A Late Pleistocene-Holocene natural seismograph along the Boconó Fault (Mérida Andes, Venezuela): the moraine-dammed Los Zerpa paleo-lake

• Autores: Eduardo Carrillo, Franck A. Audemard, Christian Beck, Michel Cousin, François Jouanne, Víctor Cano, Raymi Castilla, Luis Melo, Thierry Villemin
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 177, Nº. 1, 2006, págs. 1-18
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Un sismographe naturel du Pléistocène terminal-Holocène le long de la faille de Boconó (Andes de Mérida, Vénézuela): le paléo-lac de barrage morainique de Los Zerpa
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• Resumen
  • English

    The Boconó Fault system is a major active tectonic feature accommodating an important part of the dextral relative motion between the Caribbean Plate and northern South-America. The main trace follows an axial valley running SW-NE within the Mérida Andes (northwestern Venezuela), and crosscuts a series of moraines related to late Pleistocene glaciers developments and retreats, at an altitude between 2600 and 5000 m. Several lakes were generated after the last retreat (between the Late Glacial Maximum --LGM-- and the Younger Dryas re-advance), dammed by lateral and frontal moraines. Among them, the Los Zerpa moraine system yielded rich outcrops ranging from an upstream very coarse torrential to deltaic fill, to a downstream clayey-silty horizontal laminated lacustrine accumulation; a fore-set-type heterogeneous "prograding" body links the two sets. The whole system, as well as the surrounding moraines, underwent successive major earthquakes during the Late Glacial/lower Holocene period as evidenced by co-seismic scarps in the moraines, migrations of the outlet, and associated sagponds. Besides active faulting affecting both the moraines and the sedimentary fill, the latter --main purpose of our detail study-- exhibits various evidence of strong disturbances which we relate to seismic shaking, such as: i) successive unconformities with co-seismic slips along fractures in the coarse proximal sediments; ii) successive dip changes, discontinuities, and slumps in the foreset-like set; iii) slumps with basal liquefaction, syn-sedimentary fractures, and instantaneous re-sedimentation in the fine-grained laminated accumulation. Lateral (temporal) correlations are established between the successive disturbances detected in the three situations; in turn, these sedimentary events are correlated with seismic activity of the Boconó Fault main trace. Thus, the whole paleo-lake may be considered as a natural seismograph which worked during several thousands years, after the end of the LGM and during early Holocene.

  • français

    La faille de Boconó est un accident tectonique actif majeur, accommodant une part importante du déplacement relatif -- dextre -- entre la plaque Caraïbe et la plaque Sud-Américaine. La trace principale suit une vallée axiale orientée SW-NE, dans les Andes de Mérida (Vénézuela nord-occidental), et recoupe une série de moraines liées aux derniers développements et retraits glaciaires du Pléistocène supérieur, à une altitude comprise entre 2600 et 5000 m. Plusieurs lacs ont été créés après le dernier retrait (entre le Dernier Maximum Glaciaire --LGM-- et la ré-avancée du Dryas Récent), barrés par des moraines frontales. Parmi celles-ci, le système morainique de Los Zerpa a préservé de riches affleurements allant de dépôts amont très grossiers, torrentiels à deltaïques, à une accumulation lacustre laminée argilo-silteuse horizontale ; un corps progradant hétérogène à architecture de "foreset" deltaïque fait la liaison entre ces deux ensembles. Le système complet, ainsi que les moraines encadrantes, a subi plusieurs séismes majeurs depuis le pré-Tardiglaciaire ainsi qu'en attestent des escarpements co-sismiques dans les moraines, des sagponds associés, et des migrations de l'exutoire.

    A côté des ruptures affectant les moraines et le remplissage sédimentaire lacustre, ce dernier -- cible principale de notre étude -- présente différents indices de fortes perturbations que nous attribuons à des secousses sismiques, tels que : i) des discordances successives avec glissements co-sismiques le long de fractures dans les sédiments proximaux grossiers ; ii) des changements d'inclinaison, des discontinuités, et des glissements dans l'ensemble de type foreset ; iii) des glissements sur base liquéfiée, des fractures syn-sédimentaires, et des resédimentations instantanées dans la partie fine laminée. Des corrélations latérales (chronostratigraphiques) sont établies entre les successions de perturbations détectées dans les trois situations; ces événements sédimentaires sont corrélés avec l'activité sismique, locale à régionale, de la trace principale actuelle de la faille de Boconó. Ainsi, l'ensemble du paléo-lac peut être considéré comme un sismographe naturel ayant fonctionné pendant plusieurs milliers d'années, entre la fin du LGM et durant la base de l'Holocène.