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GEOLOGÍA DE 
TERREMOTOS Y 
TSUNAMI 
 
Prof. Dr. Kervin Chunga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOLOGÍA DE 
TERREMOTOS Y TSUNAMI 
 
 
Autor 
Kervin CHUNGA 
 
Co- Autores 
María F. QUIÑÓNEZ, Freddy HUAMAN, Davide BESENZON, 
Maurizio MULAS, Daniel GARCÉS, Erwin LARRETA, Alexander 
GORSHKOV, Alessandro María MICHETTI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Título: 
Geología de Terremotos y Tsunami 
 
ISBN: 978-9942-9927-7-2 
 
Editor: 
Sección Nacional del Ecuador del Instituto Panamericano de Geografía e Historia, IPGH 
 
Autor: 
Kervin Chunga 
Universidad Estatal de la Península de Santa Elena, UPSE 
Sección Nacional del Ecuador del Instituto Panamericano de Geografía e Historia, IPGH 
 
Co-Autores: 
María Fernanda Quiñonez. Secretaría de Gestión de Riesgos, SGR 
Freddy Huaman. Universidad Estatal de la Península de Santa Elena, UPSE 
Davide Besenzon. Universidad Estatal de la Península de Santa Elena, UPSE 
Maurizio Mulas. Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL, IPGH 
Daniel Garcés. Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL 
Erwin Larreta. Universidad de Guayaquil 
Alessandro María Michetti. Universita’ degli Studi dell’Insubria, Italia 
Alexander Gorshkov. Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Moscow, 
Russian Federation 
 
Fotos e Imágenes de cortesía: Xavier Vera, Theofilos Toulkeridis, Roberto Luque 
 
Foto de Portada: 
Edificaciones colapsadas en la ciudad de Portoviejo, 16.04.2016 
 
Edición gráfica, diseño y diagramación: 
Servio Paladines Maldonado 
Sección Nacional del Ecuador del Instituto Panamericano de Geografía en Historia 
 
Impreso en: 
Quito – Ecuador, Imprenta y Offset Santa Rita 
 
© 2016. Todos los derechos reservados. 
Sección Nacional del Ecuador del Instituto Panamericano de Geografía e Historia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MIS MAESTROS 
 
 
 
 
 
Sergio Alberto Aguayo Escandón 
(28 Feb. 1925 – 29 de Jun. 2015) 
 
 
 
El profesor Sergio Aguayo, en 1945 durante la Revolución Velasquista dejó la Universidad 
de Guayaquil, para ir a estudiar en la Facultad de Minas de la Universidad de Colombia en 
Medellín; allá permaneció 12 años, adquiriendo experiencia en temáticas en ciencias de la 
Tierra. Cuando era universitario trabajo como técnico dinamitero de la construcción del 
túnel entre Barbosa y Bucaramanga. Después de graduarse trabajo como Ingeniero de 
Explotación para una empresa en el Departamento de Caldas. Al volver al Ecuador recibió 
una oferta de trabajo en las minas de azufre de Tixán. Posteriormente se convirtió en 
maestro en los Colegios César Borja Lavayen y Técnico Simón Bolívar. Luego recibió la 
oportuna oferta de trabajo en la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de 
Guayaquil, donde dictó la cátedra de Geología General y Mineralogía. En 1960 a sus 35 
años de edad fue invitado a impartir sus conocimientos en la Escuela Superior Politécnica 
de Litoral que había iniciado sus actividades en 1959, en el Campus Politécnico de las 
Peñas enseñó Mineralogía y Geología Física. Participó en la formación del Departamento de 
Ingeniería en Geología, Minas y Petróleo del que fue director (1961-1971). Entre 1967 y 
1969 tuvo a su cargo el Rectorado y Vicerrectorado de la Espol. Después de 32 años de 
formar nuevos ingenieros dejó físicamente la Facultad de Ingeniería en Ciencias de la 
Tierra de la Espol y la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Guayaquil. 
Participó durante su vida profesional como conferencista en varios Congresos dentro y 
fuera del país. En el 2010 recibió reconocimientos tanto del Congreso Nacional como de la 
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Con un gran legado académico y profesional, 
falleció en la ciudad de Guayaquil, el 29 de junio de 2015. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MIS MAESTROS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Martha Ordoñez de Fiallos 
Profesora de Micropaleontología – Universidad de Guayaquil 
 
 
Enrique Dávila Flores 
Profesor de Geofisica – Universidad de Guayaquil 
 
 
José Egred A. 
Sismólogo e Historiador del Instituto Geofísico de Quito 
 
 
Renzo Angeletti 
Profesor de Estratigrafía y Sedimentación – Universidad de 
Guayaquil 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÓLOGO 
 
 
 
Este texto académico del profesor Kervin Chunga, constituye un valioso aporte a la 
comunidad estudiantil y profesional del área de ciencias geológicas, ambiental e ingeniería 
civil, proporcionando información primordial y necesaria para comprender las amenazas 
sísmicas y los peligros geológicos que existieron en el pasado y pueden volver a suscitarse en 
un futuro próximo, recordando que los eventos naturales son cíclicos y en muchas ocasiones 
su recurrencia larga sobrepasa nuestra corta historia sísmica que, como explica el Autor de 
este libro, inicia en la costa del Ecuador en el año de 1.787 con el terremoto de Guayaquil del 
11 de junio. 
El Ecuador, además de ser uno de los mejores sitios paisajísticos en el mundo, presenta un 
rápido desarrollo urbanístico e industrial, sin embargo debemos considerar la dimensión de 
las amenazas naturales y su recurrencia en el territorio, y así establecer mejores 
planificaciones de mitigación y respuesta durante una emergencia. Este libro comprende 
siete capítulos con descripciones detalladas de terremotos históricos, paleo-terremotos, 
tsunami, deslizamientos que fueron activados por movimientos sísmicos, y análisis de 
peligrosidad sísmica a través del método de zonación morfoestructural. 
Es grato para mí, expresar en nombre de la Sección Nacional del Ecuador del Instituto 
Panamericano de Geografía e Historia, el reconocimiento a la valía de un gran profesor e 
investigador en la geología de terremotos, mis felicitaciones al entregar al país una excelente 
publicación que es una dedicación de 15 años de investigación, la cual se materializa con este 
libro que con orgullo se edita en la ciudad Quito con el apoyo y compromiso de la sede 
nacional del IPGH. 
 
 
 
 
 
Ing. Fabián Durango 
Secretario Técnico de la Sección Nacional del Ecuador 
Instituto Panamericano de Geografía e Historia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PREFACIO 
Información de la geología de terremoto, paleo-tsunami, y sismicidad histórica y 
contemporánea para la región litoral del Ecuador, es proporcionada en este texto académico 
para estudiantes y profesionales afines a la ciencia de la Tierra e ingeniería. La geodinámica 
de nuestro territorio es compleja, y su origen es asociada a la tectónica activa de la placa de 
Nazca que colisiona y subduce con el segmento continental conformado por el Bloque 
Norandino y la placa Sudamérica, esta estructura sismogénica de la zona de subducción es 
considerada la principal fuente sísmica donde fuertes terremotos en el orden de magnitud 7.8 
a 8.8 pueden acaecer; sin embargo el nivel de riesgo sísmico se incrementa también por las 
fallas geológicas superficiales próximas a poblados y ciudades, capaces de generar sismos 
moderados entre magnitud 6 a 7.2. Ambas fuentes sísmicas pueden generar efectos 
geológicos cosísmicos, como: (a) licuefacción de suelos saturados, (b) subsidencia 
antropogénica y natural así como los sinkholes, (c) grietas y fallamientos superficiales en 
terreno natural, (d) deslizamientos de taludes naturales y estabilizados, y (e) levantamiento 
de acantilados y playas. Estos fenómenos geológicos son los que provocan daños en 
infraestructuras y edificaciones, donde las condiciones locales de los sedimentos Holocénicos 
dependiendo del escenario de ambiente deposicional sedimentario, permite el efecto de sitio 
y la amplificación de las ondas sísmicas de mayores duraciones. 
La historia sísmica de la costa del Ecuador proporcionada por el catálogo Cerecis (Centro 
Regional de Sismología para América del Sur), inicia con el terremoto de Guayaquil del 11 de 
junio de 1787, donde un sismo de magnitudentre 6.2 a 6.5 tuvo su origen de fuente sísmica 
de falla superficial o cortical; los relatos de este tiempo proporcionan información de los 
daños en el terreno y de viviendas. Este corto registro de sismicidad no proporciona 
suficiente información para un correcto estudio de riego sísmico, por lo que el Autor de este 
libro, emplea una metodología de estimación de máximas magnitudes y su relación de 
intensidades macrosísmicas desde el análisis estructural de fallas geológicas activas 
cartografiadas en el territorio, permitiendo construir un mapa de estimaciones de niveles de 
sismicidad para el litoral Ecuatoriano. 
Las recurrencias de activación de fallas capaces de generar sismos moderados a fuertes, 
puede estar en el orden de decenas a centenas de años, y en otras ocasiones cada 30.000 
años. La historia sísmica puede ser complementada con datos paleosísmicos, a través de los 
estudios de estructuras de deformaciones sinsedimentarias, como los paleo-volcanes de 
arenas, paleo-licuefacción de material granular y en otras condiciones de material cohesivo 
las deformaciones por fluidificación cosísmica de los sedimentos saturados. La activación de 
estas estructuras sismogénicas pueden generar también Tsunami, y la evidencia de este 
episodio cosísmico puede ser registrado en sedimentos bien preservados en zonas bajas 
marinas litorales y en esteros o ríos que desembocan en el mar, recordando que en estos 
últimos rasgos geomorfológicos la refracción de las ondas de tsunami incrementa su altura 
run-up. Estudios de Paleosismología de depósitos de tsunami registrado en el Golfo de 
Guayaquil hace 1.250 años ± 50 años, y en los sitios de Jaramijó y Manta, hace 1.170 años ± 30 
años, son detallados en el capítulo 5, explicando las fases de investigación y los análisis 
estratigráficos y bioestratigráficos realizados en muestras aflorantes en acantilados costeros 
y de aquellos muestreados por perforaciones en planicies litorales. Otros peligros geológicos 
como depósitos volcánicos transportados por fall-out desde los Andes septentrionales y 
depositados significativamente en la provincia de Manabí, son también referidos en este texto 
académico, donde poblaciones precolombinas fueron desplazadas por estos eventos 
catastróficos, y de las cuales pueden ser recurrentes para un futuro próximo. 
Los macizos rocosos son principalmente compuestos en su mayoría de estratos de areniscas, 
limolitas, arcillolitas y margas de edad terciaria, muchos de estos son fracturados, diaclasados 
y con menores fallas geológicas, y estas condiciones de inestabilidad más los grados de 
alteración o meteorización, permitirían remoción de tierra o deslizamientos, los cuales 
 
 
 
pueden ser activados o re-activados por altas precipitaciones durante las épocas invernales y 
también por movimientos telúricos de moderada a alta intensidad sísmica. Casos de estudios 
de deslizamientos en Anconcito (provincia de Santa Elena) y en Bahía de Caráquez (provincia 
de Manabí), empleando técnicas de prospección de geología de superficie, más prospecciones 
geofísicas han permitido entender la dinámica de desplazamientos en el subsuelo de 
materiales a través de superficies de fallas, este texto proporciona también criterios 
geomorfológicas para la cartografía de los deslizamientos. 
El reciente terremoto de Pedernales del 16 de abril de 2016, con magnitud 7.8 y máximas 
intensidades entre IX y X, ha proporcionado información relevante de los efectos geológicos 
cosísmicos y los efectos de sitios, formados en diversos tipos de escenarios geomorfológicos, 
zonas supratidales, planicies costeras, paleo-lagunas litorales (albufera, ejemplo el sitio de 
Tarqui, Manta), paleo-meandros (Tosagua), planicies y terrazas aluviales, zonas de depresión 
entre colinas (llamadas también zonas de rellenos), todos estos rasgos tienen relación con el 
tipo de suelo saturado y no saturado, donde las amplificaciones de ondas sísmicas tuvieron 
mayores duraciones, y los daños considerables (ie., Portoviejo) fueron reportados a una 
distancia de 145 km desde el epicentro. Estos daños ambientales en el terreno fueron 
evaluados desde grados de intensidades macrosísmicas, empleando la escala ESI-2007 
(Environmental Seismic Intensity), un completo registro de daños cosísmicos es presentado en 
este libro, con la finalidad de proporcionar información necesaria para un correcto estudio 
del riesgo sísmico, conociendo que el sismo de referencia histórica es el terremoto de 1942 
(Mw 7.9), donde los efectos de daños con el último terremoto son similares, desde estructura 
sismogénica y efectos de condiciones geológicas locales. El método de zonación sísmica 
morfoestructural aplicada al territorio continental proporciona nudos sismogénicas 
(intersección de fallas geológicas), identificando potenciales zonas sísmicas, esta información 
puede ser integrada sintéticamente al corto catálogo de terremotos históricos del Ecuador. 
 
Toda la información proporcionada en este libro, es el trabajo de 15 años de investigación del 
suscrito Autor, datos y resultados obtenidos en años anteriores ahora son confrontables con 
el reciente terremoto de Pedernales (Mw 7.8), la finalidad es proporcionar la suficiente 
información geológica para las próximas modificaciones del Código Ecuatoriano de la 
Construcción; además de entregar los avances de investigación a la comunidad geológica y 
geotécnica. Los estudiantes pueden tener una referencia y comprensión más clara de la 
tectónica activa, y la preparación técnica para los próximos fuertes sismos que deben 
acontecer en la costa del Ecuador. Esta obra es dedicada a mis maestros, Sergio Aguayo, 
Martha Ordóñez, José Egred y Enrique Dávila. 
 
 
 
 
Kervin Chunga 
Profesor de Geología 
Universidad Estatal de la Península de Santa Elena 
Miembro de la Comisión de Geofísica del IPGH 
 
 
 
 
 
 
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ÍNDICE 
 
Capítulo 1 Geodinámica y Tectónica activa del Ecuador 
Kervin Chunga 
1.1 Introducción ..................................................................................................................................................... 1 
 1.1.1. Teoría de la deriva continental ....................................................................................................... 1 
 1.1.2. Expansión y desplazamientos de las placas tectónicas ........................................................ 1 
 1.1.3. Distribución de placas litosféricas para Ecuador ................................................................... 1 
 1.1.4. Provincias morfotectónicas del Ecuador ................................................................................... 3 
 1.1.4.1 Punto caliente o hotspot Galápagos ............................................................................... 4 
 1.1.4.2 El Centro de divergencia Galápagos .............................................................................. 5 
 1.1.4.3 La zona de subducción ......................................................................................................... 5 
 1.1.4.4 Sistema Mayor Dextral (franja de fallas corticales) ................................................ 6 
 
Capítulo 2 Niveles de Sismicidad de la costa del Ecuador 
Kervin Chunga, Freddy Huaman 
2.1 Introducción a la terminología del Peligro geológico ............................................................................. 9 
2.2 Metodología de análisis del Riesgo sísmico ................................................................................................ 11 
2.3 Sismicidad histórica y contemporánea ......................................................................................................... 13 
2.4 Ambiente tectónico en el litoral Ecuatoriano ............................................................................................ 18 
2.5 Modelos de subducción ........................................................................................................................................21 
2.6 Intensidades macrosísmicas y terremotos históricos ............................................................................ 24 
2.7 Determinación de isosistas de intensidad ................................................................................................... 27 
2.8 Conclusión ..................................................................................................................................................... 28 
 
Capítulo 3 Terremotos de la costa sur Golfo de Guayaquil 
Kervin Chunga 
3.1 Introducción ..................................................................................................................................................... 31 
3.2 Sismicidad histórica e instrumental ............................................................................................................... 32 
3.3 Estimación de magnitudes desde fallas geológicas ................................................................................. 35 
3.4 Morfometría del Golfo de Guayaquil .............................................................................................................. 36 
3.5 Terremotos de subducción de la costa sur de Ecuador ......................................................................... 39 
3.6 Terremotos corticales de Guayaquil ............................................................................................................. 44 
3.7 Cálculo de magnitudes y PGA desde fallas capaces ................................................................................. 47 
3.8 Discusión y conclusiones ..................................................................................................................................... 52 
 
 
 
 
ii 
 
Capítulo 4 Paleosismología y Geología de Tsunami 
Kervin Chunga, María Fernanda Quiñónez 
4.1 Terminología del peligro Tsunami ................................................................................................................. 57 
 4.1.1. Tsunami: ¿Qué son y cómo se origina? ........................................................................................ 58 
 4.1.2. ¿Cómo se propagan y cuáles son los efectos sobre las costas? ......................................... 58 
 4.1.3. ¿Ecuador es una zona susceptible a estos fenómenos? ....................................................... 59 
 4.1.4. ¿Qué hacer ante el riesgo de un Tsunami o maremoto? ..................................................... 59 
4.2 Tsunami históricos en la costa sur del Ecuador ........................................................................................ 60 
4.3 Cartas de inundaciones por Tsunami ............................................................................................................ 63 
4.4 Paleosismología aplicada a Tsunami ............................................................................................................ 66 
4.5 Paleosismología en la costa sur: depósito de Tsunami .......................................................................... 69 
 4.5.1. Material de extracción de muestras testigos sedimentos ................................................... 72 
 4.5.2. Caja de abertura de testigo y tubo ................................................................................................. 72 
 4.5.3. Comportamiento geomécanico de sedimentos ....................................................................... 75 
 4.5.4. Estratigrafía y ambiente sedimentario de Playas Villamil.................................................. 75 
 4.5.5. Criterios utilizados para interpretar depósitos de Tsunami ............................................. 80 
 4.5.6. Tasa de sedimentación ....................................................................................................................... 81 
 4.5.7. Resultados de análisis de espectrometría.................................................................................. 82 
4.6 Paleosismicidad en la costa central: riesgo geológico y Tsunami ..................................................... 102 
 4.6.1. Peleosismicidad y levantamiento tectónico de la costa ....................................................... 105 
 4.6.2. Potencial fuente sísmica de Tsunami local ................................................................................ 106 
 4.6.3. Estratigrafía de secuencias sedimentarias: riesgo geológico ............................................ 108 
 4.6.3.1. Estratigrafía y unidades litológicas de la estación EJ-01 ..................................... 109 
 4.6.3.2. Estratigrafía y unidades litológicas de la estación EJ-02 ..................................... 112 
 4.6.3.3. Estratigrafía y unidades litológicas de la estación EJ-03 ..................................... 115 
 4.6.3.4. Estratigrafía y unidades litológicas de la estación EJ-04 ..................................... 118 
 4.6.3.5. Estratigrafía y unidades litológicas de la estación EJ-05 ..................................... 118 
 4.6.4. Indicadores bioestratigráficos para ambientes sedimentarios ........................................ 121 
 4.6.5. Modificación de Jaramijó y afectación de culturas precolombinas 
 por peligro volcánicos ......................................................................................................................... 123 
 
Capítulo 5 Peligro por deslizamiento en la costa de Ecuador 
Kervin Chunga, Daniel Garcés 
5.1 Terminología de los movimientos de masas .............................................................................................. 127 
5.2 Activación de deslizamientos por sismos y lluvias .................................................................................. 129 
5.3 Anconcito: análisis geo-estructural de deslizamientos ......................................................................... 130 
 5.3.1. Fases de investigación y metodología ......................................................................................... 132 
 5.3.2. Geología local .......................................................................................................................................... 132 
 5.3.3. Mecanismos focales y campo de esfuerzo de fallas geológicas ........................................ 134 
iii 
 
 5.3.4. Cálculo de volumen de material rocoso deslizado ................................................................ 136 
 5.3.5 Deslizamiento en Anconcito del 7 de abril de 2011 .............................................................. 137 
 5.3.6 Discusión y conclusión ....................................................................................................................... 142 
5.4 Bahía de Caráquez: análisis geo-estructural de deslizamientos ........................................................ 144 
 5.4.1 Aspectos geomecánicos de la deformación ............................................................................... 147 
 5.4.1.1 Caracterización geológica del peligro deslizamiento .......................................... 147 
 5.4.2 Activación de deslizamientos por Terremoto de Pedernales............................................ 155 
 
Capítulo 6 Geología del terremoto de Pedernales del 16 de abril 2016 (Mw 7.8) 
Kervin Chunga, Davide Besenzon, Maurizio Mulas, Erwin Larreta 
6.1 Introducción ..................................................................................................................................................... 157 
6.2 Escalas de Intensidades y Metodología ........................................................................................................ 160 
6.3 Fuente sísmica – Estructura sismogénica .................................................................................................... 161 
6.4Geología del área epicentral .............................................................................................................................. 163 
6.5 Efectos geológicos cosísmicos........................................................................................................................... 165 
 6.5.1 Rasgos geológicos con asignación de intensidad IX - X ........................................................ 166 
 6.5.2 Rasgos geológicos con asignación de intensidad VIII ........................................................... 173 
 6.5.3 Rasgos geológicos con asignación de intensidad VII ............................................................. 182 
6.6 Construcción de un mapa de intensidad ...................................................................................................... 185 
6.7 Otras fuentes sísmicas: Fallas corticales ...................................................................................................... 187 
 
Capítulo 7 Zonación sísmica morfo-estructural 
Kervin Chunga, Alexander Gorshkov, Alessandro Michetti 
7.1 Métodos probabilístico y Determinístico en Análisis de la Peligrosidad sísmica ...................... 195 
7.2 Método de estimación Probabilística a través de análisis de los sismos corticales .................. 196 
7.3 Método de estimación Determinística desde análisis de Fallas capaces ....................................... 199 
 7.3.1 Técnica “Pattern Recognition” de Zonación Morfo-estructural 
 desde análisis geomorfológicos, geológico y sismológicos ............................................... 203 
7.4 Selección de método de estudio de peligro sísmico ................................................................................ 210 
7.5 Técnica “Pattern Recognition” de zonación morfo-estructural ......................................................... 211 
7.6 Nudos estructurales desde análisis morfológicos .................................................................................... 215 
7.7 Reconocimiento de nudos sismogénicos ..................................................................................................... 217 
7.8 Mapa de zonación morfo-estructural de Ecuador .................................................................................... 221 
7.9 Discusión de resultados del método “Pattern Recognition” ................................................................ 223 
 7.9.1 Nudos sismogénicos con M≥6 ......................................................................................................... 225 
 7.9.2 Nudos sismogénicos con M≥6.5 .................................................................................................... 228 
7.10 Conclusión ..................................................................................................................................................... 229 
 
Apéndice 1: Escala de intensidad macrosísmica ESI-2007 ............................................................................... 231 
 
iv 
 
Apéndice 2: Datos de efectos cosísmicos en el Terreno compilados 
en la provincia de Manabí y Esmeraldas, Terremoto de Pedernales 
(Mw 7.8), 16 de abril de 2016. Y asignación de intensidades aplicando 
la escala ESI-2007Escala de intensidad macrosísmica ESI-2007 ................................................................... 243 
 
Apéndice 3: Extractos de mapas geológicos a escala 1. 100.000 del área epicentral 
 del Terremoto de Pedernales (Mw 7.8), 16 de abril de 2016-2007 ............................... 279 
 
 
Apéndice 4: Mapas de potenciales suelos saturados en Cuencas Hidrográficas de 
Manabí, aplicando el método TPI (Topographic Position Index), desde análisis 
geomorfológico y modelos digitales del terreno 16-2007 ................................................................................ .287 
 
Referencia bibliográfica .................................................................................................................................................... 305