Inc. 68.2% Probabilidad (63.5%) 9890-9730 BP ( 4.7%) 9720-9700 BP 95.4% Probabilidad ( 2.1%) 10120-10080 BP (93.3%) 9930-9630 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. 62 GEO-HAZ Consulting, Inc. FIGURA 4. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-M4. Identificación de Muestra: Carbón Gevuina avellana AMS convencional 14C fecha: 517 ± 16 RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 540-520 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 545-510 años calibrados AP. δ13C (o/oo): -17.1 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-M4 : 517 ± 16 BP 68.2% Probabilidad (68.2%) 540-520 BP 95.4% Probabilidad (95.4%) 545-510 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). 63 GEO-HAZ Consulting, Inc. Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. 64 GEO-HAZ Consulting, Inc. FIGURA 5. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-M3. Identificación de Muestra: Carbón tipo Laurelia AMS convencional 14C fecha: 4130 ± 20RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 4810-4780; 4770-4750; 4700-4670; 4650-4580 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 4820-4750; 4730-4540 años calibrados AP. δ13C (o/oo): -15.9 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-M3 : 4130 ± 20 BP 68.2% Probabilidad (14.7%) 4810-4780 BP ( 4.6%) 4770-4750 BP (15.4%) 4700-4670 BP (33.5%) 4650-4580 BP 95.4% Probabilidad (27.4%) 4820-4750 BP (68.0%) 4730-4540 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque 65 GEO-HAZ Consulting, Inc. proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. FIGURA 6. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-M2. Identificación de Muestra: Tallo de carbón Rosaceae AMS convencional 14C fecha: 1535 ± 17 RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 1510-1500; 1490-1460; 1420-1380 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 1520-1360años calibrados AP. δ13C (o/oo): -24.4 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-M2 : 1535 ± 17 BP 66 GEO-HAZ Consulting, Inc. 68.2% Probabilidad ( 2.0%) 1510-1500 BP (15.2%) 1490-1460 BP (51.0%) 1420-1380 BP 95.4% Probabilidad (95.4%) 1520-1360 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. 67 GEO-HAZ Consulting, Inc. FIGURA 7. EDAD DE CALIBRACIÓN DEL RADIOCARBONO PRI Número de laboratorio: PRI-11-049-M1. Identificación de Muestra: Carbón Laurelia. AMS convencional 14C fecha: 3370 ± 19RCYBP. Rango de edad calibrada 1-sigma (68,2%): 3640-3580 años calibrados AP. 2-sigma (95.4%): 3690-3660; 3650-3560 años calibrados AP. δ13C (o/oo): -20.2 (Medido para el cálculo de 14C, no es válido para las interpretaciones dietéticas o paleoambientales). Datos atmosféricos de Reimer et al (2004); OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r: 5 sd:12 prob usp [chron] PRI-11-049-M1 : 3370 ± 19 BP 68.2% Probabilidad (68.2%) 3640-3580 BP 95.4% Probabilidad (11.4%) 3690-3660 BP (84.0%) 3650-3560 BP Determinación del radiocarbono Fecha Calibrada Declaración de intercepción. PRI utiliza OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) para la calibración de radiocarbono, que es un método para determinar las edades convencionales basadas en la probabilidad. Este método es preferido sobre la base de intercepción alternativa porque proporciona una fecha calibrada que refleja la probabilidad de su ocurrencia dentro de una distribución determinada (reflejada por la amplitud (altura) de la curva), en comparación con estimaciones puntuales individuales. Como resultado, el método basado en la probabilidad ofrece 68 GEO-HAZ Consulting, Inc. más estabilidad a los valores calibrados que las derivadas de los métodos basados en la intercepción que están sujetas a ajustes en la curva de calibración (Telford 2004). Referencias Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F.Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 y Marine09 curvas de calibración de edad radiocarbónica, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbono 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, y H. J. B. Birks, 2004, El Holoceno 14(2):296-298. REFERENCIAS CITADAS Bronk Ramsey, C. 2005 OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Carlquist, Sherwin 2001 Comparative Wood Anatomy: Systematic, Ecological, and Evolutionary Aspects of Dicotyledon Wood. [Anatomía comparada de la madera: Aspectos sistemáticos, ecológicos y evolutivos de la madera dicotiledónea]. Springer Series in Wood Science. Springer, Berlín. Core, H. A., W. A. Cote and A. C. Day 1976 Wood Structure and Identification. [Estructura e Identificación de la Madera]. Syracuse University Press, Syracuse, New York. Hather, Jon G. 2000 Archaeological Parenchyma. [Parénquima Arqueológico]. Archetype Publications Ltd., London. Hoadley, R. Bruce 1990 Identifying Wood: Accurate Results with Simple Tools. [Identificación de la Madera: Resultados Precisos con las Herramientas Simples]. The Taunton Press, Inc., Newtown, Connecticut. Kricher, John C. and Gordon Morrison 1988 A Field Guide to Ecology of Esteern Forests. [Una Guía de Campo para La Ecología de Los Bosques Orientales]. Houghton Mifflin Company, Boston and New York. Martin, Alexander C. and William D. Barkley 1961 Seed Identification Manual. [Manual de Identificación de Semillas]. University of California, Berkeley. Matthews, Meredith H. 1979 Soil Sample Analysis of 5MT2148 [Muestra de Análisis de Suelo de 5MT2148] : Dominguez Ruin, Dolores, Colorado. Anexo 69 GEO-HAZ Consulting, Inc. B. In The Dominguez Ruin: A McElmo Phase Pueblo in SouthOesteern Colorado. [La Ruina Dominguez: Un Pueblo de fase McElmo en el suroeste de Colorado]. Editado por A. D. Reed. Bureau of Land Management Cultural Resource Series. vol. 7. Bureau of Land Management, Denver, Colorado. McWeeney, Lucinda 1989 What Lies Lurking Below the Soil: Beyond the Archaeobotanical View of Flotation Samples. [Lo que se Encuentra al Acecho Debajo de la Tierra: Más Allá de la Visión de Flotación de Muestras Arqueobotánicas]. North American Archaeologist 10(3):227-230. Musil, Albina F. 1963 Identification of Crop and Weed Seeds. [Identificación de Cultivos y Semillas de Malezas]. Agricultural Handbook no. 219. U.S. Department of Agriculture, Washington D.C. Panshin, A. J. and Carl de Zeeuw 1980 Textbook of Wood Technology. [Manual de Tecnología de la Madera]. McGraw-Hill Book, Co., New York. Petrides, George A. and Olivia Petrides 1992 A Field Guide to Oesteern Trees. [Una guía de Terreno sobre Árboles Occidentales]. The Peterson Field Guide Series. Houghton Mifflin Co., Boston. Puseman, Kathryn 2009 Choose Your Wood Wisely: Bigger Isn't Always Better. [Elija su Madera Sabiamente: Más Grande no es Siempre Mejor]. Paper presented at the Ninth Biennial Rocky Mountain Anthropological Conference, Oesteern State College of Colorado, Gunnison. Reimer, P. J., M. G. L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J. W. Beck, P. G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C. E. Buck, G. S. Burr, R. L. Edwards, M. Friedrich, P. M. Grootes, T. P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A. G. Hogg, K. A. Hughen, K. F. Kaiser, B. Kromer, F. G. McCormac, S. W. Manning, R.W. Reimer, D. A. Richards, J. R. Southon, S. Talamo, C. S. M. Turney, J. van der Plicht and C. E. Weyhenmeyer. 2009 IntCal09 and Marine09 Radiocarbon Age Calibration Curves, [IntCal09 y Marine09 Curvas de Calibración de la Edad Utilizando Radiocarbono]. 0-50,000 Years Cal BP. Radiocarbon 51(4):1111-1150. Schopmeyer, C. S. 1974 Seeds of Woody Plants in the United States. [Semillas de Plantas Maderosas en EEUU]. Agricultural Handbook No. 450. United States Department of Agriculture, Washington, D.C. Schweingruber, Fritz H. 1990 Microscopic Wood Anatomy. Structural Variability of Stems and Twigs in Recent and Subfossil Woods from Central Europe. [Anatomía Microscópica se la Madera. Variabilidad Estructural de los tallos y Ramas en Maderas Recientes y Subfósiles de Europa Central]. Translated by K. Baudias-Lundstrom. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research, Birmensdorf. 70 GEO-HAZ Consulting, Inc. Taylor, R. E. 1987 Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective. [La Datación por Radiocarbono: Una Perspectiva Arqueológica]. Academic Press, Inc., Orlando. Telford, Richard. J., E. Heegaard y H. J. B. Birks 2004 The Intercept is a Poor Estimate of a Calibrated Radiocarbon Age. [La intercepción es una Mala Estimación de Edad Calibrada de Radiocarbono]. The Holocene 14(2):296-298. Trappe, James M. 1962 Fungus Associates of Ectotrophic Mycorrhizae. [Los Hongos como Asociados de Micorrizos Ecotróficos]. En The Botanical Review. U.S. Department of Agriculture, Washington D.C. 71 GEO-HAZ Consulting, Inc. GEO-HAZ Consulting, Inc. Muzzio, G., 2010, Informe Final; ESTUDIO NEOTECTONICA CENTRAL HIDROELECTRICA SAN PEDRO– REGION DE LOS LAGOS: Realizada para COLBUN S.A., AURUM INGEROC CONSULTORES LTDA., Diciembre, 2010, 64 p. PSI, 2005, Stability investigation, Landslides "E" and “F” [Investigación de Estabilidad de los Deslizamientos “E” y “F”], SunCrest project, Draper, Utah: Informe no publicado presentado al Sr. Bruce Baird, Salt Lake City, Utah, por Professional Service Industries, Inc. (PSI), Salt Lake City, Utah. Puseman, K. y Cummings, L.S., 2011, Identificación y AMS la datación por radiocarbono de muestras de la presa de San Pedro, Valdivia, Chile. Informe de asesoría no publicado presentado a Aurum Consultores, Santiago, Chile por Paleo Research Institute, Golden, Colorado, USA; PaleoResearch Institute Technical Report 11-049, Abril 2011, 25 p. Rabassa, J., 2008, The Late Cenozoic of Patagonia and Tierra del Fuego: Developments in Quaternary Science. [El Cenozoico tardío de Patagonia y Tierra del Fuego: Avances en la Ciencia Cuaternaria]. vol. 11, Elsevier Publishing, Amsterdam, Netherlands, 513 p. Reimer, P.J. y 27 otros, 2009, IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves. [IntCal09 y Marine09 Curvas de Calibración de la Edad Utilizando Radiocarbono], 0-50,000 years cal BP: Radiocarbon, v. 51, no. 4, p. 111-1150. Selby, M.J., 1985, Earth’s Changing Surface: Oxford University Press, Oxford, UK, 607 p. Wells, D.L. y Coppersmith, K.J., 1994, Empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture area, and surface displacement. [Relaciones Empíricas entre Magnitud, Longitud de Ruptura, Área de Ruptura y Desplazamiento Superficial]. Bulletin of the Seismological Society of America [Boletín de la Sociedad de Sismología de América], v. 84, p. 974-1002. *** 72 INFORME PALEOSÍSMICO (VERSIÓN INGLÉS) GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ PALEOSEISMIC ANALYSIS OF FAULTS AT THE SAN PEDRO DAMSITE, LOS RIOS REGION, CHILE Final report Submitted to AURUM-INGEROC Consultores, Santiago, CHILE, For Colbun S.A. By GEO-HAZ Consulting, Inc., Crestone, Colorado, USA 06-MAY-2011 1 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Table of Contents RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................... 4 EXECUTIVE SUMMARY- English..................................................................................... 6 INTRODUCTION............................................................................................................... 8 THE SALBANDA FAULT................................................................................................... 9 Fault Mapped on the South Bank of the San Pedro River ...................................... 9 Fault Mapped on the North Bank of the San Pedro River....................................... 13 Exposure at the Casa de Maquinas Site ................................................................ 17 TRENCHES ..................................................................................................................... 18 Salbanda East Trench ............................................................................................ 19 Salbanda East Trench, North Part ............................................................... 19 Salbanda East Trench, South Part .............................................................. 21 CONCLUSIONS—Salbanda Fault East....................................................... 27 Salbanda West Trench ........................................................................................... 28 CONCLUSIONS—Salbanda Fault West ..................................................... 33 The Off-Site Terrace Trench................................................................................... 35 CONCLUSIONS—Off-Site Terrace Trench ................................................. 37 OVERALL CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS................................................ 39 REFERENCES.................................................................................................................. 39 Appendix 1; Report from Paleo Research Institute, Colorado, USA: IDENTIFICATION AND AMS RADIOCARBON DATING OF SAMPLES FROM THE SAN PEDRO DAM SITE, VALDIVIA, CHILE ................................................................................................................ 41 List of Figures Fig. 1. A small part of Mapa 2 from Muzzio (2010), showing mapped structures near the dam site ................................................................................................................. 8 Fig. 2. Exposures of fractured and sheared schist along the small construction road west of them office buildings, on the south side of the San Pedro River downstream of the damsite .................................................................................... 10 Fig. 3. Log of a trench through a bedrock landslide in Utah, USA and a photograph of chaotically-deformed “slide rock ............................................................................. 12 Fig. 4. Part of the preliminary geologic map of INGEROC, showing their mapping of the Salbanda Fault (diagonal stripe pattern) on the north bank of the Rio San Pedro.. 13 Fig. 5. Photographs of the salbanda zone in the Salbanda West area.............................. 14 Fig. 6. Close-up photographs of the salbanda zone above the shotcrete bench............... 14 Fig. 7. Panoramic views of the mega-grieta valley and the long roadcut on the road to the Casa de Maquinas............................................................................................ 15 Fig. 8. Photograph of the road cut on the western side of the access road to the Casa de Maquinas ........................................................................................................... 16 Fig. 9. The open grieta that lies about 50 m southwest of the Colbun office building on the +70 m terrace ................................................................................................... 16 Fig. 10. Views of the fine-grained alluvium in the cut pad near river level, on the north bank of the Rio San Pedro ..................................................................................... 17 Fig. 11. Photograph of the North Part of the Salbanda East trench, looking south from the north end .......................................................................................................... 19 2 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 12. Photomosaic of the North Part (meter 18 to meter 40) of the Salbanda East trench ..................................................................................................................... 20 Fig. 13. Photograph of the South Part trench, from meter 3 at right to meter 14 at far left ..................................................................................................................... 22 Fig. 14. Photomosaic of the South Part (meter 0 to meter 23) of the Salbanda East trench ..................................................................................................................... 24 Fig. 15. Manual trench log of the South Part of the Salbanda East trench ........................ 25 Fig. 16. Photograph and sketch of shear zones within the Salbanda fault zone at the bottom of the Salbanda East trench ............................................................................... 26 Fig. 17. Photomosaic of the Salbanda West trench............................................................ 29 Fig. 18. Sketches showing the orientation of foliation in the schist bedrock and other structures, as measured by Gina Muzzio, Aurum Consultores ............................... 30 Fig. 19. North-south topographic profile across the large grieta valley, at the site of the Salbanda West trench ............................................................................................ 30 Fig. 20. Manual trench log of the South Part of the Salbanda West trench ....................... 31 Fig. 21. Explanation for the manual log of the Salbanda west trench................................ 32 Fig. 22. Graph showing the relationship of Average Displacement during a tectonic surface fault rupture as a function of Surface Rupture Length, for a large dataset of historic earthquakes ........................................................................................... 34 Fig. 23. View of damsite and suspected fault scarp in cleared fields west of damsite....... 36 Fig. 24. Photograph of off-site terrace scarp, looking southeast toward dam site ............. 36 Fig. 25. Photomosaic of the east wall of the Off-Site Terrace Trench ............................... 38 Fig. 26. Photograph of slip-off terraces (at right center) in New Zealand .......................... 37 Plate 1. Composite trench log of the Salbanda East Trench ............................................. digital file Plate 2. Composite trench log of the Salbanda West Trench ............................................ digital file 3 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ RESUMEN EJECUTIVO En marzo de 2011 (9 a 17) GEO-HAZ Consulting examinó una falla de 2 km de largo cercana a la Central San Pedro, de la cual se sospechaba podría presentar actividad neotectónica. En la ribera norte del río San Pedro, cerca del eje de la presa, excavamos y registramos dos trincheras en la falla (denominada informalmente falla Salbanda). A requerimiento de Gina Muzzio y Renato Villarroel, geólogos senior de Aurum e Ingeroc, respectivamente, adicionalmente excavamos y registramos una tercera trinchera 2 km al oeste de la presa, cerca del camino de acceso de Colbún. En las tres trincheras se recolectaron muestras para realizar determinaciones geocronológicas mediante dataciones por radiocarbono. Los análisis fueron realizados en Abril de 2011 por el Paleo Research Institute de Golden, Colorado, Estados Unidos. Nuestras conclusiones son las siguientes: 1. La Falla Salbanda sería una zona de cizalle antigua que afecta a esquistos del sustrato rocoso y que fue cepillada pasivamente por la formación de la terraza +70 m hace más de 10.120 años. 2. Donde la falla se ubica a cierta distancia del borde de la terraza no hay evidencia en superficie ni en las trincheras excavadas de que la Falla Salbanda se haya movido con posterioridad a la formación de la terraza. Las gravas basales de la terraza, que no muestran deformación donde sobreyacen la Falla Salbanda en la Trinchera Salbanda Este, son probablemente algunos miles de años más antiguas que las muestras de carbono más antiguasobtenidas en los suelos piroclásticos que la sobreyacen, datados en 9.630-10.120 cal años AP1. No hay evidencia de movimientos tectónicos en la Zona de Falla Salbanda durante el post-glacial que en la zona se inició hace ca.14.000-15.000 años cal AP. Personalmente creo que la Falla Salbanda ha estado inactiva por un largo período antes del esto, probablemente sin movimiento durante los últimos millones o decenas de millones de años. 3. Donde la Falla Salbanda se ubica cercana a la terraza +70, ha sido reactivada por extensión gravitacional, como resultado de deslizamientos hacia el sur de la ribera norte del río San Pedro. Este movimiento se evidencia por la formación de valles y grietas de extensión (“pull-apart”) en la superficie. Localmente el deslizamiento ha utilizado la zona de debilidad de la Falla Salbanda como zona de retirada en el subsuelo somero. Dataciones radiocarbono en la Trinchera Salbanda Oeste indican que esta deformación ha continuado durante el Holoceno tardío, con deformación tan reciente como 3,5 ka2 y probablemente más jovenes que 1,4 ka. Sin embargo, 1 AP: Las edades obtenidas mediante el método 14C se informan en “años de radiocarbono antes del presente”, considerando el año 1950 DC como “presente”, de acuerdo a una convención internacional. 2 Ka: miles de años. Unidad de tiempo utilizada en geocronología equivalente a miles de años (por kiloannum; 103). 4 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ este tipo de reactivación de deslizamientos, que involucra las decenas de metros superiores de un antiguo plano de falla, no corresponde a un proceso tectónico y no representa ningún peligro sísmico. 4. El quiebre extensional generalizado del sustrato rocoso entre el borde sur de la terraza y el río San Pedro ha dado origen a numerosas grietas y fisuras este-oeste. Aunque estas fisuras no representan ningún peligro como fallas activas, si representan un peligro local de estabilidad de taludes y una vía potencial para que aguas subterráneas fluyan alrededor del apoyo norte de la presa. Estos temas deben ser analizados como parte del análisis general de estabilidad de taludes de la presa. 5. Los escarpes anchos ubicados en los potreros al oeste del sitio de la presa y que miran al suroeste, corresponderían a escarpes de erosión asociados a las terrazas y no a escarpes de falla, de acuerdo a lo observado en una trinchera. 5 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ EXECUTIVE SUMMARY- English GEO-HAZ Consulting examined a 2 km-long suspected active fault near the San Pedro dam site between March 9 and March 17, 2011. We excavated and logged two trenches on the fault (informally named the Salbanda fault) on the north bank of the Rio San Pedro near the dam axis. In addition, we excavated and logged a third trench about 2 km west of the damsite near the Colbun access road, at the request of Aurum’s senior geologist, Gina Muzzio and Ingeroc’s senior geologist Renato Villaroel. At all three trenches geochronology samples were collected for radiocarbon dating, and the samples were dated in April 2011 by Paleo Research Institute, Golden, Colorado, USA. Our conclusions are as follows: 1—The Salbanda Fault appears to be an old shear zone in harder schist bedrock, that was passively eroded and planed off by the formation of the +70 m terrace more than 10,120 years ago. 2—Where the fault lies at some distance from the terrace edge, there is no evidence on the surface or in trenches that the Salbanda fault has moved since the +70 m terrace was formed. The basal terrace gravels, which are not deformed where they overlie the Salbanda fault in the Salbanda East trench, are probably a few thousand years older than the oldest radiocarbon sample from the overlying pyroclastic soils, dated at 963010,120 cal yr BP. That is, there is no evidence for tectonic movement on the Salbanda fault zone in post-glacial time, which at this location began ca. 14,000-15,000 cal yr BP. I personally believe that the Salbanda fault has not been active for a very long time before that, with probably no movement in the past millions to tens of millions of years. 3—Where the Salbanda fault lies close to the southern edge of the +70 m terrace, it has been reactivated by gravitational extension resulting from southward landsliding on the north bank of the Rio San Pedro. This movement is expressed as the formation of pullapart valleys and grietas on the surface, which in places has used the weak Salbanda Fault zone as the pull-away zone in the shallow subsurface. Radiocarbon dates from the Salbanda West trench show that this deformation has continued in the late Holocene, with deformation younger than ca. 3.5 ka and probably younger than 1.4 ka. However, this type of landslide reactivation of the uppermost few tens of meters of an old fault plane is not a tectonic process, and poses no seismic hazard. 4—The widespread extensional failure of bedrock between the southern edge of the terrace and the San Pedro River has created numerous open, east-west-trending cracks and fissures. Although these fissures do not pose any type of active fault hazard, they do pose a local slope stability hazard and a potential pathway for groundwater to travel around the north abutment of the dam. Such issues should be analyzed as part of the global slope stability analysis of the dam. 6 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ 5—The broad southwest-facing scarps in the cattle pastures west of the damsite are apparently erosional terrace risers, based on one trench, and are not fault scarps. 7 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ INTRODUCTION At the invitation of AURUM-INGEROC Consultores (Santiago, Chile), GEO-HAZ President James P. McCalpin and his assistant traveled to the San Pedro damsite on March 7, 2011. Aurum requested him to perform the following work: Este análisis se realizara mediante estudios de paleosismicidad según se describe a continuación: a) b) c) d) e) f) Análisis de antecedentes Reconocimiento de falla y/o fallas en terreno Selección de sitio para construcción de trinchera(s) Supervisión de construcción de 1 o más trincheras Logueo, registro y toma de muestras en trinchera(s) Confección y revisión de informe técnico de avance e Informe Final Dr. McCalpin arrived at the dam site on March 9 and spent the next 8 days excavating and logging two trenches on a suspected active fault on the north bank of the San Pedro River near the dam axis. [This fault is shown as Falla observada con salbanda on Mapas 1 and 2 in Muzzio, 2010. In this report we refer to it as the Salbanda fault.] In addition he excavated and logged a third trench about 2 km west of the damsite near the Colbun access road, at the request of Aurum’s senior geologist, Gina Muzzio, following Ingeroc’s senior geologist Renato Villaroel inquiry about its potential activity. At all three trenches geochronology samples were collected for radiocarbon dating, and the samples were dated in April 2011 by Paleo Research Institute, Golden, Colorado, USA. Fig. 1. A small part of Mapa 2 from Muzzio (2010), showing mapped structures near the dam site (dam axis is shown as a short, thick purple line). The Falla observada con salbanda (blue and red line) trends east-west downstream of the dam axis. Most of the mapped length of the fault is on the south bank of the Rio San Pedro, but nearer to the dam it cross the river to the north bank. See Mapa 2 in Muzzio (2010) for an explanation of the other map symbols. 8 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ We spent the first two days in the field (March 9 and 10) examining the geology of the damsite and particularly, the Salbanda fault mapped on the north bank of the river by the dam. We were guided to various key localities by Aurum geologist Gina Muzzio. The Salbanda fault was mapped by INGEROC (Santiago, Chile) as a 10 m- to 40 m-wide, subvertical shear zone of crushed gray schist. The major goal of the study was to determine if the Salbanda Fault had experienced tectonic movement in post-glacial times, during the Holocene. THE SALBANDA FAULT The Salbanda fault lies due west of the dam axis in the bottom of the Rio San Pedro valley and roughly parallels the river. As mapped it is about 2 km long and straight (Fig. 1). On the south bank of the Rio San Pedro the fault has very little topographic expression, and was mapped mainly based on roadcut exposures and boreholes. On the north bank of the Rio San Pedro there are a series of east-west perched valleys and south-facing scarps along or south of the mapped fault. Fault Mapped on the South Bank of the San Pedro River Muzzio (2010, p. 19) described the Salbanda fault here from roadcut exposures and boreholes: Como parte de este sistema EW se reconoce una importante estructura cuya prolongación afecta el Proyecto Central Hidroeléctrico Colbún, Esta falla posee rumbo fluctuante entre N65ºE y N70ºE, afecta a las rocas metamórficas y se caracteriza por una potente y desarrollada salbanda de unos 10 metros de ancho promedio (fotos 13, 14, 15) . Su mateo es subvertical y posee un largo mínimo estimado de 2 km reconocido en afloramientos en ambas riberas del río y mediante sondajes efectuados por INGEROC (trabajo en curso)… Continuación de esta estructura N70ºE se reconoce en la ribera sur en la terraza fluvial cercana al río, al oeste del sector presa (punto terreno PE 464, Foto 15). Foto 15 Salbanda de 6 a 10 m de espesor perteneciente a falla N70ºE que aflora en ribera sur de Río San Pedro (PE 464) como prolongación de estructura reconocida por sondajes en ribera norte. 9 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ When we visited the roadcut shown in Foto 15, it had been covered with artificial fill, so we could not observe the salbanda zone there. However, we could observe the sheared schist shown by Muzzio (2010, p. 19) at point PE 466 (Figs. 2a, 2b). Fig. 2a. Exposure of fractured and sheared schist along the small construction road west of them office buildings, on the south side of the San Pedro River downstream of the damsite (UTM Zone 18S, 705559E, 5596213S). This is the same exposure as point PE 466 of Muzzio (2010, p. 19). The roadcut trends E-W and the strike of shears is generally perpendicular to the cut and parallel to the dip direction of the hillslope above the cut (i.e., the shears strike N-S). Muzzio (2010) describes these shears as belonging to the N-S system of faults. Fig. 2b. Exposure of fractured and sheared schist along the small construction road west of them office buildings, on the south side of the San Pedro River downstream of the damsite (705559E, 5596213S, UTM Zone 18S). The roadcut trends E-W and the strike of shears is generally perpendicular to the cut and parallel to the dip direction of the hillslope above the cut (i.e., the shears strike N-S). 10 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Based on my limited observations of the small roadcuts shown in Fig.2, I suspect that the chaotic shearing and fracturing in the schist there was caused by landsliding, not by tectonic faulting. There are two main reasons for my interpretation: (1) the fabric of the deformed rock is more of a random block-and-matrix style of deformation, than of the standard fault-architecture model containing a main shear, damage zone, and wall-rock lenses. The author has observed this random block-andmatrix style of deformation in many trenches through bedrock landslides rock in the USA. We call this type of uniquely-deformed bedrock “slide rock”, as shown below: “The andesite blocks are overlain by a highly fractured, gray block-and-ash flow. Mega-block fractures are open (dilated) and void spaces 2-5 cm wide are common. Within each block fractures have a consistent orientation, but each block has a different orientation. The westernmost block is oriented vertically and is clearly detached from the other blocks, because it is underlain by the purple ash unit and flanked by rubble-filled fissures. The next andesite block to the east contains a peculiar “tent” structure defined by fractures bent into an anticlinal form. Such tent structures are normally interpreted as the result of horizontal compression. In this case, it appears that this block was being pushed from upslope to downslope, but “ran into” the vertically-oriented megablock which would not move out of the way. As a result, this secondto-last block became squeezed horizontally. The spaces between the blocks are filled with a poorly sorted, shattered andesite cataclastic rubble that appear to have flowed or been squeezed between the harder blocks. We call rocks with this peculiar style of deformation “slide rock”, because we envision that this chaotic deformation occurred in the structurally low levels of a landslide due to pervasive subhorizontal shearing near the landslide sole. The chaotic nature of deposits exposed in this trench, and the rather contradictory existence of both tensional and compressional features, suggests that deformation here is more likely related to landsliding than to tectonic faulting.” (from PSI, 2005). An example photograph and trench log of “slide rock” is shown in Fig. 3. (2) the dominant shears are perpendicular to the mapped trace of the Salbanda fault (which trends E-W), but are parallel to the local fall-line of the hillslope (N-S). This N-S orientation is the expected one if the shears were formed by downslope sliding of a bedrock mass. Muzzio (2010) interpreted these shears as faults belonging to the N-S system of faults observed elsewhere in the region. But I think it is more likely that the shears here are not even tectonic, but result from post-glacial bedrock landsliding toward the Rio San Pedro. Even if they were tectonic, however, they could not be related to the Salbanda fault, which strikes in a perpendicular direction. Therefore, during our visit we could not observe any direct evidence that the Salbanda fault actually existed on the south bank of the Rio San Pedro. 11 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 3. Log of a trench through a bedrock landslide in Utah, USA and a photograph of chaotically-deformed “slide rock” at lower left. From PSI, 2005. 12 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fault Mapped on the North Bank of the San Pedro River The Salbanda fault is mapped for at least 800 m length on the north bank of the Rio San Pedro (Fig. 4). It is best exposed in a high roadcut in the Salbanda West area (Figs. 5 and 6). Fig. 4. Part of the preliminary geologic map of INGEROC, showing their mapping of the Salbanda Fault (diagonal stripe pattern) on the north bank of the Rio San Pedro. The square grid has a spacing of 100 m. Our trenches (Salbanda East, Salbanda West) are shown by thick red lines. Landforms on the alluvial terrace (olive green area at center) created by gravitational spreading are shown in pencil. In the Salbanda West area, the major landform is a graben (dashed line with double-hachures on downthrown side). Farther east the graben changes into a single south-facing scarp (pair of dashed lines with arrows pointing down the scarp). From left to right, the Salbanda Fault is exposed in a large roadcut on the access road to the Casa de Maquinas, and is encountered in drill holes from there east to the dam axis (thick blue lines at right center). East of the dam axis the fault’s location was projected from its location in borehole SRP-44. Based on the Salbanda east Trench (described later), the fault’s true eastern extent lies between the dashed red lines at right center. In the Salbanda West area, the fault is associated with a graben-like valley (on Fig. 4, marked by dashed pencil lines with double-hachures on downthrown side). This megagrieta valley is shown in Figs. 7 and 8. In the center of Fig. 4 is an area of open eastwest-striking grietas (see Fig. 9) in a band lying south of the fault. In the Salbanda East area there is a south-facing scarp near the terrace edge (dashed line with southward 13 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ arrows) that aligns with the grietas. Our Salbanda West and Salbanda East trenches are shown as thick red lines on Fig. 4. Fig. 5. Photographs of the salbanda zone in the Salbanda West area. LEFT; looking from the high roadcut on the north bank of the Rio San Pedro, downstream toward the south bank. The lower part of this roadcut (below the bench at center, not visible) was stabilized by rock bolts and shotcrete due to instability after it was cut (slope failure of the salbanda zone). RIGHT; geologists stand on the shotcrete bench at the mid-height level on the roadcut. View is to the east (upriver). The salbanda zone is still exposed above this bench, upward to the top of the slope at left. Fig. 6. Close-up photographs of the salbanda zone above the shotcrete bench. The entire salbanda zone is not sheared, but contains areas of intact schist with a foliation dipping about 20 degrees north, into the hillslope (white arrows at left). Resistant bands of schist with this dip can be seen in both photographs (dotted lines). 14 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 7. TOP, panoramic view of the mega-grieta valley that lies west of the road to the Casa de Maquinas and northeast of the large roadcut exposure of the salbanda zone at Salbanda West. The valley (between the dotted lines), which is straight, appears curved in this panorama. See Fig. 19 for a topographic profile across this valley. BOTTOM, roadcut on the east side of the access road to the Casa de Maquinas. The eastward projection of the mega-grieta valley is visible at left center as a low topographic swale (between the dotted lines). The high exposure of bedrock at right center (top of bedrock is marked by a dashed red line) is the eastern projection of the isolated bedrock hill that lies on the south side of the mega-grieta valley. 15 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 8. Photograph of the road cut on the western side of the access road to the Casa de Maquinas, across the road from the far left part of Fig. 7, bottom. This roadcut was excavated through the northern margin scarp of the mega-grieta valley. At the south end (left end) of the roadcut, the horizontal gravels of the +70 m terrace are overlain by a southward-thickening deposit of colluvium (see inset). The Salbanda West trench was excavated across the toe of this scarp about 25 m west of this roadcut. Fig. 9. The open grieta that lies about 50 m southwest of the Colbun office building on the +70 m terrace. Additional grietas exist between this one at the top of the roadcut shown in Fig. 7, bottom. 16 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Exposure at the Casa de Maquinas Site Muzzio (2010. p.39) had observed “En el sector de casa de máquinas (PE 460) esta terraza presenta depósitos fluviales de contactos muy irregulares con la roca metamórfica, algunos podrían ser interpretados como diques de arena producto de actividad paleosísmica (Sagripanti y Villalba, 2009) o como relleno de grietas de una topografía de roca metamórfica extremadamente rugosa (Fotos. 20 y 21) cubierta por una sedimentación rápida, sin tiempo a ser erodada, indicando un brusco cambio en el sistema fluvio-aluvional.” The author climbed up to the apparently overhanging contact of schist hanging over fine-grained alluvium (yellow dotted line in Fig. 10) to determine the true nature of the contact. The contact is actually vertical, but strikes obliquely into the plane of the exposure. If the exposure had been vertical, this contact would have also appeared to be vertical to an observer. But because the exposure slopes back about 50°, the intersection of the exposure face and the oblique vertical contact makes it appear that the contact is overhanging and the schist is overlying the alluvium, when this is not actually true. Fig. 10. Views of the fine-grained alluvium in the cut pad near river level, on the north bank of the Rio San Pedro; view looking west. In one place the contact between the alluvium and bedrock appears to be overhanging (yellow dotted line), as noted by Muzzio (2010, Foto 20, pagina 39). The author closely examined the stratification in the alluvium as it approached the vertical contact with the schist. There was no evidence of folding or shearing of the alluvium near the contact. Horizontal bedding planes could be traced right to the contact and had not been deformed post-deposition. The schist side of the contact appeared to 17 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ be formed by a vertical joint plane, which corresponded with a set of joints of the same orientation that affected the outcrop. There was no evidence of shearing, gouge, or faulting in the schist at the contact. My interpretation is that the vertical contact between schist and alluvium was formed by river erosion, by flowing water plucking off a vertical joint face in the schist bedrock. The author observed many such small vertical bedrock faces south of the Rinimapu Hotel at the outlet of Lake Rinihue, where bedrock ledges visible underwater on the north shore ended in small vertical steps. It appears that the deposition of the fine alluvium at the Casa de Maquinas site was so rapid that it simply aggraded and buried a small bedrock step. This was one of the options proposed by Muzzio (2010). TRENCHES As mentioned previously, the major goal of our study was to determine if the Salbanda Fault had experienced tectonic movement in post-glacial time. Our strategy for answering that question was to dig one or more trenches across the Salbanda fault where it was overlain by late Pleistocene or Holocene deposits, and to document whether those deposits had been disturbed by any fault reactivation. At paleoseismic study sites where there are no complications from landsliding, we typically apply the following criteria: (1) If the Quaternary deposits overlying the bedrock fault are older than 11,000 years, and are not deformed, then the fault is not active. (2) If the Quaternary deposits overlying the bedrock fault are younger than 11,000 and years, and are deformed, then the fault is active. (3) If the Quaternary deposits overlying the bedrock fault are younger than 11,000 years, and are not deformed, then the result is indeterminate. In other words, there could have been fault reactivation between 11,000 years and the age of the deposit, but the geologic evidence is not preserved at the site. Prior to our investigation 3 trenches were dug near the southern edge of the +70 m terrace, south of the large relleno area. These trenches were somewhat degraded when we observed them, and we did not have access to the trench logs or interpretations of these trenches. Because of the observed grietas and gravitational deformation that has affected the south edge of the terrace, we decided on the following strategy for assessing whether the Salbanda fault had experienced a tectonic reactivation within the past 11,000 years. First, we wanted to trench the Salbanda fault where it was overlain by late Quaternary or Holocene deposits, but had not been affected by recent gravitational deformation such as grietas. At such a site, we would not have to worry about any observed deformation in the trench being gravitational. If there was young deformation, it could only be tectonic. Second, we wanted to trench the Salbanda fault where it had clearly been reactivated by landsliding and gravitational spreading such as grietas. The purpose of the second trench was to observe the style of deformation, and the age of deformation, 18 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ created by gravitational reactivation of the old Salbanda fault. This would then be compared and contrasted to any young deformation observed in the first trench. In siting the trenches, we were prohibited from damaging or removing any trees. Because the dam site area is heavily forested, this prohibition limited our choices of trench sites. For the first trench, we excavated the Salbanda East trench east of the large relleno area on the +70 m terrace. For the second trench, we excavated the Salbanda West trench into the north margin scarp of the mega-grieta valley west of the access road to the Casa de Maquinas. Salbanda East Trench The Salbanda East Trench was excavated across the trace of the Salbanda fault zone as projected by INGEROC, east of borehole SRP 44 and the large cleared area of artificial fill that we informally called the Relleno (Fig. 4). The Salbanda East trench was excavated across the mapped fault trace along a narrow dirt road which had been cut through the forest. This was the only location east of the relleno area where we could trench the mapped fault trace without disturbing any trees. The trench was excavated in two parts, as described below. Salbanda East Trench, North Part The North Part was excavated on 11-MAR-2011, beginning at the south end of the mapped fault zone and extending north, crossing the entire width of the 10 m-wide mapped fault. The trench exposed 0.5 to 3 m of fluvial terrace gravels and overlying sandy deposits (volcanic ash?) atop hard light gray schist. This schist was much harder than the salbanda zone identified in roadcuts and boreholes, so it was obvious that the Salbanda fault, if it existed in this area, lay north or south of the trace projected by INGEROC. Once we had completely trenched across the mapped fault trace, we extended the trench northward by another 14 m to see if it encountered crushed fault zone rocks beneath the gravels. However, the bedrock remained very hard. At the northern end of the trench the fluvial gravel thickness exceeded the trench depth (3 m; see Figs 11 and 12). Foliation varied from N310/30W, N280/25W, to N205/09W. Fig. 11. Photograph of the North Part of the Salbanda East trench, looking south from the north end. We made a photomosaic of this trench (Fig. 12), but did not make a detailed trench log because the Salbanda fault was not exposed in the trench. We saw no evidence that the terrace gravels or overlying sandy pyroclastic soils were deformed. 19 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 12. Photomosaic of the North Part (meter 18 to meter 40) of the Salbanda East trench. Sketch at bottom shows the orientation of foliation in the schist bedrock and other structures, as measured by Gina Muzzio, Aurum Consultores. 20 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Table 1a. Summary of the Salbanda East Trench, North Part. Trench Name Salbanda Date Date 11-MARLogged East, North Excavated 2011 Part Length Depth Bearing 24 m 3m North End South End Photo log only Salbanda East Trench, South Part On the afternoon of 11-MAR-2011 we dug a new trench south of the original (North Part) trench, beginning at the top of a large roadcut that exposed crushed gray schist. This schist is exposed for more than 100 m to the east in the roadcut, and resembles the salbanda zone first identified in a similar roadcut west of the Colbun office and borehole SRP-40. We called this southern part of the trench the South Part of the Salbanda East trench. The southern limit of crushed gray schist lies about 5 m south of the south end of the South Part trench, where it is in steep contact with very hard, light gray schist with a foliation dipping gently north (the regional foliation). This light gray schist was fractured and groundwater flowing from the fractures had stained the lower part of the outcrop bright red. The South Part trench was eventually connected to the North Part on 14- MAR-2011. Table 1b. Summary of the Salbanda East Trench, South Part. Date Trench Name Salbanda Date 11-MARExcavated Logged 2011 East, South Part Length Depth Bearing 23 m 3m North End South End 707311/ 707316/ 5596210 5596192 12-16 MAR 2011 N20W The 23 m-long South Part trench was logged in detail (see Figs. 13 and 14, and Plate 1). In the northern 8 m of the South Part trench (meters 15 to 23 on the trench logs), the schist at the bottom of the trench was the same hard, light gray schist as exposed in the North Part trench. However, at meter 15 the bedrock abruptly changed to a salbanda zone of darker, crushed schist containing many shear bands dipping steeply north. The sheared schist was in thin (decimeter-wide) bands that dipped steeply to the north (Fig. 15). The intact schist exhibited the normal regional foliation dipping N to NNW at 16°43º. Table 2 shows the differing orientations of the undisturbed foliation versus the shear bands. Thus, the north margin of the Salbanda fault zone was exposed at meter 15 in the South Part trench, whereas the south margin of the Salbanda fault zone lay about 5 m south of the south end of the trench. 21 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Table 2. Contrast between the orientation of foliation in the schist, and orientation of the shear bands in the schist (salbanda zone). Foliation in the salbanda zone: S1 Shears in the salbanda zone: N75E/40N N89E/45N N85E/16N N70E/65N N85E/43N N65E/65N S84E/20N N58E/75N N90E/30N As in the North Part trench, the South Part trench exposed 1.5 to 3 m of fluvial terrace gravels overlying schist bedrock. The lower half to two-thirds of the gravel is coarse (cobbles and large pebbles) and poorly stratified, defined as Unit 3 on the trench log (Fig. 15) The upper part of the gravel is finer, more thinly bedded, and better stratified (Unit 4 on the trench log). This gravel presumably dates from the end of the latest glaciation, because the gravel covers the lowest mapped outwash terrace of the Rio San Pedro. The latest glaciation (Marine Isotope Stage 2) in southern Chile ended ca. 15,000 cal years BP (Rabassa, 2008, p. 177-178). Fig. 13. Photograph of the South Part trench, from meter 3 at right to meter 14 at far left (grid spacing is 1 meter). The trench was later extended to meter 23. The bedrock of the salbanda zone is visible at the bottom of the trench as a thin gray zone. Overlying the bedrock is fluvial gravel of the +70 m terrace, overlain by brown sandy soils of pyroclastic origin. 22 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Overlying the outwash gravel is 1-2 m of brown massive sand. These deposits exhibit little to no stratification or sedimentary structures, but resemble an airfall deposit (loess, or volcanic ash). The basal unit (Unit 10) is more yellow than the overlying units, and is overlain by a thin dark brown sand unit (Unit 11) that may be a paleosol. The overlying units (12, 12a) are thick, massive sands with no primary sedimentary structures, but do contain discolored areas that may be old animal burrows or disturbance craters from tree root balls being pulled out of the ground when a large tree fell. At the ground surface a soil profile composed mainly of a thick A (organic) horizon is developed on Unit 12. We obtained samples of detrital charcoal from three locations within the sandy soils. Charcoal from the bottom of Unit 10, directly overlying the uppermost fluvial gravel, dated at 9630 to 10,120 calendar years Before Present (cal yr BP). This age range represents the mean ±2 σ range of the radiocarbon age after calibration with the calendar year curve of Reimer et al (2009). Unit 11 dated at 8630 to 8980 cal yr BP, and the lower part of Unit 12 dated at 8770-9010 cal yr BP. These two ages overlap at 2σ and thus are statistically identical. The implication of the radiocarbon dates is threefold. First, they indicate that the first local volcanic eruption that occurred after the abandonment of the glacial outwash terrace, and was both large enough and close enough to the dam site to deposit considerable ash, occurred slightly before 9630-10,120 cal yr. BP. [This age is consistent with the Neltume plinian eruption from the Mocho-Choshuenco volcano located 45 km east of the San Pedro dam site; M. Gardeweg, pers. comm.., 2011]. Second, this indicates that even the uppermost fluvial gravel (Unit 4d) is older than 10,120 cal yr BP. The top of the gravel may be several hundred to thousands of years older, if there was a long time span between abandonment of the terrace as a active fluvial surface, and the first nearby volcanic eruption. Third, the bottom of the gravel is probably several hundred to a few thousand years older than the top of the gravel, since it takes some time to deposit 1-2 m of fluvial gravel. These three implications suggest that the bottom of the gravel is many hundreds to several thousand years older than 9630-10,120 cal yr BP. Such an age range makes sense if the latest episode of glacial outwash deposition was at the end of Stage 2, ca. 15,000 cal years BP. We carefully examined the contact between the top of bedrock and the bottom of the terrace gravels, at the bottom of the trench wall. We paid particular attention to shear zones and shear bands in the salbanda zone (Fig. 16), and the contact of the salbanda zone with intact schist, to see whether there was any evidence of fault reactivation disturbing the overlying fluvial gravels. No part of the unconformity between the gravel and the schist was deformed in any way. We did not recognize any upward extension of bedrock shearing into the basal gravels. Instead, the contact looked like a normal, undulatory erosional unconformity of coarse gravel over bedrock that contained alternating bands of hardness. Where the bedrock was soft (e.g., highly sheared bands), the unconformity would decrease in elevation, and where the bedrock was harder, the unconformity would rise up a bit. But the lower fluvial gravel (Unit 3) was 23 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 14. Photomosaic of the South Part (meter 0 to meter 23) of the Salbanda East trench. View shows the east trench wall, no vertical exaggeration. Sketches at bottom show the orientation of foliation in the schist bedrock and other structures, as measured by Gina Muzzio, Aurum Consultores. 24 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 15. Manual trench log of the South Part of the Salbanda East trench. The dashed purple vertical line at left marks the contact between the salbanda zone (Unit 1a) and harder intact schist (unit 1b).Radiocarbon samples and their calendar-corrected 2-sigma age ranges are shown in red. The trench was logged between March 13 and March 16 by J.P. McCalpin and S.L. Quick. 25 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 16. TOP, photograph of shear zones within the Salbanda fault zone at the bottom of the Salbanda East trench. The stringline at left is at the 10 m horizontal mark. To see the areas adjacent to this area, look at Fig. 13. BOTTOM, orientation of foliation and shears in this area. 26 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ clearly not faulted, either in the 23 m of the South Part trench, or in the 17 additional meters of the North Part trench. CONCLUSIONS—Salbanda Fault East: 1—The Salbanda Fault east of the dam axis lies about 15 m south of the location mapped by INGEROC. The zone of crushed schist is about 20 m wide and is flanked by harder schist that displays regional foliation to the north and south. 2—15 of the 20 meters of the salbanda zone are exposed in the Salbanda East trench, South Part, including its northern contact with intact schist. 3—There is no evidence of faulting or shearing of the +70 m terrace outwash gravel in the trench, nor in the larger roadcut to the east of the trench. Nor is there any evidence of a fault scarp displacing the terrace here. 4—Where the salbanda zone is exposed in the long roadcut east of the south end of the trench, the terrace gravels are thicker atop the salbanda compared to atop harder schist. This is an expected relationship where a gravel-transporting river cuts a terrace across softer versus harder bedrock. 5—The salbanda zone exposed in the trench and roadcut looks like an old fault zone, the surface of which was eroded and planed off by alluvial terrace formation. 6—Based on our surface and subsurface observations, we see no evidence for fault movement in the Salbanda fault zone younger than the bottom of the terrace gravels. The top of the terrace gravels are several hundred to a few thousand years older than 9630-10,120 cal yr BP, and the bottom of the terrace gravels may be a few thousand years older. If gravel deposition occurred at the end of the latest glaciation, as commonly happened around the world, the gravel was deposited sometime between the end of the Stage 2 glaciation (15,000 cal yr BP) and the beginning of the Holocene (11,000 cal yr BP). The radiocarbon dates from above the gravels suggest an age of roughly 12,000 to 14,000 years for bottom of the gravel. 7—Because the bottom of the gravel is not faulted, there has been no reactivation of the Salbanda fault in the past 11,000 years. I personally believe that the Salbanda fault has not been active for a very long time before that, with probably no movement in the past millions to tens of millions of years. Part of my reasoning is derived from Muzzio (2010, p. 26-27). She stated that there were three systems of faults in this region (N-S, NE, and E-W). Based on crosscutting relationships, she concluded that the E-W system was the oldest, followed by the NE system, with the N-S system the youngest. In the dam area, neither the NE system or N-S system of faults has any topographic expression or any evidence of Quaternary tectonic movement, even though they are supposedly younger fault systems than the E-W system. Given this sequence of ages, we would not expect there to be tectonic reactivation of the oldest (E-W) fault system, and not the two younger systems. 27 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Salbanda West Trench We excavated the Salbanda West trench west of the Colbun office and the access road to the Casa de Maquinas. Here the mapped fault trace is associated with young-looking topographic anomalies (Fig. 4). At the trench site the anomaly is a 8 m-deep valley that trends east-west, parallel to the southern edge of the +70 m terrace. This valley appears to be a larger version of the fresh grieta that lies about 30 m southwest of the Colbun office. Table 2. Summary of the Salbanda West Trench. Trench Name Salbanda Date 14-MARExcavated West 2011 Length Depth 14 m 3m North End South End Date Logged Bearing 15-16 MAR 2011 We dug the Salbanda West trench to contrast its style of deformation with that exposed in the Salbanda East trench, where there was no geomorphic evidence of reactivation. As in the Salbanda East trench, this trench exposes schist bedrock (Unit 1a) containing old steep shear zones (Units 1b, 1c), overlain by coarse fluvial terrace gravels (Unit 2). The fluvial gravels are overlain by brown sandy deposits similar to those exposed in the salbanda East trench. What is different about the Salbanda West trench is the large fault zone in the center that displaces bedrock, fluvial gravels, and the overlying 8-10 ka pyroclastic deposits down-to-the-south beneath the floor of the trench. As we expected, the deformation in the Salbanda West trench has affected the terrace gravels and the overlying soils developed on sandy pyroclastic deposits. The bottom of the terrace gravels is displaced downward at least 3.4 m by an undulating, south-dipping normal fault (Figs. 17-20). This is the minimum amount of vertical displacement here, because the top of the gravel and the overlying sandy pyroclastics have also been displaced downward beneath the trench floor, which requires at least 6-7 m of vertical displacement. This normal fault is responsible for creating the south-facing topographic scarp that bounds the mega-grieta valley on its north side. The southern part of the trench exposes a series of sandy colluvial deposits and paleosols that all dip to the south and contain very few clasts of any size. The sandy texture of the deposits suggests that they were retransported from sandy pyroclastic deposits at higher elevations. The most likely source would be the in-situ pyroclastic soils that overlie the fluvial terrace gravels at the top of the trenched scarp. We dated four charcoal samples from the colluvial sequence. The highest stratigraphic sample came from the base of the modern soil developed in Unit 10, and dated at 510-545 cal yr BP. However, a date from the Unit 9Ab paleosol yielded an anomalously old age of 4540-4820 cal yr. BP. A sample from the Unit 7-Unit 8 contact dated at 1360-1520 cal yr BP, and one from low in unit 7m dated at 3560-3690 cal yr BP. Puseman and Cummings (2011) suggest that the anomalously old charcoal dated in Unit 9Ab was derived from a different sediment source than the other sandy deposits, 28 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 17. Photomosaic of the Salbanda West trench. View shows the east trench wall, no vertical exaggeration. 29 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 18. Sketches showing the orientation of foliation in the schist bedrock and other structures, as measured by Gina Muzzio, Aurum Consultores. Left, structures on the west wall (not logged in detail). Right, structures on the east wall (compare to photomosaic log and manual log). Fig. 19. North-south topographic profile across the large grieta valley, at the site of the Salbanda West trench (shaded in gray). The gently sloping surface at left end of profile is the fluvial terrace 70 m above river level. The flat-topped hill at right is a hill of schist bedrock. Between them is the grieta valley. The dashed line shows the projection of the terrace slope angle across the grieta valley to the bedrock hill. There is no net vertical offset between the two surfaces, indicating that the grieta valley is a graben formed by pure horizontal extension to the south, toward the Rio San Pedro. 30 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 20. Manual trench log of the South Part of the Salbanda West trench. Radiocarbon samples and ages in calendar years Before Present are shown in red. Faults in red show evidence of post-glacial movement related to landsliding and the formation of the grieta valley here. 31 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 21. Explanation for the manual log of the Salbanda west trench. and contained old, buried charcoal that was exhumed, transported, and then redeposited into Unit 9 in the colluvial sequence here. Certainly, the sequence of sandy deposits and stacked paleosols indicates that episodic deposition and then stabilization and soil profile development has alternated on this scarp slope in the middle to late Holocene. What is clear from the C-14 dates of 0.5 to 3.7 ka is that these sandy deposits are much younger than the 8.5-10.1 ka in-situ sandy deposits exposed in the Salbanda East trench. The oldest two colluvial units (units 4 and 5) are composed of angular fragments of schist and rounded gravel, respectively, and appears to have been derived from a free face composed only of bedrock or terrace gravel, since neither contains a pyroclastic component. These two colluvial deposits are truncated by the youngest normal fault strand, and have presumably been displaced beneath the trench floor on the downthrown block. This relationship requires at least two episodes of displacement: (1) an earlier one to create the free face from which the colluviums were deposited, and (2) a later one to truncate the colluvium. These two actions could not have occurred in a single displacement event. The older units in the colluvial sequence (6, 7, and 8Ab3) are all tilted and deformed by young displacement events. The modern soil (10 A and 10) is not deformed. The intervening units (9Ab1, 9Cb, and 8Ab2) record changes in the sedimentation in the grieta valley, but those may or may not be the result of additional displacement Overall, the Salbanda West trench shows a very different and younger deformation style than the Salbanda East trench. As at the Salbanda East trench, the shear zones in schist here dip steeply to the north. But unlike the Salbanda East trench, here the young deformation has occurred on south-dipping normal faults. Of the two displacement events evidenced here, the younger one deforms Unit 7 and probably Unit 32 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ 8, so must be younger than 3690 to 1360 cal yr BP. The older event truncated units 4 and 5, which are undated, but Unit 5 is derived from, and thus younger than, Unit 2 (the glacial outwash). This contrasts greatly with the Salbanda East trench, where there had clearly been no deformation since long before 10,120 cal yr BP. CONCLUSIONS—Salbanda Fault West: 1—There has been extensional movement along south-dipping normal faults in this trench, younger than the formation of the +70 m terrace and its overlying pyroclastic deposits. 2—The deformation exposed in the trench has an orientation (east-west) and sense of slip (normal faulting with northward rotation) compatible with the surface topographic anomalies, that is, the mega-grieta valley. We believe that the young displacement observed in the Salbanda West trench is the expression of a landslide headscarp reactivating the upper part of an old shear zone that happens to parallel the steep canyon wall to the south. THAT IS, WE DO NOT BELIEVE THE DISPLACEMENT IS TECTONIC OR SEISMOGENIC. According to our interpretation, the only part of the old salbanda shear zone that has been reactivated is the part above the elevation of the San Pedro River. ARGUMENTS AGAINST A TECTONIC ORIGIN FOR THE YOUNG DEFORMATION OBSERVED: 1—The Salbanda fault as mapped by INGEROC is only 1.8 km long. The mega-grieta valley is only about 200 m long yet is bounded by scarps up to 8 m high. This 200 m length is too short compared with the size of the vertical displacements observed in the Salbanda West trench (7-8 m since the abandonment of the +70 m terrace, in probably two 4-meter displacement events). Fig. 22 shows the typical relationship between the average displacement and surface rupture length of tectonic surface ruptures. A 4meter displacement normally accompanies a tectonic surface rupture nearly 200 km long. Conversely, the average displacement associated with tectonic ruptures 1.8 km long (the length of the mapped Salbanda fault) and 0.8 km long (the length of anomalous landforms on the terrace of the north bank) is less than 1 cm. As shown in Fig. 22, the anomalous landforms associated with young extensional deformation near the Salbanda fault have displacement:length ratios much closer to landslide scarps than to tectonic surface ruptures. 2—The topographic anomalies affecting the western part of the +70 m terrace look like the expression of nearly horizontal extension in the north-south direction. This type of pure horizontal extension is not typical of any tectonic fault. 33 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 22. Graph showing the relationship of Average Displacement during a tectonic surface fault rupture as a function of Surface Rupture Length, for a large dataset of historic earthquakes. The open circles, squares, and triangles are the data points of Wells and Coppersmith (1994). Points labeled Hell’s Creek and Mt. Currie are sackungen (scarps formed by deep-seated gravitational spreading). Typical dimensions of landslide scarps are from McCalpin (1999). The red box shows the estimated displacements per event at the Salbanda West trench (2-4 m) compared to the 0.2 to 0.8 km length of the scarplike landforms along the Salbanda fault. 3—The topographic anomalies are not consistent along the length of the mapped fault. Instead, they range from very large (8 m at the Salbanda West trench) to nonexistent (at the Salbanda East trench), a distance of only 450 m. Such an abrupt decrease of 34 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ displacement along strike is not typical of tectonic surface ruptures, but is typical of landslide scarps. 4—If the topographic anomalies are the result of tectonic surface rupture younger than the terrace gravel and the overlying pyroclastic deposits, they should be easy to trace across the length of the terrace. Instead, they die out. 5—As shown in both the Salbanda East and Salbanda West trenches, the shear zones within the schist dip from steeply north to vertical. In contrast, the major faulting in the Salbanda West trench occurs on a relatively low-angle, south-dipping normal fault. If the Salbanda fault was reactivated in the Quaternary, we would expect the reactivations to follow the preexisting shears. The recent movement on a south-dipping normal fault is more compatible with gravitational spreading toward the Rio San Pedro, than with tectonic reactivation of the Salbanda fault The Off-Site Terrace Trench During our visit, Aurum and INGEROC expressed concern that an additional scarp about 2 km west of the dam was the scarp of an active fault. That scarp separates two alluvial terrace levels in a field just south of the Colbun access road, so in this report we informally call it the Off-Site Terrace Scarp. The off-site terrace trench was excavated to determine if the scarp was a fluvial (erosional) scarp, or a fault (tectonic) scarp. The scarp was located in a cleared pasture about 2 km west of the Colbun office (Fig. 23). The scarp was about 4 m high but very broad (Fig. 24), indicating an old age (much older than the steep and narrow scarp at the Salbanda West trench). Table 3. Summary of the Off-Site Scarp Trench. Trench Name Off-Site Date 12-MARExcavated 2011 Terrace Length Depth 30 m 3m North End South End 705360/ 705358/ 5596711 5596681 Date Logged Bearing 14-MAR2011 N15E The trench was oriented perpendicular to the scarp and extended from the scarp crest to the scarp toe, a distance of 30 m. The eastern trench wall was cleaned and photographed, but no detailed log was made because there were no faults exposed in the trench. The annotated photomosaic of the trench wall is shown in Fig. 25. The scarp was underlain by a series of south-dipping channel margins eroded into the gravel beneath the higher (older) terrace. This geometry is typical of erosional terrace risers. We looked for evidence that the south-dipping unconformities might be normal faults, including the following: (1) could the south-dipping unconformities be traced all the way to the floor of the trench, which they must do if they are faults?; 35 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 23. View of damsite (axis in white) and suspected scarp (between yellow arrows) in cleared fields west of damsite. Off-site trench is shown by red line. North is to the right. Fig. 24. Photograph of off-site terrace scarp, looking southeast toward dam site. White dotted line is along scarp crest, yellow dotted line is along scarp toe. View is to the east toward the dam site. This scarp is only one of several scarps that lie on the fluvial terraces in the cattle pastures west of the dam site. (2) were there rotated clasts along each unconformity that looked like the normal tectonic shear fabric that is created by faulting in unconsolidated gravels?; 36 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ (3) could correlative alluvial strata be recognized across the south-dipping unconformities, displaced down-to-the-south?; (4) were there colluvial wedges on the south side of each unconformity, or secondary structures such as fissures developed over changes in the dip of the unconformity? These features almost always occurs with tectonic normal faults, We did not observe any of the above evidence, except that there were some aligned pebbles and cobbles along the unconformities, but there were also at least as many non-aligned clasts, which is not typical in faulting. Two of the three south-dipping unconformities flattened out and did not reach the floor of the trench. Our interpretation is that this scarp was cut by at least 3 episodes of lateral and vertical erosion, as the San Pedro River incised from the upper terrace level down to a slightly lower level. We did not observe any post-depositional deformation features on the trench wall; all features observed could be explained by fluvial erosion and deposition. CONCLUSIONS—Off-Site Terrace Trench: 1—The trenched scarp is an erosional terrace riser, not a fault scarp. 2—The other scarps located in cleared fields between this scarp and the dam site have a similar surface morphology, and are almost certainly also erosional terrace risers. 3—The occurrence of multiple terraces separated by such small risers is typical of “slipoff terraces”, which typically form when streams transporting coarse gravel bedload migrate laterally and incise at the same time (Fig. 26). Fig. 26. Photograph of slip-off terraces (at right center) in New Zealand. The terraces are glacial outwash terraces composed of coarse fluvial gravel derived from the Southern Alps in the background. The highest terrace visible is the latest glacial aggradation terrace; all the lower terraces are post-glacial. From Selby (1985, p. 271). 37 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Fig. 25. Photomosaic of the east wall of the Off-Site Terrace Trench. The head of the trench exposes the gravels that underlie the upper terrace surface. Beneath the scarp face the trench exposes gravel deposited by two stream channels as the river eroded downward from the upper terrace level to the lower terrace level. The erosional contact of each channel with the preexisting gravel is shown by orange lines. The toe of the trench is underlain by gravels of the lower terrace surface. Colored lines highlight individual strata in each sediment package. The trench did not expose any evidence of faulting; neither faults, fault zones, fissures, or colluvial wedges. There were angular unconformities between the channels, but these are of erosional/depositional origin. The only colluvium is a blanket-type deposit that mantles the entire scarp surface. 38 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ OVERALL CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS 1—The Salbanda Fault appears to be an old shear zone in harder schist bedrock, that was passively eroded and planed off by the formation of the +70 m terrace more than 10,120 years ago. 2—Where the fault lies at some distance from the terrace edge, there is no evidence on the surface or in trenches that the Salbanda fault has moved since the +70 m terrace was formed. The basal terrace gravels, which are not deformed where they overlie the Salbanda fault in the Salbanda East trench, are probably a few thousand years older than the oldest radiocarbon sample from the overlying pyroclastic soils, dated at 963010,120 cal yr BP. That is, there is no evidence for tectonic movement on the Salbanda fault zone in post-glacial time, which at this location began ca. 14,000-15,000 cal yr BP. I personally believe that the Salbanda fault has not been active for a very long time before that, with probably no movement in the past millions to tens of millions of years. 3—Where the Salbanda fault lies close to the southern edge of the +70 m terrace, it has been reactivated by gravitational extension resulting from southward landsliding on the north bank of the Rio San Pedro. This movement is expressed as the formation of pullapart valleys and grietas on the surface, which in places has used the weak Salbanda Fault zone as the pull-away zone in the shallow subsurface. Radiocarbon dates from the Salbanda West trench show that this deformation has continued in the late Holocene, with deformation younger than ca. 3.5 ka and probably younger than 1.4 ka. However, this type of landslide reactivation of the uppermost few tens of meters of an old fault plane is not a tectonic process, and poses no seismic hazard. 4—The widespread extensional failure of bedrock between the southern edge of the terrace and the San Pedro River has created numerous open, east-west-trending cracks and fissures. Although these fissures do not pose any type of active fault hazard, they do pose a local slope stability hazard and a potential pathway for groundwater to travel around the north abutment of the dam. Such issues should be analyzed as part of the global slope stability analysis of the dam. 5—The broad southwest-facing scarps in the cattle pastures west of the damsite are apparently erosional terrace risers, based on one trench, and are not fault scarps. REFERENCES McCalpin, J.P., 1999, Criteria for determining the seismic significance of sackungen and other scarplike landforms in mountainous regions, in Hanson, K.L., Kelson, K.I., Angell, M.A. and Lettis, W.R. (eds.), Identifying faults and determining their origins: U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC), NUREG/CR-5503, Appendix A, p. JM-1 to JM21. 39 IDENTIFICATION AND AMS RADIOCARBON DATING OF SAMPLES FROM THE SAN PEDRO DAM SITE, VALDIVIA, CHILE By Kathryn Puseman and Linda Scott Cummings With Assistance from Peter Kováčik and R.A. Varney PaleoResearch Institute Golden, Colorado PaleoResearch Institute Technical Report 11-049 Prepared For AURUM Consultores Las Condes, Chile April 2011 INTRODUCTION A total of eleven samples from geologic trenches at the San Pedro Dam Site in Valdivia, Chile, were floated to recover organic fragments suitable for radiocarbon analysis. Botanic components and detrital charcoal were identified, and potentially radiocarbon datable material was separated. A total of seven radiocarbon dates were obtained on charcoal from these samples. METHODS Macrofloral Seven of the macrofloral samples were floated using a modification of the procedures outlined by Matthews (1979). Each sample was added to approximately 3 gallons of water, then stirred until a strong vortex formed. The floating material (light fraction) was poured through a 150 micron mesh sieve. Additional water was added and the process repeated until all floating material was removed from the sample (a minimum of five times). The material that remained in the bottom (heavy fraction) was poured through a 0.5-mm mesh screen. The floated portions were allowed to dry. The light fractions were weighed, then passed through a series of graduated screens (US Standard Sieves with 2-mm, 1-mm, 0.5-mm and 0.25-mm openings) to separate charcoal debris and to initially sort the remains. The contents of each screen then were examined. Charcoal pieces larger than 2-mm, 1-mm, or 0.5-mm in diameter were separated from the rest of the light fraction and the total charcoal weighed. A representative sample of charcoal pieces was broken to expose fresh cross, radial, and tangential sections. Charcoal fragments were examined under a binocular microscope at a magnification of 70x and under a Nikon Optiphot 66 microscope at magnifications of 320-800x. The weights of each charcoal type within the representative sample also were recorded. The material that remained in the 2-mm, 1-mm, 0.5mm, and 0.25-mm sieves was scanned under a binocular stereo microscope at a magnification of 10x, with some identifications requiring magnifications of up to 70x. The material that passed through the 0.25-mm screen was not examined. The heavy fractions were scanned at a magnification of 2x for the presence of botanic remains. Three of the samples were water-screened through a 250 micron mesh and allowed to dry. Samples initially were examined under a binocular microscope at a magnification of 10x. Charcoal fragments were separated from the water-screened sample matrix and broken to expose fresh cross, radial, and tangential sections. Charcoal fragments were examined under a binocular microscope at a magnification of 70x and under a Nikon Optiphot 66 microscope at magnifications of 320-800x. Macrofloral remains, including charcoal, were identified using manuals (Carlquist 2001; Core, et al. 1976; Hoadley 1990; Martin and Barkley 1961; Panshin and de Zeeuw 1980; Petrides and Petrides 1992) and by comparison with modern and archaeological references. Because charcoal and possibly other botanic remains were to be submitted for radiocarbon dating, clean laboratory conditions were used during flotation and identification to avoid contamination. All instruments were washed between samples, and samples were protected from contact with modern charcoal. Remains were recorded as charred and/or uncharred, whole and/or fragments. The term "seed" is used to represent seeds, achenes, caryopses, and other disseminules. Macrofloral remains, including charcoal, are identified using manuals (Carlquist 2001; Hoadley 1990; Martin and Barkley 1961; Musil 1963; Panshin and de Zeeuw 1980; Schopmeyer 1974) and by comparison with modern and archaeological references. Because charcoal and possibly other botanic remains were to be submitted for radiocarbon dating, clean laboratory conditions were used during flotation and identification to avoid contamination. All instruments were washed between samples, and samples were protected from contact with modern charcoal. AMS Radiocarbon Dating - Charcoal and Wood Charcoal and wood samples submitted for radiocarbon dating were identified and weighed prior to selecting subsamples for pre-treatment. The remainder of each subsample that proceeds to pre-treatment, if any, is permanently curated at PaleoResearch. The subsample selected for pre-treatment first was freeze-dried using a vacuum system, which freezes out all moisture at -107 EC and < 10 millitorr. Samples then were subjected to hot (at least 110 EC), 6N hydrochloric acid (HCl), with rinses to neutral between each HCl treatment, until the supernatant was clear. This step removes iron compounds and calcium carbonates that hamper removal of humate compounds. Next, the samples were subjected to 5% potassium hydroxide (KOH) to remove humates. Once again, the samples were rinsed to neutral and re-acidified with pH 2 HCl between each KOH step. This step was repeated until the supernatant was clear, signaling removal of all humates. After humate removal, each sample was made slightly acidic. Charcoal samples (but not wood or other uncharred organic samples) then were subjected to a concentrated, hot nitric acid bath, which removes all modern and recent organics. This treatment is not used on unburned or partially burned samples because it oxidizes unburned material. Each sample again was freeze-dried, then combined with cupric oxide (CuO) and elemental silver (Ago) in a quartz tube and flame sealed under vacuum. Standards and laboratory background wood samples were simultaneously treated to the same acid and base processing as the wood and charcoal samples of unknown age, with the exception that they were not subjected to the concentrated, hot nitric acid bath because it oxidizes unburned material. A radiocarbon “dead” EUA wood blank from Alaska that is more than 70,000 years old (currently beyond the detection capabilities of AMS) was used to calibrate the laboratory correction factor. Standards of known age, such as Two Creeks wood that dates to 11,800 RCYBP and others from the Third International Radiocarbon Inter-comparison (TIRI) or Fifth International Radiocarbon Inter-comparison (VIRI), also were used to establish the laboratory correction factor. Each wood standard was run in a quantity similar to the submitted samples of unknown age and sealed in a quartz tube after the requisite pre-treatment. Once all the wood standards, blanks, and submitted samples of unknown age were prepared and sealed in their individual quartz tubes, they were combusted at 820 EC, soaked for an extended period of time at that temperature, and then slowly allowed to cool to enable the chemical reaction that extracts carbon dioxide (C02) gas. Following this last step, all samples of unknown age, the wood standards, and the laboratory backgrounds were sent to Accium BioScience, Inc., in Seattle, Washington, where the C02 gas was processed into graphite. The graphite in these samples then was placed in the target and run through the accelerator, which produces the numbers that are converted into the 2 radiocarbon date presented in the data section. Dates are presented as conventional radiocarbon ages, as well as calibrated ages using Intcalc04 curves on Oxcal version 3.10 (Bronk Ramsey 2005; Reimer, et al. 2009). This is a probability-based method for determining conventional ages and is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford, et al. 2004). RADIOCARBON REVIEW When interpreting radiocarbon dates from non-annuals such as trees and shrubs, it is important to understand that a radiocarbon date reflects the age of that portion of the tree/shrub when it stopped exchanging carbon with the atmosphere, not necessarily the date that the tree/shrub died or was burned. Trees and shrubs grow bigger each year from the cambium, where a new layer or ring of cells is added each year. During photosynthesis, new cells take in atmospheric carbon dioxide, which includes radiocarbon. The radiocarbon taken in will reflect the radiocarbon present in the atmosphere during that season of growth. Once the sapwood in a tree has been converted into heartwood, the metabolic process stops for that inner wood. Once this happens, no new carbon atoms are acquired, and the radiocarbon that is present starts to decay. Studies have shown that there is little to no movement of carbon-bearing material from one ring to another. As a result, wood from different parts of the tree will yield different radiocarbon dates. The outer rings exhibit an age close to the cutting or death date of the tree, while the inner rings will reflect the age of the tree. Because the younger, outer rings burn off first when a log or branch is burned, it is the older, inner rings that typically are what is left remaining in a charcoal assemblage (Puseman 2009; Taylor 1987). DISCUSSION The San Pedro Dam Site is located in Valdivia, Chile. Samples were recovered from three geochronology trenches. Salbanda East Trench (Salchicha Trench) Three samples from the Salbanda East trench (Salchicha trench) were collected from the sandy uppermost volcanic ash deposits and are estimated to date to around 5000-8000 years BP (Table 1). Sample E1 was taken from Unit 12 at a depth of 0.8 meters below the ground surface (mbs). This sample yielded two large fragments of Laurelia-type branch charcoal weighing 24.2065 g (Table 2, Table 3). A portion of the outermost ring was submitted for AMS radiocarbon dating, resulting in a date of 8024 ± 25 RCYBP (PRI-11-049-E1). This date calibrates to an age range of 9010-8850 and 8840-8770 CAL yr. BP at the two-sigma level (Table 4, Figure 1). 3 Sample E3 from Unit 11 at a depth of 0.5 mbs yielded several fragments of Laurelia-type charcoal weighing 1.107 g, as well a single piece of hardwood charcoal with a diffuse porous distribution of vessels that was too vitrified for identification and weighing 0.0235 g. Vitrified charcoal exhibits a shiny, glassy appearance due to fusion by heat. The largest single piece of Laurelia-type charcoal weighing 0.1778 g was processed for AMS radiocarbon dating. This charcoal returned a date of 7934 ± 26 RCYBP (PRI-11-049-E3) and a two-sigma calibrated age range of 8980-8880, 8870-8820, and 8810-8630 CAL yr. BP (Figure 2). The sample also contained a moderate amount of uncharred rootlets from modern plants, an insect chitin fragment, and a small amount of gravel. Sample E2 was collected from Unit 10 at a depth of 1.6 mbs. This sample contained a few small fragments of charcoal including a piece of Laurelia-type charcoal weighing less than 0.0001 g, a piece of hardwood charcoal too vitrified for identification weighing 0.0003 g, a piece of unidentified hardwood twig charcoal weighing 0.0008 g, and three fragments of charcoal too small and vitrified for identification weighing 0.0005 g. Several uncharred seeds and a moderate amount of rootlets represent modern plants in the area. A moderate amount of insect chitin fragments reflect insect activity in this area. The various charcoal fragments were combined to obtain a sufficient weight for AMS radiocarbon dating. A date of 8784 ± 34 RCYBP (PRI-11-049-E2) was returned for this charcoal, which calibrates to an age range of 10120-10080 and 9930-9630 CAL yr. BP at the two-sigma level (Figure 3). This date is believed to represent the closest minimum age of the unfaulted gravels. Salbanda West Trench (Mora Trench) Five samples from the Salbanda West Trench were recovered from a series of paleosols on the downthrown block, developed in sandy colluvium derived from volcanic ash. These beds are believed to be roughly time-equivalent to the beds sampled in the Salbanda East Trench (5000-8000 years BP); however, the uppermost sample (M4) was taken from the base of the modern soil and will be younger. Sample M4 was collected in Unit 10A at a depth of 0.75 mbs from the modern paleosol that formed after the 2nd movement. This sample contained five fragments of Gevuina avellana charcoal weighing 0.0392 g and six pieces of Laurelia-type charcoal weighing 0.0288 g. The sample also yielded a few charred unidentified seeds and a few uncharred seeds from modern plants, as well as numerous uncharred rootlets, a few uncharred roots, and a single sclerotia. Sclerotia are commonly called "carbon balls". They are small, black, solid or hollow spheres that can be smooth or lightly sculpted. These forms range from 0.5 to 4 mm in size. Sclerotia are the resting structures of mycorrhizae fungi, such as Cenococcum graniforme, that have a mutualistic relationship with tree roots. Many trees are noted to depend heavily on mycorrhizae and may not be successful without them. "The mycelial strands of these fungi grow into the roots and take some of the sugary compounds produced by the tree during photosynthesis. However, mycorrhizal fungi benefit the tree because they take in minerals from the soil, which are then used by the tree" (Kricher and Morrison 1988:285). Sclerotia appear to be ubiquitous and are found with several types of coniferous and deciduous trees. These forms originally were identified by Dr. Kristiina Vogt, Professor of Ecology in the School of Forestry and Environmental Studies at Yale University (McWeeney 1989:229-230; Trappe 1962). A few insect chitin fragments and numerous insect eggs also were noted in sample M4. The Gevuina avellana charcoal was processed for AMS radiocarbon dating, resulting in a date of 517 ± 16 4 RCYBP (PRI-11-049-M4). The two-sigma calibrated age range for this date is 545-510 CAL yr. BP (Figure 4). Sample M3 was collected at a depth of 1.0 mbs in Unit 9Ab1 in paleosol that formed after the 2nd movement. This sample contained several fragments of Lauraceae charcoal weighing 0.841 g and a piece of Laurelia-type charcoal weighing 0.0230 g. Numerous uncharred rootlets from modern plants and a small amount of rock/gravel were the only other remains to be recovered. This sample was different from those both above and below in that it contained no uncharred seed fragments. The single fragment of Laurelia-type charcoal yielded an AMS radiocarbon date of 4130 ± 20 RCYBP (PRI-11-049-M3) and a two-sigma calibrated age range of 4820-4750 and 4730-4540 CAL yr. BP (Figure 5). This date is out of sequence for its depth. It is possible that the absence of uncharred seeds from this level provides some clue as to the reason that this charcoal yielded an older date than that recovered from either of the two samples at lower depths from this trench. One possibility is that this portion of the deposit contains a “burst of carbon” derived from a source that we can’t identify yet. Perhaps there was exposure of older deposits at a time of faulting that allowed introduction of older carbon through a brief period of sediment deposition. Once this deposition ceased and normal sediment aggradation continued paleosol development could have obscured or smeared the stratigraphy. In areas of mountain bounding faults and high relief this scenario is possible. Pedigenesis might be the agent that blurred sediment boundaries, masking evidence that would identify the source of the older carbon (Thomas W. Stafford, personal communication, April 26, 2011). In this case, dating a piece of Lauraceae charcoal should either confirm that carbon in this deposit has an older origin as postulated above or provide evidence of mixing. The nature of this sample (the absence of uncharred seeds) is sufficiently different from that of the overlying and underlying deposits to expect that an additional date on Lauraceae charcoal might be very similar to that reported on the Laurelia-type charcoal. Sample M2 from Unit 8Ab2 at a depth of 1.5 mbs was collected from paleosol that formed between the 1st and 2nd grieta movement. This sample contained a variety of charred remains. Charcoal includes two fragments of Lauraceae charcoal weighing 0.058 g, three pieces of Escallonia-type charcoal weighing 0.077 g, a piece of Escallonia-type charcoal weighing 0.017 g, several fragments of Laurelia-type charcoal weighing 0.486 g, a fragment of Laurelia-type branch charcoal weighing 0.140 g, a Rosaceae twig charcoal fragment weighing 0.049 g, and a piece of hardwood charcoal exhibiting lignitic degradation weighing 0.054 g. In addition, the sample yielded a charred Galium seed and three seed fragments weighing 0.0012 g, a charred monocot/herbaceous dicot stem fragment weighing 0.0064 g, three charred periderm (bark) fragments weighing 0.1668 g, and various charred unidentified seeds. Several types of uncharred seeds from modern plants also were present. The single Rosaceae twig charcoal was submitted for AMS radiocarbon dating. This charcoal returned a date of 1535 ± 17 RCYBP (PRI-11-049-M2), with a two-sigma calibrated age range of 1520-1360 CAL yr. BP (Figure 6). Samples M1 and M5 were recovered from Unit 7Ab3. Sample M1 from a depth of 1.9 mbs represents paleosol that developed between the 1st and 2nd grieta movement. This sample yielded two fragments of Laurelia-type charcoal weighing 0.0103 g, three pieces of hardwood charcoal too vitrified for identification weighing 0.0074 g, a charred probable Poaceae stem fragment weighing less than 0.0001 g, and two pieces of charred parenchymous tissue weighing 0.0101 g. Parenchyma is the botanical term for plant tissue composed of many similar thin-walled cells. Parenchyma occurs in many different plant organs in varying amounts, 5 especially roots and stems (Hather 2000:1). Recovery of parenchymous tissue might reflect charred root or stem tissue. The Laurelia-type charcoal was submitted for AMS radiocarbon dating. A date of 3370 ± 19 RCYBP (PRI-11-049-M1) was returned for this charcoal, which calibrates to an age range of 3690-3660 and 3650-3560 CAL yr. BP at the two-sigma level (Figure 7). Sample M5 also contained two incompletely charred fragments of Laurelia-type charcoal, as well as five pieces of Lauraceae charcoal, a fragment of hardwood twig charcoal with a diffuse-porous distribution of vessels, and a piece of hardwood twig charcoal too vitrified for identification. A few uncharred rootlets from modern plants also were noted. Baca Trench Three samples were submitted from the Baca Trench. Sample Baca 1 contained several large fragments of incompletely charred Lauraceae charcoal. It is possible that this charcoal represents an intrusive hearth. Several fragments of possible Lauraceae charcoal were noted in sample Baca 2 from high up in the pyroclastic sequence. These charcoal fragments were vitrified and exhibited lignitic degradation. Other fragments of charcoal also were too vitrified and degraded for identification. These samples exhibited varying degrees of lignitic degradation of the cellular structure and mechanical-physical features resulting from anaerobic organisms present in the moist/wet sediments in which the wood fragments have lain. The wood is degraded and compressed, obscuring the morphological characteristics (Schweingruber 1990:196-202). Sample Baca 3 represents the oldest sample. This sample consisted only of rock/gravel with no macroscopic fragments of charcoal present. SUMMARY AND CONCLUSIONS Examination of detrital charcoal in sediment recovered from geochronology trenches at the San Pedro Dam Site in Valdivia, Chile, resulted in recovery of charcoal and other charred botanic remains in sufficient quantities for radiocarbon analysis. Charcoal in samples from the Salbanda East trench returned the oldest radiocarbon dates. Laurelia-type charcoal in sample E1 returned a date of 8024 ± 25 BP, while Laurelia-type charcoal in sample E3 yielded a date of 7934 ± 26 BP. These two dates are essentially the same with significant overlap at the twosigma level (Figure 8). One small piece of Laurelia-type charcoal in sample E2 was combined with unidentified hardwood and unidentifiable charcoal in the sample to obtain sufficient charcoal for dating. A date of 8784 ± 34 was returned for these combined charcoal types. This date does not overlap at the two-sigma level with those from samples E1 and E3. Samples from the Sambalda West trench were collected from beds believed to be roughly time-equivalent to those sampled in the Sambalda East trench; however, dates from charcoal in the four Sambalda West trench samples were significantly younger than the dates from charcoal in the Salbalda East trench samples. Charcoal in sample M4 was expected to date younger, and the Gevuina avellana charcoal in this sample yielded a date of 517 ± 16 BP. Sample M3 was collected from paleosol that formed after the 2nd movement. The Laurelia-type 6 charcoal in this sample returned a date of 4130 ± 20 BP. Samples M2 and M1 were recovered from paleosol that formed between the 1st and 2nd grieta movement. A piece of Rosaceae twig charcoal in sample M2 returned a date of 1535 ± 17 BP. This sample contained several uncharred remains from modern plants, numerous insect chitin fragments, and numerous insect eggs, reflecting insect activity and introduction of modern material in this area. A radiocarbon date of 3370 ± 19 BP was returned for Laurelia-type charcoal in sample M1. 7 TABLE 1 PROVENIENCE DATA FOR SAMPLES FROM THE SAN PEDRO DAM SITE, VALDIVIA, CHILE Provenience/ Description Analysis Charcoal from sandy uppermost volcanic ash deposits Charcoal ID AMS 14C Date 0.5 Charcoal and sediment from sandy uppermost volcanic ash deposits Macrofloral AMS 14C Date 10 1.6 Charcoal from sandy uppermost volcanic ash deposits; closest minimum age of unfaulted gravels Charcoal ID AMS 14C Date 10A 0.75 Sediment with charcoal from base of modern paleosol that formed after 2nd movement Macrofloral AMS 14C Date M3 9Ab1 1.0 Sediment with charcoal from paleosol that formed after 2nd movement; developed in sandy colluvium derived from volcanic ash Macrofloral AMS 14C Date M2 8Ab2 1.5 Sediment with charcoal from paleosol that formed between 1st and 2nd grieta movement; developed in sandy colluvium derived from volcanic ash Macrofloral AMS 14C Date M1 7Ab3 1.9 Sediment with charcoal from paleosol that formed between 1st and 2nd grieta movement; developed in sandy colluvium derived from volcanic ash Macrofloral AMS 14C Date M5 7Ab3 Sediment with charcoal from paleosol that formed between 1st and 2nd grieta movement; developed in sandy colluvium derived from volcanic ash Charcoal ID Sediment with large pieces of charcoal; possible intrusive hearth Charcoal ID Baca 2 Sediment with charcoal high up in pyroclastic sequence Charcoal ID Baca 3 Sediment with charcoal; oldest sample Charcoal ID Sample No. Depth Trench Unit (mbs) Salbanda East (Salchicha) 12 0.8 E3 11 E2 E1 M4 Salbanda West (Mora) Baca 1 Baca mbs = meters below surface 8 TABLE 2 MACROFLORAL REMAINS FROM THE SAN PEDRO DAM SITE, VALDIVIA, CHILE Sample Charred No. Identification E1 CHARCOAL/WOOD: Unit 12 Laurelia-type branch** 0.8 mbs NON-FLORAL REMAINS: E3 Part W Charcoal F Uncharred W F 2 Weights/ Comments 24.2065 g Dirt X Few Rock/Gravel X Few Liters Floated Unit 11 Light Fraction Weight 0.5 mbs FLORAL REMAINS: 0.15 L 2.404 g Rootlets X Moderate CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 1.1070 g Laurelia-type** Charcoal 19 0.8095 g Unidentified hardwood - diffuse porous, vitrified Charcoal 1 0.0235 g NON-FLORAL REMAINS: Gravel Insect E2 X Chitin 1 Liters Floated Unit 10 Light Fraction Weight 1.6 mbs FLORAL REMAINS: Few 0.11 L 1.176 g Asteraceae Seed Polygonum Seed Unidentified P Seed Potentilla Seed Rubus Seed 1 1 1 1 2 Rootlets X Moderate CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 0.0017 g cf. Laurelia-type** Charcoal 1 < 0.0001 g Unidentified hardwood vitrified** Charcoal 1 0.0003 g Unidentified hardwood twig** Charcoal 1 0.0008 g Unidentifiable - small, vitrified** Charcoal 3 0.0005 g 9 TABLE 2 (Continued) Sample Charred No. Identification E2 NON-FLORAL REMAINS: Part W F Uncharred W Chitin Weights/ F Comments X Moderate X Few Unit 10 Insect 1.6 mbs Rock/Gravel M4 Liters Floated 0.500 L Unit 10A Light Fraction Weight 4.036 g 0.75 mbs FLORAL REMAINS: Unidentified Seed Unidentified P Seed Cactaceae Seed Rubus Seed Unidentified C Seed 2 0.0019 g 1 < 0.0001 g 1 1 1 Roots X Few Rootlets X Numerous Sclerotia 1 CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 0.0680 g Gevuina avellana** Charcoal 5 0.0392 g Laurelia-type Charcoal 6 0.0288 g NON-FLORAL REMAINS: Insect Chitin Insect Egg X X Rock/Gravel M3 Few Numerous X Few Liters Floated 1.400 L Unit 9Ab1 Light Fraction Weight 2.034 g 1.0 mbs FLORAL REMAINS: Rootlets X Numerous CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 1.2220 g Lauraceae Charcoal 19 0.8410 g Laurelia-type** Charcoal 1 0.0230 g NON-FLORAL REMAINS: Rock/Gravel X 10 Few TABLE 2 (Continued) Sample Charred Part Identification M2 Liters Floated 0.300 L Unit 8Ab2 Light Fraction Weight 5.456 g 1.5 mbs FLORAL REMAINS: Seed Monocot/Herbaceous dicot Stem 1 Periderm Unidentified A Seed Unidentified C Seed Unidentified S Seed Unidentified Seed endosperm 2 ic F W F Weights/ No. Galium W Uncharred 3 0.0012 g 1 0.0064 g 3 0.1668 g 1 < 0.0001 g 4 ic 111 X 6 1 0.0009 g 19 Seed Rosaceae-type Seed Solanaceae Seed Numerous 0.0051 g Periderm Phytolacca Comments 1 1.060 g 5 1 14 Sclerotia 10 1 CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 1.2010 g Escallonia-type Charcoal 3 0.0790 g Escallonia-type twig Charcoal 1 0.0170 g Lauraceae Charcoal 2 0.0580 g Laurelia-type Charcoal 11 0.4860 g Laurelia-type branch Charcoal 1 0.1400 g Rosaceae twig** Charcoal 1 0.0490 g Unidentifiable - lignitic degradation Charcoal 1 0.0540 g NON-FLORAL REMAINS: Insect Chitin X Numerous Insect Egg X Numerous X Few Rock/Gravel 11 TABLE 2 (Continued) Sample Charred Part Identification M1 Liters Floated 0.700 L 7Ab3 Light Fraction Weight 1.303 g 1.9 mbs FLORAL REMAINS: cf. Poaceae Stem F W F Weights/ No. Parenchymous tissue W Uncharred Comments 2 0.0101 g 1 < 0.0001 g Rootlets X Moderate CHARCOAL/WOOD: Laurelia-type** Charcoal 2 0.0103 g Unidentified hardwood vitrified Charcoal 3 0.0074 g NON-FLORAL REMAINS: Rock/Gravel M5 7Ab3 X Few Liters Floated 0.600 L Light Fraction Weight 1.583 g FLORAL REMAINS: Rootlets X Few CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm 0.0271 g Laurelia-type Charcoal 2 ic 0.0091 g Lauraceae Charcoal 5 0.0071 g Unidentified hardwood - diffuse porous twig Charcoal 1 0.0072 g Unidentified hardwood twig vitrified Charcoal 1 0.0037 g NON-FLORAL REMAINS: Rock/Gravel BACA 1 X Moderate Volume Water-screened 0.200 L Water-screened Sample Weight 1.303 g FLORAL REMAINS: Rootlets X Few CHARCOAL/WOOD: Total charcoal > 2 mm Lauraceae 24.607 g Charcoal 12 2 ic 13.460 g TABLE 2 (Continued) Sample No. BACA 2 Charred Identification Part W F Uncharred W F Weights/ Comments Volume Water-screened 0.003 L Water-screened Sample Weight 1.184 g CHARCOAL/WOOD: cf. Lauraceae - lignitic degradation, vitrified Charcoal 12 0.2176 g Unidentified hardwood - lignitic degradation, vitrified Charcoal 8 0.0774 g NON-FLORAL REMAINS: Dirt BACA 3 X Volume Water-screened Few 0.003 L Water-screened Sample Weight 14.800 g NON-FLORAL REMAINS: Rock/Gravel X W = Whole F = Fragment X = Presence noted in sample L = Liter g = grams mm = millimeters ic = incompletely charred **= Submitted for AMS 14C Dating 13 Few TABLE 3 INDEX OF MACROFLORAL REMAINS RECOVERED FROM THE SAN PEDRO DAM, VALDIVIA, CHILE Scientific Name Common Name FLORAL REMAINS: Asteraceae Sunflower family Cactaceae Cactus family Galium Bedstraw, Cleaver’s Monocot/Herbaceous dicot A member of the Monocotyledonae class of Angiosperms, which include grasses, sedges, members of the agave family, lilies, and palms/A non-woody member of the Dicotyledonae class of Angiosperms Periderm Technical term for bark; Consists of the cork (phellum) which is produced by the cork cambium, as well as any epidermis, cortex, and primary or secondary phloem exterior to the cork cambium Phytolacca Pokeweed cf. Poaceae probable Grass family Polygonum Smartweed; Knotweed Rosaceae-type similar to members of the Rose family Potentilla Cinquefoil Rubus Raspberry, Blackberry, etc. Solanaceae Nightshade family Parenchymous tissue Relatively undifferentiated tissue composed of many similar thin-walled cells–occurs in different plant organs in varying amounts, especially large fleshy organs such as roots and stems Sclerotia Resting structures of mycorrhizae fungi CHARCOAL/WOOD: Escallonia-type Similar in wood morphology to escallonia in that it exhibits sclariform perforation plates, sclariform intervessel pitting, and helical thickenings on the vessel walls Gevuina avellana Avellano, Gevuín Lauraceae Laurel family 14 TABLE 3 (Continued) Scientific Name Common Name Laurelia-type similar in wood morphology to Chilean laurel in that it exhibits a diffuse porous distribution of vessels, sclariform perforation plates, and sclariform and opposite intervessel pitting Rosaceae Rose family Unidentified hardwood Wood from a broad-leaved flowering tree or shrub Unidentified hardwood - diffuse porous Wood from a broad-leaved flowering tree or shrub, with a diffuse porous distribution of vessels Unidentifiable - vitrified Charcoal exhibiting a shiny, glassy appearance due to fusion by heat 15 TABLE 4 RADIOCARBON RESULTS FOR SAMPLES FROM THE SAN PEDRO DAM, VALDIVIA, CHILE 1-sigma Calibrated Date (68.2%) 2-sigma Calibrated Date (95.4%) δ13C** (o/oo) 8024 ± 25 RCYBP 9010-8970; 8920-8860; 8830-8790 CAL yr. BP 9010-8850; 8840-8770 CAL yr. BP -17.9 Laurelia-type charcoal 7934 ± 26 RCYBP 8950-8920; 8870-8830; 8780-8640 CAL yr. BP 8980-8880; 8870-8820; 8810-8630 CAL yr. BP -27.4 PRI-11-049E2 Laurelia-type, Unidentified hardwood, and Unidentifiable charcoal 8784 ± 34 RCYBP 9890-9730; 9720-9700 CAL yr. BP 10120-10080; 9930-9630 CAL yr. BP -19.4 PRI-11-049M4 Gevuina avellana 517 ± 16 charcoal RCYBP 540-520 CAL yr. BP 545-510 CAL yr. BP -17.1 PRI-11-049M3 Laurelia-type charcoal 4130 ± 20 RCYBP 4810-4780; 4770-4750; 4700-4670; 4650-4580 CAL yr. BP 4820-4750; 4730-4540 CAL yr. BP -15.9 PRI-11-049M2 Rosaceae twig charcoal 1535 ± 17 RCYBP 1510-1500; 1490-1460; 1420-1380 CAL yr. BP 1520-1360 CAL yr. BP -24.4 PRI-11-049M1 Laurelia-type charcoal 3370 ± 19 RCYBP 3640-3580 CAL yr. BP 3690-3660; 3650-3560 CAL yr. BP -20.2 Sample No. Sample Identification AMS C Date* PRI-11-049E1 Laurelia-type branch charcoal PRI-11-049E3 14 * Reported in radiocarbon years at 1 standard deviation measurement precision (68.2%), corrected for δ13C ** δ13C values are measured by AMS during the 14C measurement . The AMS-δ13C values are used for the 14C calculation and should not be used for dietary or paleoenvironmental interpretations. 16 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 1. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-E1 Sample Identification: Laurelia-type branch charcoal Conventional AMS 14C Date: 8024 ± 25 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 9010-8970; 8920-8860; 8830-8790 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 9010-8850; 8840-8770 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -17.9 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Radiocarbon Determination Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] PRI-11-049-E1 : 8024 ± 25 BP 8200BP 68.2% Probability (28.1%) 9010-8970 BP (16.7%) 8920-8860 BP (23.4%) 8830-8790 BP 95.4% Probability (66.2%) 9010-8850 BP (29.2%) 8840-8770 BP 8100BP 8000BP 7900BP 7800BP 9200CalBP 9000CalBP 8800CalBP 8600CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 17 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 2. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-E3 Sample Identification: Laurelia-type charcoal Conventional AMS 14C Date: 7934 ± 26 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 8950-8920; 8870-8830; 8780-8640 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 8980-8880; 8870-8820; 8810-8630 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -27.4 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] Radiocarbon Determination PRI-11-049-E3 : 7934 ± 26 BP 68.2% Probability ( 6.1%) 8950-8920 BP ( 9.8%) 8870-8830 BP (52.4%) 8780-8640 BP 95.4% Probability (22.3%) 8980-8880 BP (12.9%) 8870-8820 BP (60.2%) 8810-8630 BP 8100BP 8000BP 7900BP 7800BP 7700BP 9000CalBP 8800CalBP 8600CalBP 8400CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 18 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 3. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-E2 Sample Identification: Laurelia-type, Unidentified hardwood, and Unidentifiable charcoal Conventional AMS 14C Date: 8784 ± 34 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 9890-9730; 9720-9700 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 10120-10080; 9930-9630 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -19.4 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Radiocarbon Determination 9200BP Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] PRI-11-049-E2 : 8784 ± 34 BP 68.2% Probability (63.5%) 9890-9730 BP ( 4.7%) 9720-9700 BP 95.4% Probability ( 2.1%) 10120-10080 BP (93.3%) 9930-9630 BP 9000BP 8800BP 8600BP 8400BP 10400CalBP 10200CalBP 10000CalBP 9800CalBP 9600CalBP 9400CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 19 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 4. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-M4 Sample Identification: Gevuina avellana charcoal Conventional AMS 14C Date: 517 ± 16 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 540-520 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 545-510 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -17.1 Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Radiocarbon Determination Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] 800BP PRI-11-049-M4 : 517 ± 16 BP 68.2% Probability (68.2%) 540-520 BP 95.4% Probability (95.4%) 545-510 BP 700BP 600BP 500BP 400BP 300BP 700CalBP 600CalBP 500CalBP 400CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 20 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 5. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-M3 Sample Identification: Laurelia-type charcoal Conventional AMS 14C Date: 4130 ± 20 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 4810-4780; 4770-4750; 4700-4670; 4650-4580 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 4820-4750; 4730-4540 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -15.9 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Radiocarbon Determination Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] PRI-11-049-M3 : 4130 ± 20 BP 68.2% Probability (14.7%) 4810-4780 BP ( 4.6%) 4770-4750 BP (15.4%) 4700-4670 BP (33.5%) 4650-4580 BP 95.4% Probability (27.4%) 4820-4750 BP (68.0%) 4730-4540 BP 4300BP 4200BP 4100BP 4000BP 3900BP 5000CalBP 4800CalBP 4600CalBP 4400CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 21 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 6. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-M2 Sample Identification: Rosaceae twig charcoal Conventional AMS 14C Date: 1535 ± 17 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 1510-1500; 1490-1460; 1420-1380 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 1520-1360 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -24.4 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Radiocarbon Determination Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] 1700BP PRI-11-049-M2 : 1535 ± 17 BP 68.2% Probability ( 2.0%) 1510-1500 BP (15.2%) 1490-1460 BP (51.0%) 1420-1380 BP 95.4% Probability (95.4%) 1520-1360 BP 1600BP 1500BP 1400BP 1300BP 1700CalBP 1600CalBP 1500CalBP 1400CalBP 1300CalBP 1200CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 22 PaleoResearch Institute 2675 Youngfield Street, Golden, CO 80401 (303) 277-9848 • Fax (303) 462-2700 www.paleoresearch.com FIGURE 7. PRI RADIOCARBON AGE CALIBRATION Laboratory Number: PRI-11-049-M1 Sample Identification: Laurelia-type charcoal Conventional AMS 14C Date: 3370 ± 19 RCYBP 1-sigma Calibrated Age Range (68.2%): 3640-3580 CAL yr. BP 2-sigma Calibrated Age Range (95.4%): 3690-3660; 3650-3560 CAL yr. BP δ13C (o/oo): -20.2 (Measured for 14C calculation, not valid for dietary or paleoenvironmental interpretations) Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] Radiocarbon Determination 3600BP PRI-11-049-M1 : 3370 ± 19 BP 68.2% Probability (68.2%) 3640-3580 BP 95.4% Probability (11.4%) 3690-3660 BP (84.0%) 3650-3560 BP 3500BP 3400BP 3300BP 3200BP 3800CalBP 3600CalBP 3400CalBP Calibrated Date Intercept Statement. PRI utilizes OxCal3.10 (Bronk Ramsey 2005) for radiocarbon calibration, which is a probability-based method for determining conventional ages. This method is preferred over the intercept-based alternative because it provides a calibrated date that reflects the probability of its occurrence within a given distribution (reflected by the amplitude (height) of the curve), as opposed to individual point estimates. As a result, the probability-based method offers more stability to the calibrated values than those derived from intercept-based methods that are subject to adjustments in the calibration curve (Telford 2004). References Bronk Ramsey, C., 2005, OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Reimer P.J., M.G.L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J.W. Beck, P.G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C.E. Buck, G.S. Burr, R.L. Edwards, M. Friedrich, P.M. Grootes, T.P. Guilderson, I. Hajdas, T.J. Heaton, A.G. Hogg, K.A. Hughen, K.F. Kaiser, B. Kromer, F.G. McCormac, S.W. Manning, R.W. Reimer, D.A. Richards, J.R. Southon, S. Talamo, C.S.M. Turney, J. van der Plicht, C.E. Weyhenmeyer. 2009. IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP. Radiocarbon 51(4):1111–1150. Telford, R. J., E. Heegaard, and H. J. B. Birks, 2004, The Holocene 14(2):296-298. 23 REFERENCES CITED Bronk Ramsey, C. 2005 OxCal. 3.1 ed. www.rlaha.ox.ac.uk/oxcal/oxcal.htm. Carlquist, Sherwin 2001 Comparative Wood Anatomy: Systematic, Ecological, and Evolutionary Aspects of Dicotyledon Wood. Springer Series in Wood Science. Springer, Berlin. Core, H. A., W. A. Cote and A. C. Day 1976 Wood Structure and Identification. Syracuse University Press, Syracuse, New York. Hather, Jon G. 2000 Archaeological Parenchyma. Archetype Publications Ltd., London. Hoadley, R. Bruce 1990 Identifying Wood: Accurate Results with Simple Tools. The Taunton Press, Inc., Newtown, Connecticut. Kricher, John C. and Gordon Morrison 1988 A Field Guide to Ecology of Eastern Forests. Houghton Mifflin Company, Boston and New York. Martin, Alexander C. and William D. Barkley 1961 Seed Identification Manual. University of California, Berkeley. Matthews, Meredith H. 1979 Soil Sample Analysis of 5MT2148: Dominguez Ruin, Dolores, Colorado. Appendix B. In The Dominguez Ruin: A McElmo Phase Pueblo in Southwestern Colorado, edited by A. D. Reed. Bureau of Land Management Cultural Resource Series. vol. 7. Bureau of Land Management, Denver, Colorado. McWeeney, Lucinda 1989 What Lies Lurking Below the Soil: Beyond the Archaeobotanical View of Flotation Samples. North American Archaeologist 10(3):227-230. Musil, Albina F. 1963 Identification of Crop and Weed Seeds. Agricultural Handbook no. 219. U.S. Department of Agriculture, Washington D.C. Panshin, A. J. and Carl de Zeeuw 1980 Textbook of Wood Technology. McGraw-Hill Book, Co., New York. Petrides, George A. and Olivia Petrides 1992 A Field Guide to Western Trees. The Peterson Field Guide Series. Houghton Mifflin Co., Boston. 24 Puseman, Kathryn 2009 Choose Your Wood Wisely: Bigger Isn't Always Better. Paper presented at the Ninth Biennial Rocky Mountain Anthropological Conference, Western State College of Colorado, Gunnison. Reimer, P. J., M. G. L. Baillie, E. Bard, A. Bayliss, J. W. Beck, P. G. Blackwell, C. Bronk Ramsey, C. E. Buck, G. S. Burr, R. L. Edwards, M. Friedrich, P. M. Grootes, T. P. Guilderson, I. Hajdas, T. J. Heaton, A. G. Hogg, K. A. Hughen, K. F. Kaiser, B. Kromer, F. G. McCormac, S. W. Manning, R. W. Reimer, D. A. Richards, J. R. Southon, S. Talamo, C. S. M. Turney, J. van der Plicht and C. E. Weyhenmeyer 2009 IntCal09 and Marine09 Radiocarbon Age Calibration Curves, 0-50,000 Years Cal BP. Radiocarbon 51(4):1111-1150. Schopmeyer, C. S. 1974 Seeds of Woody Plants in the United States. Agricultural Handbook No. 450. United States Department of Agriculture, Washington, D.C. Schweingruber, Fritz H. 1990 Microscopic Wood Anatomy. Structural Variability of Stems and Twigs in Recent and Subfossil Woods from Central Europe. Translated by K. Baudias-Lundstrom. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research, Birmensdorf. Taylor, R. E. 1987 Radiocarbon Dating: An Archaeological Perspective. Academic Press, Inc., Orlando. Telford, Richard. J., E. Heegaard and H. J. B. Birks 2004 The Intercept is a Poor Estimate of a Calibrated Radiocarbon Age. The Holocene 14(2):296-298. Trappe, James M. 1962 Fungus Associates of Ectotrophic Mycorrhizae. In The Botanical Review. U.S. Department of Agriculture, Washington D.C. 25 GEO-HAZ Consulting, Inc. ____________________________________________________________________________________ Muzzio, G., 2010, Informe Final; ESTUDIO NEOTECTONICA CENTRAL HIDROELECTRICA SAN PEDRO– REGION DE LOS LAGOS: Realizada para COLBUN S.A., AURUM INGEROC CONSULTORES LTDA., Diciembre, 2010, 64 p. PSI, 2005, Stability investigation, Landslides "E" and “F”, SunCrest project, Draper, Utah: unpublished consulting report submitted to Mr. Bruce Baird, Salt Lake City, Utah, by Professional Service Industries, Inc. (PSI), Salt Lake City, Utah. Puseman, K. and Cummings, L.S., 2011, Identification and AMS radiocarbon dating of samples from the San Pedro damsite, Valdivia, Chile: unpublished consulting report submitted to Aurum Consultores, Santiago, Chile by Paleo Research Institute, Golden, Colorado, USA; PaleoResearch Institute Technical Report 11-049, April 2011, 25 p. Rabassa, J., 2008, The Late Cenozoic of Patagonia and Tierra del Fuego: Developments in Quaternary Science, vol. 11, Elsevier Publishing, Amsterdam, Netherlands, 513 p. Reimer, P.J. and 27 others, 2009, IntCal09 and Marine09 radiocarbon age calibration curves, 0-50,000 years cal BP: Radiocarbon, v. 51, no. 4, p. 111-1150. Selby, M.J., 1985, Earth’s Changing Surface: Oxford University Press, Oxford, UK, 607 p. Wells, D.L. and Coppersmith, K.J., 1994, Empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture area, and surface displacement: Bulletin of the Seismological Society of America, v. 84, p. 974-1002. 40