Revista de la Asociación Geológica Argentina 65(4): 725-747 (2009) 725
LA GEOLOGÍA, EVOLUCIÓN GEOMORFOLÓGICA Y GEODINÁMICA EXTERNA DE LA CIUDAD INCA DE MACHUPICCHU, CUSCO-PERÚ
Víctor CARLOTTO1,2 , José CÁRDENAS2 y Lionel FIDEL1
1 INGEMMET, Lima, Perú. Email : [email protected] 2 Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco, Perú
RESUMEN La ciudad inca de Machupicchu se sitúa dentro del santuario histórico de Machupicchu, en la Cordillera Oriental del sur del Perú; está a 2.450 m s.n.m., 500 m por encima del río Urubamba que corta la cordillera y forma un cañón, con clima cálido de ceja de selva. La geología, con afloramientos graníticos y bloques de granitos apilados, forma un paisaje de caos granítico, sobre el que fue construida la ciudad inca de Machupicchu. La evolución geológica plio-cuaternaria muestra una exhumación muy rápida de la cordillera, la que condicionó los fenómenos geodinámicos que dieron la geomorfología actual y los fenóme- nos geodinámicos que afectan a la ciudad inca de Machupicchu. Durante la ocupación inca, los andenes con sistemas de dre- najes y las construcciones con techos permitían una evacuación eficaz de las abundantes aguas de lluvias; sin embargo, este no es el caso actualmente, ya que las construcciones no tienen techo y gran parte de los drenajes no funcionan, generando in- filtraciones, asentamientos, erosión superficial, sufusión, derrumbes, caída de rocas y deslizamientos superficiales. Los levan- tamientos geológicos al detalle y los estudios específicos en varias zonas (conjuntos) permiten dar recomendaciones para una adecuada evacuación de las aguas pluviales y evitar las infiltraciones o la erosión superficial, mediante drenajes y pisos imper- meables.
Palabras clave: Geología, Geomorfología, Geodinámica externa, Machupicchu, Perú.
ABSTRACT: Geology, Morphologic Evolution and Geodynamic Phenomena of Machupicchu Inca City, Cusco-Perú. Machupicchu, the Inca city, is located in the Eastern Cordillera of southern Peru, at 2,450 meters above sea level, and 500 m above the Urubamba River, which cuts through the Cordillera and originates a canyon with tropical mountain climate. The local substrate consists of gra- nite outcrops and large irregularly-piled granite boulders -granitic chaos - over which the Inca city of Machupicchu was built. The Plio-Quaternary geological evolution shows a very fast exhumation of the Cordillera which determined the geodynamic phenomena, the same that originated the current geomorphology and now affect the Inca city. During Inca occupation, the drainage system of terraces and thatched-roof buildings allowed an efficient evacuation of the abundant rainfall water. However, this is no longer the case: buildings have no roof and most of the terrace drainages are not functional, leading to strong infiltration, surface erosion, suffusion, subsidence, rock falls and shallow landslides. Detailed geological surveys and site-specific studies in several areas of the city allow suggesting recommendations for an adequate evacuation of rain water with drainages and impermeable surfaces to avoid infiltration and surface erosion.
Keywords: Geology, Geomorphology, External Geodynamic, Machupicchu, Peru.
INTRODUCCIÓN contraste se debe a que el río Urubamba gar, tan hermoso y a la vez tan abrupto, corta la cordillera y forma un cañón don- fue escogido por los incas para construir El santuario histórico de Machupicchu de el río cruza el santuario, entre 2.450 y la gran ciudad de Machupicchu. (32.592 hectáreas) es un conjunto natural 1.800 m s.n.m. lo que permitió el desarro- El santuario y la ciudad inca, se ubican en y cultural de primer orden clasificado en llo de un paisaje impresionante, caracteri- el distrito de Machupicchu, provincia de el inventario mundial de la UNESCO in- zado por laderas empinadas a muy empi- Urubamba y departamento o región de cluye la ciudad inca del mismo nombre. nadas, a veces verticales, en montañas Cusco. La única vía de acceso directa des- Este santuario está localizado en plena Cor- agrestes, como las que rodean a la ciudad de Cusco a la ciudad inca de Machupicchu dillera Oriental del sur del Perú, con ne- inca. A esto se suma la geología y geomor- es la línea férrea que recorre una distan- vados que superan los 6.000 m como el fología con rocas graníticas fracturadas y cia de 112 km. También se puede llegar a Salcantay. Sin embargo, la ciudad inca de bloques de granitos apilados formando ella por los caminos incas que parten des- Machupicchu está situada a 2.450 m s.n.m. "caos graníticos", que ofrecen al paisaje de Chilca y Mollepata, o por carretera des- mostrando el verdor típico de selva. Este un contexto asombroso y único. Este lu- de Santa Teresa (Fig. 1), utilizando el nue- 726 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
suroeste del río Urubamba, que se carac- teriza por ser muy accidentada, debido principalmente a las laderas con pendien- tes empinadas y los grandes desniveles que originó el río, sobre el macizo de rocas in- trusivas del batolito de Machupicchu. La Cordillera Oriental es una unidad mor- foestructural que contrasta con el Altiplano en el sur del Perú (Fig. 2). Está formada principalmente por rocas metamórficas del Paleozoico inferior, rocas intrusivas de edad pérmica-triásica, así como rocas sedimentarias de edad mesozoica y ceno- zoica. Se caracteriza por presentar terre- nos elevados y accidentados formando nevados como el Salcantay que marca el límite sur del santuario. Las principales formas desarrolladas en esta unidad son, por una parte, circos y valles glaciares, y por otra, morrenas que corresponden a formas de acumulación muy frecuentes, que se encuentran distribuidas a lo largo de las cadenas de nevados. Los valles en U, de mediana longitud, reciben durante todo el año las aguas provenientes de los des- hielos, y destacan las nacientes de los valles Figura 1: Mapa de ubicación de Machupicchu. de Aobamba y Kusichaca o Wayllabamba vo puente Carrilluchayoc. pótesis catastrófica planteada por una mi- (Fig. 3). Las partes altas de los nevados En este artículo primero se trata el con- sión japonesa, pero que otras misiones de corresponden a las elevaciones más pro- texto físico, es decir la fisiografía o carac- investigación han descartado. minentes y exhiben pendientes empinadas terísticas del relieve, el clima y la geología a muy empinadas, y en ocasiones produ- del santuario histórico de Machupicchu. cen aludes o deslizamientos que forman Luego se describe la geología de la ciudad GEOLOGÍA Y GEOMORFO- flujos detríticos (aluviones) como el ocurri- inca, resaltando el macizo granítico y el LOGÍA REGIONAL do en Aobamba el año de 1998 (Carlotto et caos granítico sobre el que fue construi- al. 1999). da la ciudad. En base a dataciones recien- El río Vilcanota o Urubamba atraviesa la En la parte sur del santuario destacan tes se trata de interpretar la evolución Cordillera Oriental del sur del Perú (Fig. 2), también el Corihuayrachina (5.404 m), tectónica Plio-Pleistocena, donde una ex- denominada localmente Cordillera Vilca- Paljay (5.125 m), Tocorohuay (5.910 m), humación muy rápida levanta el batolito bamba, y forma el cañón del Urubamba. Amparay (5.418), Chaupiloma (5.339 m) de Machupicchu y provoca fenómenos, Las vertientes suroeste y noreste del valle y Padreyoc (5771 m). Esta cadena de ne- principalmente erosivos que le dan la son bastante empinadas y tienen cumbres vados sigue la dirección este-oeste y está configuración actual al terreno, como el importantes, entre las que resaltan los ne- conformada principalmente por rocas desarrollo del cañón de Urubamba, así vados Salcantay (6.264 m s.n.m.) y Hua- metamórficas del Paleozoico inferior, como los deslizamientos y también la mantay (5.459 m s.n.m.) al suroeste, y los con excepción del nevado Salcantay que formación de los caos graníticos. nevados Verónica (5.750 m s.n.m.) y Bona- se levanta sobre rocas intrusivas de edad A partir del conocimiento de la geología nta (5.024 m s.n.m.) al noreste (Fig. 3). Al permo-triásica (Fig. 3). Los nevados tie- se describen los fenómenos de geodinámi- pie de los nevados se observan glaciares, nen crestas agudas y flancos irregulares ca externa o peligros geológicos que afec- valles en U, morenas, y otras evidencias de de fuerte pendiente, que contribuyen a la tan a la ciudad, mencionando para cada glaciaciones recientes y antiguas. deglaciación que resulta del calentamien- caso los problemas más importantes y se- La mayoría de sitios arqueológicos, inclu- to global. ñalando las recomendaciones necesarias. yendo los caminos y la ciudad inca de La Cordillera Oriental se encuentra disec- Finalmente, se presenta rápidamente la hi- Machupicchu, se emplazan en la vertiente tada en el santuario por quebradas o valles Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 727
Figura 2: Mapa fisiográ- fico de la región sur del Perú incluyendo la zona de Machupicchu. que son transversales al río Urubamba, pientes (septiembre a diciembre), y final- Entre 2.500 y 4.750 m s.n.m., el clima va- donde desembocan. En la vertiente nor- mente tres meses con mucha lluvia (ene- ría de húmedo a subhúmedo y templado te, las más importantes son las quebradas ro a marzo). En las zonas bajas la preci- frío a frío, y frígido, con un promedio de Aguas Calientes y Alcamayo, en cuya des- pitación es abundante y se distribuye re- precipitación total anual entre 600 y 1100 embocadura se localiza el poblado de gularmente a lo largo del año. mm, y una biotemperatura media anual Machupicchu o Aguas Calientes (Fig. 3), que Entre el piso de valle y aproximadamen- entre 18 y 1,5°C. La vegetación natural es es la capital del distrito. En la vertiente te la ciudad inca de Machupicchu, es de- variable, así, entre 2.500 y 3.800 m s.n.m. sur, las quebradas Aobamba y Kusichaca cir, de 2.200 a 2.500 m s.n.m., el clima es está conformada por bosques siempre son los límites naturales del santuario, mien- cálido y húmedo, con un promedio de verdes, con árboles altos (hasta 25 m) que tras que la de Pacaymayo se encuentra en la precipitación total anual de 2.000 mm y conviven con otras formas de vida natu- parte central (Fig. 3). Estos valles o que- una temperatura media anual entre 16,5 y ral como trepadoras, epífitas, arbustos, bradas son producto de la erosión glaciar 14,5°C. La vegetación natural comprende etc. Entre 3.800 y 4.350 m s.n.m., el esce- y la permanente erosión fluvial de los te- una gran cantidad de especies arbóreas y nario vegetal está constituido por una rrenos, y constituyen los colectores de las arbustivas, además de helechos arbóreos, abundante mezcla de gramíneas y otras aguas provenientes de las montañas. orquídeas, bromeliáceas y musgos, lo que hierbas de hábitat perenne; en algunas otorga a la zona, características climáticas áreas algo planas predomina la vegeta- CLIMA Y BIODIVERSIDAD de "ceja de selva", a pesar de estar situa- ción de graminoides tipo pajonal e inclu- da en plena Cordillera Oriental. En este siones de herbáceas tipo césped, como se El clima en el santuario histórico de Machu- contexto, la ciudad inca se caracteriza por observa en el Camino Inca Tradicional. picchu presenta muchos contrastes debi- estar rodeada de laderas con pendientes Entre 4.350 y 4.750 m s.n.m. la vegetación do a la existencia de diferentes franjas cli- muy empinadas, con una vegetación tupi- está caracterizada por arbustos, semiarbus- matológicas relacionadas con los cam- da, gran abundancia de lluvias y fuerte tos y hierbas; en los lugares pedregosos o bios altitudinales y la variada configuración humedad (80-90%). La temperatura me- peñascosos hay líquenes y crustáceos. morfológica del terreno. En forma gene- dia anual en la ciudad inca es de 18ºC y la Entre 4.750 y más de 6.000 m s.n.m. la ral, el clima está caracterizado por la alter- precipitación media anual de 2.010 mm, precipitación total anual variable gira al- nancia de una estación seca (abril a agosto) con una nubosidad muy fuerte, típica de la rededor de 800 mm, con una temperatu- y otra con precipitaciones pluviales inci- selva nublada. ra media anual inferior a 1,5°C. Corres- 728 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 3: Mapa geológico del Santuario Histórico de Machupicchu y alrededores (Carlotto et al. 1999). Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 729
ponde a los sectores más altos de la Cor- granítico (Fig. 3). A estas características Machupicchu, existe una veta de talco ser- dillera Oriental y a las zonas más abruptas. se suman las condiciones climáticas, con pentínico-clorítico, encajada en las pare- Aquí están presentes las cadenas de neva- abundantes lluvias, alta humedad, tempe- des de un esquisto clorítico micáceo cuar- dos representadas principalmente por el raturas cálidas y alta nubosidad, que han zoso. El color del talco y del esquisto es Salcantay y Verónica. Las únicas formas creado condiciones botánicas parecidas a verde oscuro a claro. de vida observadas son algunas algas so- las de la ceja de selva. Las precipitaciones Los granitos afloran notoriamente en los bre la nieve misma, así como minúsculos azotan las vertientes empinadas, donde la bordes de la ciudad, particularmente en líquenes y crustáceos que crecen sobre gravedad tiene un papel muy importante, la ladera occidental, junto a los andenes, rocas de color oscuro, en los límites infe- lo que explica la serie de procesos geoló- donde la topografía del terreno forma un riores del nival y muy cerca de la tundra. gicos y geodinámicos como deslizamientos fuerte precipicio hacia el río Urubamba. y los numerosos andenes construidos por El afloramiento más importante se en- GEOLOGÍA DEL los incas para la contención de las vertien- cuentra en el Conjunto 5 o Intiwatana, SANTUARIO HISTÓRICO tes y su aprovechamiento en la agricultura. donde sobre el mismo macizo está labrada DE MACHUPICCHU Los cerros Machupicchu, Waynapicchu y la famosa escultura lítica conocida como los alrededores, incluyendo la ciudad inca, el "reloj solar". Además, parte de los ande- La mayor parte del santuario histórico de están compuestos por rocas ígneas intru- nes que bordean al Intiwatana se halla sobre Machupicchu se halla sobre un conjunto sivas del batolito de Machupicchu (Fig. 4). la roca fija con pendientes mayores a 60º. de rocas ígneas intrusivas del batolito de Un levantamiento geológico detallado a Los granitos de Machupicchu están fuer- Machupicchu, que está formado princi- escala 1:500 de la ciudad ha permitido di- temente fracturados por sistemas de dia- palmente por granitos y granodioritas ferenciar cinco unidades cartografiables: clasas y fallas, que muestran tres direccio- (Fig. 3) que han sido datados por Rb/Sr los granitos masivos, granitos muy frac- nes principales: NO-SE, NE-SO y E-O. en 246 ± 10 Ma (Egeler y De Booy 1961). turados y movidos por gravedad, bloques En general, los buzamientos de las fractu- Estas rocas se hallan cortadas por diacla- de granitos separados, y depósitos colu- ras son altos, con medidas entre 50° y 70º; sas y fallas, las que han jugado un papel viales y material de relleno (Carlotto et al. estas fracturas son más o menos ortogo- determinante modelando la morfología y 2007). Las tres primeras unidades carto- nales y favorecen la desintegración de los el aspecto que presentaba la zona cuando grafiadas representan a su vez etapas de bloques graníticos que son ayudados por los incas llegaron al lugar. En el santuario la evolución geológica del sitio (Fig. 5). el agua y la gravedad (Fig. 5a). afloran también rocas metamórficas del El granito ha sido utilizado por los incas Paleozoico inferior, rocas sedimentarias Granitos masivos para la construcción y constituye un buen de edad mesozoica y cenozoica, y depó- Constituyen el substrato de la ciudad inca material tanto por su composición como sitos cuaternarios como coluviales, fluvia- y aparecen en sus alrededores, particular- por su estructura (cortado por fracturas), les y conos de deyección (Fig. 4). Sobre esos mente en los cerros Machupicchu y Wayna- que ha permitido una separación natural diferentes tipos de suelos y, en algunos ca- picchu (Fig. 4). Se trata del macizo rocoso y también artificial en bloques paralelepí- sos, sobre los mismos afloramientos roco- granítico que forma parte del batolito de pedos de diversos tamaños. El talco serpen- sos, se ha construido la mayoría de sitios Machupicchu. El granito constituye la roca tínico clorítico ha sido utilizado como lajas, arqueológicos, incluyendo la ciudad inca más abundante, de color blanco o gris, con clavijas y losas; aún en nuestros días, los ar- de Machupicchu y los caminos incas. textura granular holocristalina a veces por- tesanos buscan esta roca como material firítica, compuesta por cuarzo, microclina, para esculpir. GEOLOGÍA DE LA CIUDAD ortoclasa, plagioclasa, biotita, pero también INCA se encuentra zircón, epidota y clorita. Las Granitos muy fracturados y movidos rocas ígneas se hallan cortadas por algu- por gravedad La ciudad inca de Machupicchu se locali- nos diques de tonalita y vetas de talco ser- Se denomina así a una unidad de granitos za en los terrenos del santuario del mis- pentínico-clorítico. En efecto, en el camino muy fracturados y que han sufrido un mo- mo nombre; fue construida a una altura pro- inca entre los cerros Uñapicchu y Wayna- vimiento débil a muy débil por la grave- medio de 2.450 m s.n.m., 500 m más arri- picchu se ha reconocido un dique de to- dad. El agua que entra por las fracturas y la ba del valle del río Urubamba. La erosión nalita de 0,30 m de espesor; esta roca pre- gravedad, hacen que los bloques de gra- del río en relación al levantamiento andi- senta una textura de grano fino, es de tono nitos más o menos paralelepípedos traten no ha dado al valle, y particularmente a la gris claro a verde y está constituida por de separarse del afloramiento, pero sin ha- ciudad inca y su entorno, características abundante plagioclasa, cuarzo, biotita, or- berse desprendido totalmente del substra- morfológicas particulares, con pendientes tosa y hornblenda en menor proporción, to (Fig. 5b). abruptas y valles cerrados que forman un con escasos máficos. Al sur de la ciudad Estos materiales se presentan en algunos gran meandro que corta el macizo rocoso inca y en la ladera septentrional del cerro lugares de la ciudad inca, principalmente 730 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
turas, la presencia de agua y la gravedad.
Bloques de granitos separados: caos granítico Son bloques de granitos totalmente sepa- rados de los afloramientos; se presentan con frecuencia en la ciudad, principalmen- te en el lugar denominado la cantera, situa- do al sur de la Plaza Sagrada (Fig. 5c), por- que se cree que fue el lugar donde los incas explotaban el granito (Fig. 7). Esta afirma- ción es parcialmente cierta, ya que casi toda el área de la ciudad fue una gran cantera inca. Esta unidad consiste en bloques de grani- tos de dimensiones que varían desde al- gunos decímetros hasta varios metros de diámetro, formando apilamientos y relie- ves irregulares, entre los que destacan pe- queñas lomadas, como el sitio de la cante- ra o el Conjunto 6, que son los lugares más significativos. Otros sitios con bloques de granitos son los Conjuntos de Andenes 12 y 13, donde hay un componente impor- tante de bloques caídos por efecto de gra- vedad en una ladera empinada (Fig. 6). De la cartografía detallada se desprende que, antes de la ocupación inca, la mayor parte del área de la ciudad estaba cubier- ta por bloques de granitos apilados y di- seminados, que normalmente se conocen como caos granítico (Fig. 5c). Kalafatovich (1963) ya había interpretado la zona de la cantera como un caos granítico (Fig. 7), pero ahora sabemos que la mayor parte de la ciudad está construida sobre esta uni- dad (Carlotto 1993). Lo que más impresio- na en Machupicchu son las obras de esta- bilización a todas las escalas, desde grandes conjuntos de andenes hasta muros que sostienen bloques graníticos grandes y al- gunos muy importantes, como el Torreón, Figura 4: Mapa geológico de la ciudad inca de Machupicchu y alrededores, tomado y modificado de que fue construido sobre un bloque de Carlotto y Usselman (1989) y Carlotto et al. (1999). caos granítico. Aunque estos son ejemplos en los conjuntos 17 del Cóndor, 15 de las ques sobresalen y quedan al aire libre, puntuales, toda el área de Machupicchu, Wacas, 16 de Morteros, al borde oeste del como en el Conjunto de Andenes 9. se halla construida sobre bloques del caos Conjunto de Andenes 9, y en el borde El origen de esta unidad puede conside- granítico, en gran parte estabilizado por norte y este de la Plaza Mayor (Fig. 6). rarse como una etapa intermedia que su- andenes y muros de contención. Varias de las construcciones incas tienen fren las rocas graníticas muy fracturadas, El origen de esta unidad se explica en la este material, algunas veces rodeadas por antes de convertirse, por efectos del in- figura 5 con los afloramientos de rocas muros o andenes, como en el Conjunto temperismo, en bloques de granitos sepa- que están muy fracturadas por sistemas de del Cóndor. En otros casos, estos blo- rados; se formaron aprovechando las frac- diaclasas y fallas más o menos ortogonales Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 731
(a). De las diaclasas ortogonales se despren- den ligeramente bloques paralelepípedos por efecto del agua y la gravedad (b), y estos son erosionados progresivamente en las aris- tas y en las puntas, y tienden a suavizarse o redondearse, hasta formar bolones muy regulares y formar el caos granítico (c). A lo anterior hay que sumar el efecto de la grave- dad, que hace caer o moverse los bloques. Esto se puede verificar en el sector deno- minado cantera, donde en la parte baja, hacia la ladera occidental, se ven los aflora- mientos de granitos (Fig. 7). Encima apare- cen granitos muy fracturados, ligeramen- te movidos por la gravedad y finalmente se encuentran los bloques del caos graní- tico, en contacto progresivo. Los muros incas están fundados en la roca fija, lue- go rodean y estabilizan las partes del con- junto, pero sin llegar a completarlo, es decir, no rodean todo el caos, que segura- mente fue el objetivo constructivo de la ciudad. Otro caso similar se observa al oes- te de la Plaza Mayor, aunque aquí ya no se ven los afloramientos de granitos.
Depósitos coluviales Si bien los bloques de granitos son en par- te de origen coluvial, se ha cartografiado como coluvial el manto superficial de sue- los, que varía de espesor, desde algunos cen- tímetros a varios metros de gravas arcillo- sas y bloques. Estos depósitos son produc- to de la descomposición in situ de las ro- cas, afectadas luego por la gravedad. Los materiales coluviales se observan en las zo- nas marginales de la ciudad inca, especial- Figura 5: Origen del caos granítico: a) granitos fracturados en bloques; b) que tienden a separarse mente en el sector urbano oriental, y más aprovechando las fracturas; c) que son erosionadas para formar el caos. ampliamente en el sector agrícola cerca del cerro Machupicchu, donde las gravas y construcciones que ocupan gran parte de sentaba la zona cuando los incas llegaron y bloques en una matriz areno-limosa co- la ciudad. El material de relleno está cons- al lugar, así como el aspecto que muestra rresponden a deslizamientos antiguos y re- tituido por gravas arenosas que tienen la actualmente. Las estructuras que predo- cientes. Los incas construyeron sistemas particularidad de haber sido trabajadas minan son las fallas y las diaclasas. de andenes para estabilizar estos depósitos. por la mano del hombre. Finalmente, están cartografiadas también Fallas como coluviales las zonas arbóreas con GEOLOGÍA ESTRUCTURAL Los estudios geológicos llevados a cabo por abundante vegetación en los alrededores Carlotto et al. (1999) ponen en evidencia dos de la ciudad. El macizo granítico de Machupicchu se fallas regionales que inciden en la confi- encuentra cortado o afectado por fractu- guración morfológica de la zona de estudio Material de relleno-Construcciones ras que pueden ser fallas o diaclasas. Estas (Fig. 3). Una de las fallas, de dirección NO- Corresponde a rellenos de depresiones, han jugado un papel determinante mode- SE y escala kilométrica denominada luego zonas de plataformas, sistemas de andenes lando la morfología y el aspecto que pre- Urubamba por Vilimek et al. (2005), pasa 732 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 6: Mapa de la ciudad inca de Machupicchu mos- trando los conjuntos.
por parte del valle y controla la forma de Seco y otros, serían conjugadas en un sis- (Fig. 8). Es importante mencionar que du- meandro que tiene el río Urubamba. Otra tema transcurrente sinestral. En efecto, los rante las deformaciones tectónicas poste- falla, también de escala kilométrica y con estudios de microtectónica en Machupi- riores al emplazamiento de los granitos, dirección NO-SE, denominada Central Hi- cchu y alrededores (Carlotto et al. 1999) los esfuerzos se han distribuido por las dia- droeléctrica Machupicchu (CHM), es ligera- muestran planos de falla NO-SE con dos clasas y, por eso, es frecuente ver, en la ma- mente paralela a la anterior, pero está situa- movimientos: uno transcurrente sinestral, yoría de ellas, estrías de fallas en los diferen- da más al sur y controla también el mean- que parece ser el más antiguo y el otro in- tes planos. Por lo tanto, la combinación de dro (Carlotto et al. 1999, 2007). verso que es posterior (Fig. 8). fallas y fracturas hacen que el macizo roco- Kalafatovich (1963) pone en evidencia un so granítico de Machupicchu haya tenido sistema de fallas con dirección NE-SO que Diaclasas un comportamiento singular y heterogé- cruza la ciudad, entre ellas destacan las fallas Otro elemento estructural en las rocas neo en las diferentes etapas de intempe- Waynapicchu, Machupicchu y una que se graníticas son las fracturas denominadas rismo y erosión, facilitando las condicio- le conoce con el nombre de Foso Seco diaclasas. Se trata de fracturas sin despla- nes para formar verdadero caos granítico. por coincidir con esta depresión que sepa- zamiento, originadas por contracciones ra al sector urbano del agrícola (Fig. 4). Las debidas al enfriamiento del magma, du- EVOLUCIÓN TECTÓNICA fallas NE-SO, según Kalafatovich (1963), rante su consolidación dentro la corteza definen una minifosa que corresponde a terrestre. Se han reconocido varios siste- Para plantear un modelo de interpreta- gran parte de la ciudad inca de Machu- mas de direcciones de diaclasas, que afec- ción tectónica, recordemos que los estu- picchu (Fig. 4). tan a las rocas graníticas del macizo de dios petrográficos y geoquímicos indican La configuración de las fallas principales Machupicchu, produciendo un verdadero que el batolito se formó al interior de la Urubamba y Central Hidroeléctrica Machu- enjambre de fracturas. Las medidas de corteza hace 246 millones de años, en un picchu, con dirección NO-SE, muestran un microtectónica muestran diferentes fami- contexto de rift continental donde domi- corredor estructural donde las fallas NE- lias de fracturas, destacando el sistema naban los esfuerzos en extensión o disten- SO de Machupicchu, Waynapicchu, Foso NO-SE, luego los sistemas E-O y NE-SO sión que rompen la corteza (Fig. 9). Es po- Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 733
Figura 7: Caos granítico en el sec- tor conocido como La Cantera. sible que los movimientos sinestrales ha- NO-SE y NE-SO han controlado la con- apatito fue obtenido sobre elevaciones yan estado relacionados al esfuerzo en figuración del río y particularmente el me- extremas de la transecta, frustrando la in- extensión y, además, hayan controlado el andro que tiene en consecuencia un origen tención original del trazado de edad ver- emplazamiento de los cuerpos graníticos. tectónico. Las fallas NE-SO han comple- sus elevación que permitiría definir de ma- En efecto, el emplazamiento del magma mentado el patrón estructural para la for- nera más precisa la tasa de exhumación habría sido parcialmente sintectónico ya mación del meandro y la configuración (Kennan 2008). Sin embargo, estos datos que en las rocas se observan estructuras de la ciudad, particularmente el graben o de dos puntos, sugieren una exhumación con desarrollo de foliaciones y blastomi- semifosa descrita por Kalafatovich (1963). joven extremadamente rápida de > 1 km/Ma lonita. Posteriormente, durante la evolución Para comprender mejor este levantamien- durante el Plioceno tardío-Pleistoceno (al- andina y particularmente en el Eoceno, to y la configuración actual se ha tomado rededor de 2,2 Ma, Kennan 2008) pero entre 43 y 30 millones de años, las fallas información nueva de dataciones por tra- podrían llegar hasta cerca de 5 km/Ma. NO-SE actuaron como fallas inversas e zas de fisión en apatitos (FT). En efecto, Esto es ciertamente consistente con la apa- indican un esfuerzo compresivo regional Kennan (2008) recolectó muestras del rentemente topografía juvenil, profunda- NE-SO, como es bien conocido en la re- granito de Machupicchu cerca de Aguas mente cortada del área de Machupicchu. gión de Cusco (Carlotto 1998). En esta épo- Calientes, a lo largo del camino inca y la Por otro lado, en el límite sur de la Cor- ca se produce parte del levantamiento de los línea férrea Cusco-Machupicchu. Las mues- dillera Oriental y mas precisamente en los Andes y por lo tanto la erosión de las ro- tras colectadas sobre un rango de eleva- flancos sur y norte del río Apurímac, en cas de la parte superior de la corteza. Sin ción de 1.500 a 4.500 m s.n.m., intenta- el camino de acceso a Choquequirao (30 km embargo, es durante el Plio-Pleistoceno ban medir las tasas de exhumación del al SO de Machupicchu), Van Heiningen et que ocurre una exhumación rápida que área, pero solo dos muestras, una a 2.100 al. (2004 y 2005) obtuvieron edades de en- permite sacar al afloramiento los granitos m s.n.m. y la otra a 3.100 m s.n.m., propor- friamiento en apatito. Las edades de enfria- desde la profundidad de la corteza. cionaron suficiente apatito. miento en el flanco sur son similares a Consecuentemente, el río Urubamba se Desafortunadamente, estas dos muestras aquellos del Batolito Andahuaylas-Yauri desarrolló; donde la intersección de fallas están separadas por solo 1.000 m y ningún indicando una exhumación en el Mioceno 734 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 8: Diagramas mostrando la cinemática de fallas y dirección de diaclasas que afectan los granitos. superior (7,3 ± 1,0 y 6,5 Ma), con tasas de el batolito de Machupicchu tuvo una ex- manera clara estos principales procesos, alrededor 1,5 km/Ma. Por otro lado, en humación importante al límite Plioceno definidos previamente por Carlotto y Ussel- el flanco norte se han encontrado las tardío-Pleistoceno con tasas de alrededor man (1989), Carlotto (1993), Carlotto et al. edades más jóvenes con una exhumación 5 km/Ma, asociado a una tectónica de (1999, 2007), Sassa (2001) y Sassa et al. durante el Plioceno tardío-Pleistoceno basamento, es decir, en términos simples (2005) que tienen que ver con la evolu- (1,9 ± 0,2 Ma), con tasas de alrededor 5 que el batolito de Machupicchu se levan- ción del paisaje en el área de Machupi- km/Ma. Esto muestra un movimiento tó muy rápidamente como un gran y solo cchu y son: 1) Levantamiento tectónico que diferencial entre ambos flancos y corro- bloque hace aproximadamente 2 Ma. En incrementa los procesos exogenéticos, aho- bora un movimiento cuaternario de la fa- consecuencia, los principales procesos de ra sabemos una exhumación rápida y jo- lla Apurímac. Lo más importante para el la evolución del paisaje actual comenzaron ven alrededor de 2 Ma (Kennan 2008), 2) caso de estudio de Machupicchu, es que a actuar, o mejor dicho se reactivaron a Intensa erosión del río en una zona con- los datos del flanco norte del Apurímac partir de ese momento, es decir, los pro- trolada por la tectónica antigua, es decir son similares al del río Urubamba, ya que cesos erosivos y la formación del cañón control de las fallas en zona de erosión, coincide casi exactamente con los valores del Urubamba. principal y particularmente en sitios de de Kennan (2008). Esto quiere decir que Vilímek et al. (2005) han sintetizado de cruce de grandes fallas, por ejemplo para Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 735
Figura 9: Modelo de formación del batolito de Machupiccchu en un contexto de rift continental durante el Permo-Triásico. formar el meandro tectónico (Fig. 3), 3) sufrido una fuerte exhumación con tasas mos). La región de Cusco presenta ante- Varios tipos de movimientos de ladera, y de alrededor 5 km/Ma al límite Plioceno- cedentes sísmicos, tanto históricos como 4) Intensa meteorización a lo largo de zo- Pleistoceno, es decir a partir de esa épo- instrumentales, entre los que destacan nas de rotura, formando por ejemplo, los ca empezó lo principal de la erosión liga- aquellos ocurridos en 1950 y 1986, que es- caos graníticos (Carlotto 1993, Carlotto da al levantamiento andino (incisión del tuvieron relacionados con el sistema de et al. 1999 y 2007). río Urubamba, desarrollo de grandes des- fallas activas que se alinean entre Cusco y En conclusión podemos decir que en la lizamientos), así como los procesos de de- Abancay (Fig. 1), que pasan por el sur del zona de estudio, las formas de erosión positación particularmente los conos alu- santuario, en el límite entre la Cordillera dominan el relieve pero con fuerte con- viales ligados a grandes aluviones. Adicio- Oriental y el Altiplano. Sin embargo, en trol estructural en la evolución del paisa- nalmente, no habiendo evidencias de ac- ningún caso la ciudad inca y la mayor par- je (Vilímek et al. 2005). La erosión inten- tividad sísmica ni neotectónica reciente, te del santuario fueron afectadas, tal sa y profunda del río Urubamba ha crea- diremos que este levantamiento, como un como se puede ver en el mapa de isosis- do un cañón en el que no existen terrazas gran bloque, controló la evolución geo- tas de ambos sismos. A pesar de la inten- fluviales, por lo rápido de la exhumación. morfológica regional, donde las zonas de sidad registrada en los epicentros locali- Esto habría permitido establecer etapas debilidad como las fallas principales do- zados en los alrededores de Cusco, que antiguas en el desarrollo del proceso de minaron las zonas de mayor erosión por sobrepasó el grado VI y VIII en la Escala erosión del río, que sigue zonas o linea- donde circuló el río Urubamba forman- Modificada de Mercalli, el sitio de Machu- mientos tectónicos mayores como las fa- do por ejemplo un meandro tectónico, picchu no fue afectado por ellos. En efec- llas Machupicchu, Waynapicchu y por lo que se puede hablar de al menos la to, la intensidad alcanzó niveles mucho Urubamba (Carlotto 1993, Vilímek et al. influencia pasiva de la tectónica sobre más bajos (entre II y III) a la altura de 2005), bien registradas por las medidas esta evolución (Vilímek et al. 2005). Ollantaytambo, localidad ubicada entre estructurales (Fig. 8). En el cauce del Para finalizar, mencionaremos que a pe- Cusco y Machupicchu (Fig. 1). Esto con- Urubamba es posible encontrar rápidos sar de no haber evidencias de actividad firma, en ambos casos, que posiblemente en los sitios donde estas fallas principales símica, en nuestros días existe una preo- el granito del batolito atenuó las ondas cruzan el valle (Vilímek et al. 2005). El cupación muy difundida sobre los peligros sísmicas (Bouchard et al. 1992). Además, perfil longitudinal del río no está aún sísmicos que podrían afectar al santuario en las construcciones incas no se han iden- adaptado al levantamiento tectónico en la y las construcciones incas, incluyendo la tificado daños por efectos sísmicos. En con- amplia región del batolito de Machupi- ciudad. Un examen detallado de la ciudad clusión, las estructuras geológicas regiona- cchu. Entre las formas de relieve domi- inca muestra que las fallas no presentan les más importantes en el santuario son las nantes están las acumulaciones de los co- movimientos recientes, al menos los últi- fallas tectónicas que la atraviesan, pero en nos aluviales producto de huaycos o alu- mos 2 Ma, es decir, no están activas (las ningún caso son fallas activas que puedan viones. Ahora sabemos que el batolito ha fallas activas generalmente producen sis- producir sismos y dañar las construccio- 736 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
nes incas (Carlotto et al. 1999). ple gravedad, apilándose unos sobre otros aguas que reaparecen en la parte baja de y formando verdaderos cúmulos o amon- las construcciones, donde pueden tener GEOMORFOLOGÍA LOCAL tonamientos conocidos como caos graní- un efecto destructivo, tal como se observa tico (Fig. 10). en el Conjunto 19 o al sureste del Intiwa- La geomorfología de Machupicchu tiene Antes de la llegada de los incas, la morfo- tana, donde la abertura de una diaclasa un fuerte control estructural o tectónico. logía de la zona tenía una depresión (gra- antigua puede eventualmente producir la En efecto, se ha mostrado la existencia de ben) irregular (Fig. 10a) entre los cerros caída de un gran bloque de granito hacia dos fallas regionales NO-SE, denomina- Machupicchu y Waynapicchu, controlada la Plaza Mayor (Carlotto y Usselman das Urubamba y Central Hidroeléctrica por las fallas NE-SO. Esta depresión for- 1989, Bouchard et al. 1992). El otro tipo, Machupicchu (Fig. 3), que forman un co- ma una cumbre (montura) con dirección la circulación superficial bajo las construc- rredor estructural dentro del cual se han casi N-S, que delimita dos laderas abrup- ciones, en el material de relleno o en el caos desarrollado las fallas NE-SO de Machu- tas, una oriental y otra occidental, ambas granítico, se relaciona con los problemas picchu, Waynapicchu, Foso Seco y otros miran al río Urubamba por efecto del me- de conservación que aparecen en la ciudad (Fig. 4). Esta distribución tectónica ha in- andro, ubicado 500 m más abajo. y que serán presentados más adelante. fluenciado la forma del río Urubamba, el La depresión irregular (graben) se caracte- Para comprender mejor los fenómenos de meandro y particularmente el graben so- rizaba por ser un sitio de gran caos graní- geodinámica externa se debe recordar que bre el cual fue construida la ciudad. Además, tico (Fig. 10b), con lomas y desniveles; la ciudad inca de Machupicchu fue fun- las fallas controlan las laderas empinadas, los incas encuentran el lugar e inician la dada principalmente sobre un caos graní- donde se desarrollan deslizamientos como construcción de la ciudad, limpiando los tico, en una zona bastante inestable que del cerro Machupicchu. bloques muy inestables, rellenando las de- los incas estabilizaron mediante andenes En terrenos graníticos, como es el caso de presiones, como la Plaza Mayor, estabili- y muros, y solamente después comenza- la ciudad inca de Machupicchu, el paisaje zando las laderas del caos mediante ande- ron la construcción de viviendas y tem- controlado por fallas y diaclasas ha origi- nerías y muros, e instalando sistemas de plos (Fig. 10c). Durante la ocupación inca, nado relieves particulares con apilamien- drenajes para evacuar las aguas de lluvia los andenes, y en general todas las construc- tos de bloques de roca, dando lugar al que son importantes en la zona. Solamente ciones, eran conservados mediante cana- caos granítico. Este tipo de relieve resul- después, y encima de estos sitios estabili- les de drenaje dentro un sistema planifi- ta de la intersección, algo perpendicular, zados, los incas iniciaron la construcción cado de desagüe, que permitía la evacua- de los sistemas de fracturas que en este de templos y viviendas (Fig. 10c). ción integral de las abundantes aguas plu- caso son tres principales: NO-SE, NE- viales, de la zona. Además, las viviendas SO, E-O (Fig. 8), y delimitan bloques de FENÓMENOS DE tenían techos cuyas caídas estaban integra- formas más o menos paralelepípedas (Fig. GEODINÁMICA EXTERNA das a los sistemas de drenajes. Actualmente 5a). Estos bloques se han preformado en las construcciones no tienen techo y los profundidad ya que las diaclasas son pro- Gran parte de los trabajos de investiga- sistemas de drenaje inca ya no funcionan. ducto del enfriamiento del magma. Luego ción que han realizado diversos autores Los fenómenos de geodinámica externa de la fuerte exhumación al límite Plioceno- (incluidos los de Carlotto y colaborado- identificados en la ciudad inca de Machu- Pleistoceno, cuando las rocas salen a la res), desde el año 1987 hasta el 2007, lle- picchu se describen a continuación, mos- superficie y se liberan de la carga que gan a la conclusión que los fenómenos trando los ejemplos más característicos ejercían las masas rocosas suprayacentes que afectan a la ciudad son de geodiná- con las principales recomendaciones. al granito, son favorecidas por los efectos mica externa, cuyo origen se relaciona del intemperismo. En este contexto, las con el agua y la gravedad. Hay dos tipos Asentamientos aguas de lluvias se infiltran siguiendo las de circulación de las aguas subterráneas: Los asentamientos son desplazamientos fracturas, cuyas superficies además pue- uno de ellos es la circulación a través de verticales del suelo. Se originan por la so- den estar alteradas con presencia de arci- planos de fallas y diaclasas en los grani- brecarga o peso de las estructuras edifica- llas. En consecuencia, las aguas lavan o tos, que parece favorecer en algunos lu- das y los bloques de caos granítico en los erosionan el material fino, sobre todo al gares a un drenaje natural muy eficiente; suelos, que al saturarse con agua pierden nivel de los ángulos de intersección y de- al parecer, fue utilizada por los incas, por su capacidad de carga, causando movi- jan libres los bloques que van adquirien- ejemplo en el Conjunto Cóndor, o al nor- mientos y reajustes de bloques. Otro caso do formas subredondeadas típicas en las oeste y al este de la Plaza Mayor. Este de asentamiento ocurre donde existe caos rocas intrusivas (Fig. 5c). Los bloques ya tipo de circulación y drenaje de las aguas granítico, ya que las aguas pluviales pene- redondeados o bolones formados de esta no suele tener consecuencias graves en la tran por las fracturas o espacios abiertos, manera, pudieron entonces desprender- arquitectura, salvo cuando las diaclasas erosionando por sufusión parte del suelo se, descender o caer lentamente por sim- sirven de canal de concentración para las existente, que puede ser el soporte de los Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 737
Figura 10: Caos granítico y propuesta hipotética de la construcción de la ciudad inca de Machupicchu: a) morfología del terreno donde las aguas de lluvia penetran las fracturas y fallas, y ayudan a la gravedad a separar los bloques de granito y b) formar el caos granítico; c) los incas encuentran el sitio de caos granítico y lo estabilizan mediante andenes, muros y plataformas, para luego construir sus templos, viviendas, almacenes, etc. bloques y entonces estos se mueven o se compactación del terraplén que ha sido Ceremonial (Fig. 15). asientan buscando un nuevo equilibrio. perturbado por las diferentes excavacio- Los problemas geodinámicos, geotécnicos Los reacomodos de bloques graníticos nes e impedir la infiltración de agua de y las causas del deterioro en el Torreón, afectan las edificaciones que soportan, tal lluvia, incluyendo los pisos de los tem- Tumba Real, Centro Ceremonial y Apo- es el caso de la Puerta de las Sierpes que plos, para lo cual se deben mejorar los pi- sento de la Ñusta están relacionados con forma parte del Torreón y fue construida sos impermeables con una leve pendien- los problemas de infiltración. Las aguas sobre un bloque de caos granítico. No te hacia el oeste para poder evacuar el provenían, y continúan haciéndolo de la obstante, el caso más emblemático en la agua fuera de los templos. Asimismo, se rotura y las filtraciones del conducto sub- ciudad inca es el asentamiento del muro debe monitorear las separaciones de las terráneo que distribuye el agua entre las norte del Templo Principal (Fig. 11). juntas en los templos y otros conjuntos; fuentes litúrgicas, ubicado junto al Torreón. En el Templo Principal existe un fuerte es necesario colocar calces entre los blo- Por otro lado, gran parte de las aguas plu- asentamiento diferencial de la parte este ques de la fachada posterior del Templo viales no se evacuan debidamente fuera de la pared norte, que presenta separa- Principal para amortiguar y repartir me- del Conjunto 2, que recibe muchas filtra- ción de juntas de hasta 0,40 m entre los jor las presiones (Bouchard et al. 1992) y ciones desde el callejón que pasa al oeste bloques de piedra labrada. En la parte oes- se debe evitar la presencia de agua en el del Torreón, y también desde los pisos des- te de la pared central norte se ven tam- recinto utilizado como jardín. cubiertos. La cantidad de agua que se estan- bién pequeñas separaciones de juntas que Finalmente, para impedir las filtraciones ca, y que luego se infiltra, es importante. parecen estar relacionadas con pequeños de las aguas, se propone un flujo de dre- Estos fenómenos han generado la pérdi- asentamientos diferenciales. Igualmente, naje que debe adecuarse con los pisos im- da de capacidad de carga del suelo, y de en el Templo de las Tres Ventanas se ob- permeables (Fig. 13, Carlotto et al. 2007). esto derivan los hundimientos y los asen- serva el asentamiento de toda la fachada El Conjunto 2 ocupa la parte sur del Sector tamientos diferenciales que se observan este (Fig. 12) y además un desajuste con las Urbano (Fig. 6). El sitio principal del con- en los bloques. Estos movimientos han paredes norte y sur. La causa del desajuste junto se compone de dos pisos: la prime- contribuido al desajuste de las paredes cons- de las piedras labradas es que el piso in- ra planta se conoce como Tumba Real, truidas al lado o encima de los bloques, terno presenta una inclinación ligera ha- mientras que la segunda planta se deno- como en el caso del Torreón. Por otro lado, cia el este, permitiendo la concentración mina Torreón o Templo del Sol (Recinto 2) el desarrollo de musgos y las manchas de de agua en el punto de contacto con la que, dentro del recinto semicircular, es un humedad dentro de la Tumba Real son in- pared. Como existe un desnivel entre la bloque pétreo del caos granítico (Fig. 14). dicios de la presencia de agua en las paredes pared interna y externa, que en parte está El recinto semicircular (Recinto 2) continúa oeste y norte, y confirman la existencia de rellenado por suelo, este recibe las filtra- en un amplio ámbito rectangular (Recinto las infiltraciones. ciones que lo saturan y al aumentar de 4), con hornacinas y vigas pétreas falsas de Además de los asentamientos que reper- volumen ejerce una presión hacia el este, caras rectangulares y se comunica con la cuten en la mampostería del Torreón, las provocando la separación de las juntas segunda planta de otro edificio, llamado el paredes de la Tumba Real, el Aposento de que se observan en las paredes laterales. Aposento de la Ñusta (Recinto 5). Al nor- la Ñusta y el Centro Ceremonial, otros da- Las recomendaciones para la conservación te del Torreón, separado por las fuentes li- ños son las fracturas de la roca labrada de de la Plaza Sagrada y Templos incluyen la túrgicas, se encuentra el Recinto 1 ó Centro los muros de la Tumba Real, que se deben 738 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 11: Templo Principal, asentamien- to diferencial de la pa- red interior norte.
Figura 12: Templo de las Tres Ventanas con separación de jun- tas en las paredes nor- te y sur debido a asen- tamientos. Vista toma- da mirando al sur. Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 739
a una inadecuada repartición de la carga ejercida por el gran bloque sobre el que se instala el Torreón. En la parte superior de éste, las roturas son notables (Fig. 16) y parece posible que los bloques hayan sido debilitados por el calor originado por un antiguo incendio que mencionan algunos arqueólogos y cronistas. Una de las medidas recomendables es ce- rrar los accesos al Torreón y no utilizar la escalera monolítica inca. Asimismo, para evitar las infiltraciones se debe imperme- abilizar los pisos, sobre todo en la parte norte del Conjunto 2, y proteger las cabe- ceras de muros para evitar infiltraciones directas en la mampostería. También se debe establecer un sistema de desagüe que permita canalizar las aguas pluviales fue- ra del sector, alejando el flujo de las bases de las construcciones, y se deben moni- torear los conductos y fuentes litúrgicas refaccionadas, así como la Tumba Real, Torreón y Casa de la Ñusta, para establecer si estas medidas logran detener los asenta- mientos. Una medida adicional, y de carác- ter preventivo contra la humedad que sa- tura la Tumba Real, es colocar una caja de cal viva y renovarla frecuentemente para Figura 13: Propuesta de drenaje para la Plaza Sagrada y Templos (Conjunto 4). Tomado y modificado de Carlotto et al. (2007). limitar el crecimiento de musgos. Se re- comienda además el registro de testigos, mente en la ladera oriental, donde la au- pisos, aunque varios de ellos ya fueron re- medir el grado de humedad, llevar un sencia de una pared de andenería ponía alizados por el Instituto Nacional de Cul- control y registro gráfico del crecimiento en evidencia el comienzo de una fractura tura-Cusco. También se deben estabilizar o del receso de los musgos presentes en y un desmoronamiento peligroso por es- los desprendimientos de rocas y mante- esta estructura. Para resolver el problema correntía y erosión superficial; actual- ner en buen estado el sistema de andenes, de las infiltraciones se propone un sistema mente un piso impermeable controla esta tomando en cuenta los drenajes y la vege- de drenaje (Fig. 15) propuesto por Carlotto situación. Se ha identificado un punto tación. et al. (2007). Finalmente, se debe dar trata- muy peligroso en la plataforma y muro sur Otro ejemplo ocurre en el camino inca a miento a las rocas de las cabeceras de los del Intiwatana (Fig. 17), que puede colap- Waynapicchu, que muestra huellas de la- muros que muestran intemperismo y dis- sar por la influencia del peso originado vado y erosión por efecto de las aguas gregación de minerales, particularmente por la presencia masiva de turistas. La pla- pluviales que ponen a la luz las raíces de en la parte posterior de la Puerta de las taforma se encuentra sobre un muro con los árboles y arrastran rápidamente impor- Sierpes (Fig. 16). signos de deformación e infiltraciones de tantes cantidades de suelo. agua, en una ladera casi vertical con un Erosión superficial desnivel de 20 m hacia la Plaza Mayor. Sufusión La escorrentía de las aguas pluviales, en la En este caso se recomiendan pisos im- Es un proceso que genera pequeñas geo- superficie del suelo, origina problemas permeables inclinados al sur y al oeste, formas de colapso o hundimiento, de es- cuando las pendientes son empinadas y no para evitar la infiltración, así como la res- cala centimétrica a métrica, que se forman tienen vegetación, ya que erosiona super- tauración del muro y volver a colocar los debido al lavado o erosión de material fino ficialmente el material presente, sea fino cordones de seguridad. Otras recomen- que sirve como matriz entre los bloques o ligeramente grueso. Como ejemplo, se daciones para el Intiwatana son seguir el de granito. Esto ocasiona que los bloques puede citar al Intiwatana que hasta 1990 sistema diagrama de drenaje (Carlotto et se reacomoden y se muevan, afectando a se encontraba muy expuesto, particular- al. 2007) y la impermeabilización de los las edificaciones levantadas sobre estos, 740 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 14: Vista pa- norámica del Torreón, Tumba Real, Centro Ceremonial y escalina- ta de acceso construi- dos sobre bloque del caos granítico. como en el caso del Torreón. Este fenó- de los muros por el agua de lluvia que ha justifica la falta conservación. meno se presenta también en la platafor- debilitado la argamasa y ha producido el Las recomendaciones para estos conjun- ma de los caminos, en los muros y en la derrumbe de las paredes, y por otra parte, tos consisten en realizar trabajos de drena- base de los edificios, debido a la erosión la concentración de aguas pluviales que je de las aguas, la protección de las cabe- del material fino que se halla como ma- han originado sufusión con posteriores ceras de muros y los apuntalamientos. triz en la base de la cimentación que oca- asentamientos diferenciales y el colapso siona a su vez asentamientos y hundimien- de los muros. Además, los andenes ubica- Deslizamientos tos (Fig. 18). dos en el límite entre el Conjunto 13 y el Los deslizamientos son desplazamientos Como ejemplo mencionaremos el Con- Con-junto de Andenes 13 presentan pro- o movimientos de masas de suelos o ro- junto 13 que es una agrupación de varios blemas de separación de juntas y sufusión cas en las laderas, debido principalmente recintos localizados al borde oriental de la que desestabiliza los bloques de granito. a la gravedad y la presencia de gran can- ciudad inca de Machupicchu (Fig. 6). La Los Conjuntos 18 y 19 se encuentran en tidad de agua. En la ciudad inca y alrede- parte más septentrional de este conjunto mal estado de conservación, mostrando dores se observan varios deslizamientos es una de las zonas con mayores proble- abandono de la mayoría de sus ambien- superficiales, por ejemplo, en el sector de mas de conservación pues varios muros tes, en los que algunos muros han colap- los andenes del borde noreste de la ciudad han colapsado (Fig. 18) y otros tienen sado; otro factor que agrava esta situa- y en el sector agrícola. En la ladera nores- agrietamientos. En varios recintos se ob- ción es el crecimiento descontrolado de te del cerro Machupicchu se ve un gran des- servan sitios con sufusión, así como ras- la vegetación que ha invadido los recintos. lizamiento antiguo con signos locales de tros de zonas húmedas por empozamien- Las causas del deterioro están relaciona- reactivaciones recientes que afectan al cami- to de las aguas pluviales. Los Recintos 7, 8, das también con el agua, que ha provoca- no inca y la carretera de acceso a Machu- 9 y 10 se hallan bastante destruidos, ya que do el debilitamiento de la argamasa y el picchu (Fig. 4). Actualmente, se puede ob- han perdido su inclinación original y en el derrumbe de las paredes; además, la sufu- servar deslizamientos pequeños, derrum- interior de algunos se observan amonto- sión ha contribuido con el colapso de los bes, asentamientos y reptaciones que afec- namientos de piedras procedentes de los muros. Se ha argumentado que estos con- tan el camino. Dentro de este contexto, la muros caídos (Fig. 18); la vegetación ha juntos constituyen la zona de reserva de acción antrópica caracterizada por las ac- crecido bastante y contribuye a la destruc- la ciudad inca de Machupicchu para futu- tividades propias del turismo, como la cons- ción de los muros. Las causas de estos ras investigaciones arqueológicas con nue- trucción y ampliación del Hotel de Turistas pro-blemas son la erosión de las cabeceras vas técnicas y metodologías, pero esto no que se halla en un deslizamiento menor y Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 741
Figura 15: Propuesta de drenajes para el Conjunto 2: Torreón, Tumbar Real, Aposento de las Ñustas, to- mado de Carlotto et al. (2007). activo, y la construcción de la carretera técnicos favorables para la conservación can el Conjunto de Andenes 13, ubicado Hiram Bingham, se consideran negativas de la ciudad inca de Machupicchu. en el sector oriental de la ciudad inca (Fig. ya que estas obras se hicieron sin criterios Dentro los deslizamientos menores desta- 6), y que está conformado por 15 andenes. 742 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 16: Interior de la Puerta de las Sierpes con separa- ción de juntas y efec- tos de meteorización, además de los posi- bles incendios.
Estos andenes fueron diseñados y construi- han destruido parcialmente unos 10 an- es una masa o conjunto de muchos bloques dos por los incas para estabilizar un antiguo denes (Fig. 20). La falta de medidas de re- en cambio la caída corresponde a unos deslizamiento y cumplen esta función de habilitación ocasiona que, a partir de esta pocos, los que pueden estar solos o dentro manera eficiente (Fig. 19); su estado de con- zona, comience la paulatina destrucción de un derrumbe. Estos fenómenos son fre- servación varía de regular a bueno, no obs- de la estructura de los andenes. En este cuentes en la carretera de acceso a la ciu- tante, se observan algunos daños en los an- caso, aparece también el papel importan- dad, como el ocurrido en 1995, o cerca denes, pues los muros superiores despren- te del lavado y la erosión de los sedimen- de Intipunko en el año 2006 y que provo- didos requieren ser restaurados. tos finos por sufusión en la parte baja de có el cierre del camino inca en ese sector la vertiente ocupada por los andenes, lo (Fig. 21). En efecto, el 26 de diciembre de Reptación que resulta en un desequilibrio del man- 1995 ocurrió un derrumbe con caída de Los fenómenos de reptación se presen- to coluvial. La infiltración del agua y el rocas al pie del hotel de turistas y ocasio- tan muy frecuentemente en las vertientes, drenaje insuficiente son los causantes de nó la interrupción, por varios meses, de la donde los suelos saturados en agua se des- este fenómeno. Se recomienda reconstruir carretera de acceso Hiram Bingham plazan muy lentamente, a diferencia de o restaurar los drenajes, así como imper- (Carlotto y Cárdenas 1996). El derrumbe los deslizamientos que son más rápidos. meabilizar las áreas descubiertas y las pla- corresponde a una parte pequeña del fren- Uno de estos fenómenos se observa en taformas de los andenes. te del deslizamiento mayor cuya escarpa se los andenes del sector agrícola del Conjun- halla en la parte superior del hotel de tu- to de Andenes 11, ubicado junto al foso Derrumbes y caída de rocas ristas (Fig. 4) y originó la caída de bloques seco. Aunque la gran mayoría de los an- Los derrumbes y caída de rocas son des- de hasta más de 70 toneladas, que roda- denes de este conjunto se encuentran en prendimientos de material suelto, y masas ron pendiente abajo afectando la carretera buen estado de conservación, algunos si- o bloques de rocas, por efecto de la gra- en varios tramos. El origen del fenómeno tios específicos presentan problemas. vedad y se producen en las laderas bas- estuvo relacionado a la infiltración de aguas Cerca del foso seco se ha reconocido un tante empinadas, relacionadas con cortes superficiales y subterráneas, al rebose de área estrecha de unos 4 m de ancho por de talud o saturación de agua, que apro- las aguas de un reservorio captadas para 40 m de largo que corresponde a desliza- vechan las fracturas preexistentes. La dife- el hotel, así como al talud muy empinado mientos superficiales, tipo reptación, que rencia entre uno y otro, es que el derrumbe de rocas graníticas fracturadas y favoreci- Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 743
Figura 17: Fractura que corta el granito y permite la infiltración de aguas. En primer plano, rastros de ero- sión superficial del piso impermeable. das por el corte de talud de la carretera en 23 m del camino inca cerca de Intipunku, HIPÓTESIS DE LA MISIÓN una zona de deslizamiento. Adicionalmente, a 2.675 m s.n.m. (Fig. 21). El derrumbe JAPONESA: ¿MACHUPICCHU la construcción y ampliación del hotel de que incluyó bloques de granito y gravas EN VÍAS DE DESAPARICIÓN? turistas y de la carretera Hiram Bingham, llegaron inclusive hasta el quinto zigzag así como la ampliación de una platafor- de la carretera de acceso a la ciudad inca En marzo del año 2001, el Ingeniero ma para el estacionamiento de buses, han (2.270 m s.n.m.), y afectó un canal de dre- Forestal Kyoji Sassa de la Universidad de desestabilizado los terrenos circundantes. naje y varios árboles. Las causas de este de- Kioto, Japón, y del Instituto de Investi- Otro derrumbe importante ocurrió el 30 rrumbe están relacionadas con la roca que gaciones en Prevención de Desastres de de marzo del 2006 causando la caída de se halla fuertemente fracturada y alterada, la Universidad de Kioto (DPRI/KU), rocas en el cerro Machupicchu a la altura y con presencia de bloques de granito ya ofreció unas declaraciones a la revista New de Intipunku, afectando parte del camino desprendidos del afloramiento a manera Scientist en las que indicaba que Machu- que, en este tramo, es el único paso directo de caos granítico. La vegetación es escasa picchu iba a colapsar en cualquier mo- para llegar a la ciudad desde Wiñaywayna, y no fija bien el material coluvial. En es- mento por un deslizamiento severo. A por lo que hubo una interrupción de dos tas condiciones, el detonante fueron las raíz de esta noticia, Machupicchu se con- meses (Cárdenas et al. 2006). El derrum- aguas pluviales que saturaron el terreno y virtió el centro de la atención mundial; el be ocurrió aproximadamente a las 11:30 originaron el derrumbe. equipo de investigadores japoneses, en pm e involucró bloques de granitos y ma- coordinación con la UNESCO, sembró terial coluvial, lo que provocó el colapso de la alarma internacional al afirmar que la 744 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 18: Proceso de sufusión que ha causado el colapso de muros en este recinto (Conjunto13).
Figura 19: Deslizamiento estabi- lizado por los incas mediante las terrazas del Conjunto de Andenes 13. Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 745
Figura 20: Reptación que afecta a las terrazas agríco- las del Conjunto de Andenes 11. ciudad inca de Machupicchu, considera- y la realización de perforaciones para me- lidades (misión checa-eslovaca, italiana y da Patrimonio Mundial de la Humanidad, dir la profundidad a la que se encontraría peruano-canadiense) para determinar si corría un riesgo inminente de desplome, el plano de deslizamiento. existía o no este gran deslizamiento que luego de comprobar mediante medidas Las advertencias de la misión japonesa destruiría Machupicchu. Durante un ta- de extensómetros que un sector de la la- fueron desestimadas casi de inmediato, ller realizado en el distrito de Machupi- dera se había desplazado 12 mm durante no solamente por las autoridades cultura- cchu (Aguas Calientes) en el año 2005, y el mes de diciembre del año 2000. les peruanas, sino también por un equipo luego de varios años de trabajo, cada Luego de varios estudios y principalmen- de investigadores de la Universidad Na- equipo concluyó que no existen desliza- te del monitoreo de los extensómetros, la cional San Antonio Abad del Cusco en- mientos gigantes que destruirían Machu- misión japonesa realizó varias publicaciones cabezados por el autor del presente artí- picchu. Sin embargo, la misión japonesa (Sassa 2001, Sassa et al. 2005) que concluyen culo, quienes sustentaron sus observacio- insiste en seguir investigando pues sostie- señalando la existencia de posibles desli- nes en los foros nacionales e internacio- ne que las observaciones corresponden a zamientos grandes y profundos que des- nales, y también en publicaciones de di- movimientos precursores, es decir que Ma- truirían la ciudad inca de Machupicchu. vulgación como Geotimes (Carlotto y chupicchu se deslizará en el futuro geoló- Estas investigaciones indicaban la pre- Cárdenas 2001) y demostraron que estas gico, lo que no es novedoso pues la Ca- sencia, al menos de dos grandes planos ideas no tenían sustento científico ni base dena de los Andes está sometida a erosio- de deslizamiento profundo a partir de la geológica porque las medidas de despla- nes y en varios cientos de miles y millo- Plaza Mayor hasta el río Urubamba, por zamiento que indicaban los extensómetros nes de años irá desapareciendo, ayudada ambas laderas, este y oeste, y a lo largo de estaban relacionadas con asentamientos y por deslizamientos y megadeslizamientos. 500 m; se planteó que ambos desliza- deslizamientos superficiales, como ha sido mientos se encontrarían activos y traerían mostrado líneas arriba. CONCLUSIONES Y abajo todo el cerro, incluyendo la ciudad Luego de debates en los foros internacio- RECOMENDACIONES inca, tal como se muestra en la figura 22. nales, la UNESCO dio gran importancia Para probar esta hipótesis, Sassa (2001) a la hipótesis de los japoneses, y surgió La ciudad inca de Machupicchu fue fun- propuso el monitoreo con extensómetros interés de equipos de diferentes naciona- dada principalmente sobre una morfología 746 V. CARLOTTO, J. CÁRDENAS Y L. FIDEL
Figura 20: Derrumbe del 2006 que afectó al camino inca, en el tramo Intipunko-ciudad inca.
Figura 22: Sección hipoté- tica de Machupicchu que muestra los planos de desli- zamiento que destruirían la ciudad inca (Sassa 2001). de caos granítico, en una zona de abundan- general todas las construcciones, eran Sin embargo, actualmente las construc- tes precipitaciones pluviales, con laderas conservados mediante canales de drenaje ciones no tienen techo y los sistemas de bastante inestable que los incas estabili- dentro un sistema planificado de desagüe, drenaje inca ya no funcionan, generando zaron mediante andenes y muros, y sola- que permitía la evacuación integral de las los problemas de geodinámica externa, mente después comenzaron la construc- abundantes aguas pluviales. Además, las cuyo origen está relacionado directamen- ción de recintos, viviendas y templos. Du- viviendas tenían techos cuyas caídas esta- te con el agua y la gravedad. Los princi- rante la ocupación inca, los andenes y en ban integradas a los sistemas de drenajes. pales fenómenos de geodinámica externa Gedinámica externa de Machupicchu, Cusco, Perú. 747
son: los asentamientos, la sufusión, los Carlotto, V. 1993. La geología en la conservación tion, stratigraphy and hydrocarbon systems. derrumbes, la caída de rocas, los desliza- del Santuario Histórico de Machupicchu. VI INGEPET, 13 p., Lima. mientos superficiales, la erosión superfi- Seminario-Taller Internacional de Arqueología Sassa, K. 2001. The Second Investigation Report cial y la reptación. del Santuario Histórico Nacional y Sitio Pa- on the Slope Instability in Inca's World Heritage En consecuencia, las recomendaciones prin- trimonio Mundial de Machupicchu: Estado de in Machupicchu, Cusco, Peru. Rapport DPRI cipales de urgente intervención son la ade- la cuestión y propuestas para un Plan Maestro, April, 24p., Kyoto. cuada evacuación de las aguas pluviales y (inédito), 171-191, Cusco. Sassa, K., Fukuoka, H., Wang, G., Wang, F., evitar las infiltraciones o la erosión super- Carlotto, V. 1998. Évolution Andine et Raccour- Benavente, E., Ugarte, D. y Astete, F. 2005. ficial, mediante drenajes y pisos imperme- cissement au niveau de Cusco (13-16°S) Landslide Investigation in Machu Picchu World ables, los que deben integrarse al sistema Pérou: Enregistrement sédimentaire, chrono- Heritage, Cusco, Peru (C101-1), en: Landslides, de drenaje inca que tiene que ser puesto logie, contrôles paléogéographiques, évolution Risk Analysis and Sustainable Disaster Mana- en valor. cinématique. Tesis de Doctorado, Universidad gement. Proceedings of the First General de Grenoble, 158 p., Grenoble. Assembly of the International Consortium on AGRADECIMIENTOS Carlotto, V. y Cárdenas, J. 1996. Evaluación Landslides, Springer, 25-38, Berlin, Heidelberg. Geológica del derrumbe del 26-12-95 en la ca- Van Heiningen, P., Ruiz, G., Andriessen, P., Zuloa- Los autores agradecen a las autoridades rretera Puente Ruinas-Machupicchu y zonas ga, A. y Romero, L. 2004. Landscape evolution del Instituto Nacional de Cultura-Cusco, aledañas. UNSAAC, (inédito), 11 p., Cusco. of the Apurímac River drainage basin. Southern en particular al Arqueólogo Fernando Carlotto, V. y Cárdenas, J. 2001. Machu Picchu: A Peru. 12º Congreso Peruano de Geología, Resú- Astete, Director del Santuario Histórico giant built on a fragile foundation. Geotimes menes Extendidos: 249-251, Lima. de Machupicchu, por haber dado los per- 46(8): 22-24. Van Heiningen, P.S., Carlotto, V., Zuloaga, A., Ro- misos y las facilidades para la realización Carlotto, V. y Usselman, P. 1989. Informes sobre mero, L. y Andriessen, P. 2005. Oligocene to de los trabajos de investigación que des- la misión francesa de cooperación en Machu- Pleistocene exhumation patterns across the embocaron en esta publicación. Igual agra- picchu: El marco físico de Machupicchu: Geo- Apurimac River drainage basin, southern Peru. decimiento para las autoridades de la Uni- logía y Geomorfología de un sitio inca amena- 6th International Symposium Andean Geo- versidad Nacional San Antonio Abad del zado. Embajada de Francia, 18 p., Lima. dynamic (ISAG), Extended Abstracts: 763-766, Cusco que apoyaron a dos de los autores, Carlotto, V., Cárdenas, J. y Fidel, F. 2007. La Barcelona. como profesores universitarios. Finalmente Geología en la Conservación de Machupi- Vilímek, V., Zvelebil, J., Klimes, J. Vicko, J. y Astete, a los directivos y geólogos del INGEM- cchu. Boletín INGEMMET, Serie I Patrimonio F. 2005. Geomorphological Investigations at MET por haber hecho parte de los pro- y Geoturismo 1, 305 p., Lima. Machu Picchu, Peru (C101-1), en: Landslides, yectos de investigación institucional, te- Carlotto, V., Cárdenas, J., Romero, D., Valdivia, W. Risk Analysis and Sustainable Disaster Mana- mas como el presentado y referentes a la y Tintaya, D. 1999. Geología de los cuadrán- gement. Proceedings of the First General protección y conservación del patrimo- gulos de Quillabamba y Machu Picchu. Carta Assembly of the International Consortium on nio arqueológico. Geológica Nacional INGEMMET, Boletín Landslides. Springer, 49-54, Berlin, Heidelberg. 127, Serie A: 319 p., Lima. TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO Egeler, C. y De Booy, T. 1961. Preliminary Note on the Geology of the Cordillera Vilcabamba Bouchard, J., Carlotto, V. y Usselman, P. 1992. (SE Peru), with Emphasis on the Essentially Machupicchu: Problemas de conservación de Pre Andean Origin of the Structure. Geologie un sitio de ceja de selva. Boletín del Instituto en Mijnbouw 40: 319-325. Francés de Estudios Andinos 21(3): 905-927, Kalafatovich, C. 1963. Geología de la ciudadela Lima. de Machu Picchu y sus alrededores. Revista Cárdenas, J., Carlotto, V. y Oviedo, M. 2006. Caída Universitaria UNSAAC 121: 217-228, Cusco. de Rocas-derrumbe sucedido el 30 de marzo Kennan, L. 2008. Fission Track ages and sedi- del 2006 en el Cerro Machu Picchu. Informe mentary provenance studies in Peru, and their Recibido: 18 de junio, 2009 INC-Cusco, 12p., Cusco. implications for Andean paleogeographic evolu- Aceptado: 27 de octubre, 2009