Geottsic a Colombiana N° 7 pp. 24-29 diciembre de 2003 Bogota, D.C. ISSN • 0121 - 2974

Caracterlzacion preliminar de la susceptibilidad
sismica en el entorno de la localidad de Sampacho,

Cordoba, Argentina
DAGA ROMINA

VIRGINIA GROSSO

GUILLERMO SAGRIPANTI

MONICA VILLEGAS

DIEGO VILLALBA

Departamento de Geologia. Universidad Nacional de Rio Cuarto.

Agencia postal 3. CP X5B04ZAB - Rio Cuarto. C6rdoba. Argentina

email: rdaga@exa.unrc.edu.ar

RESUMEN

La localidad de Sampacho, situada en el Departamento Rio Cuarto, Provincia de Cordoba, centro de la Republica Argentina,
se encuentra emplazada en una region de intraplaca con probada actividad sismica historica y actual, donde el nivel de sismici-
dad, que es importante, pone en una constante geoamenaza sismica a toda la region. Es de destacar que esta fue epicentro de
dos terremotos historicos (afio 1934), considerados dos de los mas destructores ocurridos dentro de la zona de sismicidad re-
ducida.

En el presente trabajo se caracterizo de manera preliminar la susceptibilidad sismica en el entomo de la localidad de Sam-
pacho, como base para futuros estudios de microzonificacion sismica y evaluacion del riesgo sisrnico. La metodologia seguida
hizo enfasis en el estudio de los factores litologicos, geornorfologicos e hidrologicos locales, los cuales pueden tener una im-
portante incidencia en el desplazamiento del frente de ondas elastic as.

Se definieron cinco clases de susceptibilidad a partir de la superposicion de niveles de informacion litologia y profundidad
del nivel freatico, de las cuales predomina la moderadamente baja. La distribucion areal de las mismas se presenta en una carta
de susceptibilidad sismica preliminar en soporte digital, siendo este el primer documento sobre esta tematica generado para la
region.

PALABRAS CLAVE: TERREMOTOS; RIESGO SiSMICO; MICROZONIFICACION; lICUEFACCION

ABSTRACT

The city ofSampacho, situated in Rio IV departmen, center of Argentina, it is located in an intraplate region with proved histo-
rical and current seismic activity, where the level of seismicity, which is important, makes a low constant seismic geoamenace
to the all region. It is worth mentioning that it was epicenter of two historical earthquakes (year 1934), considerated two of the
most destructive ones within of the zone of reduced seismicity.

In this paper characterizes preliminarily the Seismic Susceptibility in the sourrounding areas ofSampacho City, as a base for
future studios of seismic rnicrozoning and evaluation of Seismic-Risk. The following metodology emphatized the local Iitholo-
gic, geomorphologic and hydrologic factors, which may have an important incidence in the displacement of elastic wave front.

It also defines five classes of susceptibility from superimpose of information levels (lithology and depth oflevel freatic),
from wich the moderately low prevails. The areal distribution of them is presented in a preliminary Map of Seismic Suscepti-
bility in digital support, being this one the first document developed on this theme for the region.

KEYWORDS: EARTHQUAKE. SISMIC HAZARD, MICROZONIFICATION, LIQUEFACTION

UBICACION
EI area de estudio esta situada al SW del Departamento Rio
Cuarto, Cordoba, centro de la Republica Argentina (figura I),

Manuscrrto recibido para evaiuacton ei 24 de jUlio de 2002.
Articulo aceptado para publicacien por el Comite Edrtorialel 30 de octubre de 2002.

24 GEOFislCA COLOMBIANA. 7, DICIEMBR~ DE 2003



CARACTERIZACION PRELIMINAR DE LA SUSCEPTIBILIDAD SiSMICA EN EL ENTORNO DE LA LOCALIDAD DE SAMPACHO, CORDOBA, ARGENTINA

REPUBLICA ARGENTINA PROVINCIA DE CORDOBA

35

~ AREA DE [STUDIO

Figura J. Ubicaci6n area de estudio.

borde occidental de la provincia Geologica Llanura Chaco-
Pampeana, que comprende una extensa llanura compuesta pre-
dominantemente por materiales loessicos y fluviales subordi-
nados, de edad Cenozoica y con bajo a nulo grado de diagenesis.
Emplazada en el area sismotectonica Sierras de Cordoba y San
Luis, en una region sismicamente activa, donde el nivel de sismi-
cidad es importante, por 10 que la region esta sometida a una
constante amenaza sismica (Sagripanti et al., 2001).

INTRODUCCION
En regiones donde la actividad sismica es manifiesta y somete al
hombre, sus bienes y el normal desarrollo de sus actividades a una
constante amenaza sismica, como ocurre en la zona de estudio, es
imprescindible que los habitantes adquieran conciencia para revertir

.el estado de negacion sismica existente.
EI riesgo sismico se asume como la probabilidad de perdidas de

vidas, materiales y economic as frente a la ocurrencia de un te-
rremoto de una magnitud dada, en un tiempo preestablecido, con
consecuencias especificas sobre el medio ambiente (Paniza, 1990).
Para su estimacion es necesario lograr previamente la caracteri-
zacion de la amenaza 0 peligro sismico, que depende de la si-
tuacion sismotectonica de la region, de la vulnerabilidad que es el
grado de perdidas esperadas con relacion a las perdidas maximas
posibles y de la susceptibilidad sismica.

Uno de los aspectos que condiciona la magnitud de los dafios
producidos por los terremotos es la susceptibilidad sismica, que
comprende las caracteristicas propias del medio fisico, como la pro-
fundidad del agua subterranea, litologia y geomorfologia, que tienen
incidencia directa en el potencial de licuefaccion de los sedimentos
sueltos, siendo esta una de las principales causas de destruccion de
edificios e infraestructurasde servicios. Si bien las construcciones
en zonas sismicas suelen estar preparadas para resistir estos feno-
menos, en cuanto a pautas de sismorresistencias, el hecho de que

GEOFislCA COLOMBIANA, 7, DICIEMBRE DE 2003

esten asentadas en suelos granulares poco consolidados las trans-
forma en construcciones vulnerables de sufrir las consecuencias de
la licuefaccion: destrucci6n por asentamiento diferencial del te-
rreno, agrietamientos en paredes y techos, desmoronamientos, de-
presiones y hundimientos en la superficie.

Este fen6meno se pone de manifiesto con la disminucion
parcial 0 total de la resistencia de cizalla, como consecuencia de
una agitaci6n externa inducida 0 natural, como una sacudida
sismica, transformando un material del estado solido al fluido. Si
bien el origen de la licuefacci6n no siempre es sismico, es aso-
ciada a terremotos cuando se encuentran en zonas de riesgo
sismico. Los materiales mas susceptibles a la licuefacci6n son
arenas de grana fino a medio, bien seleccionadas.

En una region sismicamente activa, el desconocimiento de la
posicion y comportamiento del nivel freatico y de la respuesta de
los materiales que forman el subsuelo frente a una agitacion
sismica puede generar graves dafios en las estructuras edilicias
emplazadas en la zona, como es el caso de la poblacion en es-
tudio. Por ello el objetivo de este trabajo es lograr la caracteri-
zaci6n preliminar de la susceptibilidad sismica para la localidad
de Sampacho y sus alrededores, como base para una futura esti-
macion del riesgo sismico, focalizando el analisis en los factores
Iitolcgicos, geomorfol6gicos e hidrol6gicos locales, los cuales
pueden amplificar 0 atenuar el frente de ondas elasticas.

PROPUESTA METODOLOGICA
PARA LA OBTENCION DE CARTOGRAFIA
DE SUSCEPTIBILIDAD SISMICA
De acuerdo con 10 planteado por Paniza (1990), para la valo-
raci6n de la susceptibilidad sismica se deben considerar factores
relacionados con el medio fisico, como la litologia, geomorfo-
logia y profundidad del nivel freatico. Desde este punto de vista,
y para la obtencion de las unidades cartograficas de sus-
ceptibilidad, se elabor6 el mapa geologico-geornorfologico
donde las unidades se definieron teniendo en cuenta rasgos es-
tructurales, litologicos y morfol6gicos, todos ellos relacionados
geneticamente. Por esta raz6n, y considerando la escala de
trabajo, los limites de unidades fueron utilizados para generalizar
la distribucion areal de la litologia.

Para la tipificaci6n de la litologia se utiliz6 el Sistema uni-
ficado de clasificacion de suelos que se aplica en los estudios geo-
tecnicos de mecanica de suelos, y que se considera el mas
apropiado para la ponderacion preliminar del potencial de licue-
faccion. Los otros parametres geornecanicos que intervienen en la
definici6n final, como presi6n de confinamiento inicial y den-
sidad relativa, se consideran homogeneos a esta escala de trabajo
y deben ser definidos al hacer estudios de mayor detalle (microzo-
nificacion sismica).

25



Para completar esta propuesta, se establecio la profundidad del
nivel freatico mediante metodos hidrogeologicos convencionales.

Para la elaboracion de la carta preliminar de susceptibilidad
sismica se aplic6 la metodologia de superposicion de niveles de
informacion (overlay). Para ello se establecieron cuatro clases li-
tol6gicas definidas sobre la base de las litologias presentes y tres
clases derivadas de la profundidad del nivel freatico, siguiendo 10
propuesto por Ramirez Rayo (1997), considerando la mayor pro-
babilidad de licuefaccion entre la superficie topografica y los seis
y siete metros de profundidad como maximo y por encima de los
tres metros de profundidad del nivel freatico, En ambos, casos a
cada clase se Ie asigno una valoraci6n cualitativa y, a partir del
cruce de las mismas, se lograron cinco clases de susceptibilidad,
las cuales representan la cantidad maxima de combinaciones po-
sibles entre dichas variables, esto ultimo para permitir una mejor
cornparacion al aplicar el metodo en otras zonas.

MARCO GEOLOGICO-GEOMORFOLOGICO
EI area de estudio se encuentra dentro la Provincia Geomorfol6gica
Llanura Chacopampeana, region eolica-loessica subhumeda (Cantu
et al., 1984), dentro de la cual pueden -a su vez- distinguirse zonas
con caracteristicas geologicas-geomorfologicas diferentes (figura 2).

Se realize el foto-analisis de la zona, con el proposito de ela-
borar una carta geologica-geornorfologica de base para el area de
estudio. Todas las unidades responden a un fuerte control estruc-
tural que definen bloques tectonicos de basamento ascendidos di-
ferencialmente, los que han condicionando el comportamiento del
agua superficial y subterranea, generando asi depositos palustres y

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Figura 2. Mapa geo!6gico-geomorfoI6gico.

26

ROMINA ET AL.

lagunares que interdigitan y se suceden verticalmente con otros
eolicos 0 fluviales.

Unidad 1 (Ul) Bloque hundido de fa (alia Las Lagunas
Esta unidad deprimida se caracteriza por la presencia de una serie
de lagunas permanentes, entre elias las lagunas Suco y Goyo, como
tambien de otras temporarias y zonas de baiiados originados por el
aporte de aguas subterraneas, y en menor grado por escurrimientos
superficiales. Son de origen tectonico, controladas por la falla Las
Lagunas (Az: 0400N). Presentan una morfologia elongada en el
mismo senti do de su alineaci6n; son sub-redondeadas, con bordes
netos y se extienden a 10 largo de la expresi6n de la escarpa. En su
mayoria son asirnetricas, con la mayor profundidad hacia el bloque
levantado. Se reconocen depositos lagunares, intercalados con
loess, y materiales mas arenosos posiblemente de origen fluvial.

Unidad 2 (U2) Bfoque hundido de fa (alia Las Rosas
Esta unidad esta emplazada en una depresi6n de origen tectonico,
controlada por la falla Las Rosas, de rumbo 0400N y bloque
hundido al SE. Genera una zona de bajos y humedales alineados y
elongados en sentido noroeste-sudeste, alimentados en su mayoria
por el nivel freatico. Esta depresi6n es cabecera de las nacientes del
arroyo Sampacho, area de relieve plano, con escaso microrrelieve
donde aflora la freatica, salada, originando eflorescencias de sales
al final del periodo de sequia (rasgos hidroalom6rficos). Los mate-
riales reconocidos son sedimentos finos (lagunares), arenosos finos
y loessicos, La falla Las Rosas, si bien no tiene expresi6n en super-
ficie, puede establecerse por las morfologias asociadas en el area.

Unidad 3 (U3) Pfanicie ondufada con medanos
sobreimpuestos
Esta unidad presenta un relieve ondulado constituido por medanos
activos y otros estabilizados, de orientacion NW -SE, que se so-
breimponen a paleorasgos fluviales, correspondientes probable-
mente a una antigua traza del arroyo del Gato. Pueden reconocerse
materiales loessicos y arenosos finos.

Unidad 4 (U4) Pfanicie ondufada con afloramiento
de areniscas
Al SW de Sampacho se encuentra un afloramiento de areniscas
permicas (Cantera Sampacho) simi lares a las aflorantes en el cerro
Suco. Estos son considerados un relieve residual producto de
erosion diferencial y de la actividad neotectonica de estructuras.

Unidad 5 (U5) Bfoque efevado y bascufado
de fa (alia Las Lagunas
La falla Las Lagunas se caracteriza por presentar una escarpa de
falla continua con frente bien abrupto inclinando al oeste y con su
espalda mas tend ida al este; tiene una altura promedio de 2.5 m,
pendientes que alcanzan 25°, y sobre ella se evidencia una alta tasa

GEOflslCA COLOMBIANA. 7, DICIEMBAE DE 2003



CARACTERIZACI6N PRELlMINAR DE LA SUSCEPTIBILIDAD SiSMICA EN EL ENTORNO DE LA LOCALIDAD DE SAMP ACHO. C6ROOBA. ARGENTINA

de erosion hidrica, con la instalacion de sistemas de carcavas y la
consecuente modificacion del perfil de la escarpa; tambien puede
mencionarse la presencia de sistemas de medanos coronando la
parte superior de la misma.

Los sitios de mayor elevacion dentro de esta unidad corres-
ponden a los cerros Sampacho y Suco. EI primero, cuya litologia es
un granitoide de grana medio, es atravesado por algunos filones de
pegmatitas. Dicho material ha intruido un gneis biotitico muy es-
quistoso que predomina en la parte norte del mismo (Mingorance,
1991). Junto al cerro Suco, conformado por areniscas permicas,
forman relieves residuales productos de la erosion diferencial y de
la actividad neotectonica de las estructuras presentes en el area.
Las areniscas permicas tambien se reconocen aflorando en las pro-
ximidades de la localidad de Sampacho.

EI cerro Sampacho es atravesado por una falla (Az: 1200N) que
nace aproximadamente en las iiltimas manifestaciones de la sierra de
Comechingones (Faja de cizalla Las Lajas), la cual atraviesa toda la
unidad, con direccion a la localidad de Sampacho, y hacia el sudeste
controla la posicion del arroyo que lIeva el mismo nombre.

Hacia el oeste, y recorriendo toda la unidad, como tambien la
Unidad 6, se ubica un canal de origen antropico que nace en la
laguna Suco, aetna como desaguador de la misma y luego de-
semboca en el arroyo Sampacho.

Unidad 6 (U6) Planicie ondulada toessice
Pueden observarse en esta unidad rasgos paleofluviales con orien-
tacion NW-SE, a los que se Ie sobreimpone una importante secuencia
de material eolico, Toda la unidad tiene eventos eolicos sobreim-
puestos, y el material que se encuentra predominantemente son sedi-
mentos arenosos finos y muy finos de origen eolico (Holoceno).

Unidad 7 (U7) Alto estructural de sampacho
Esta unidad se considera una morfoestructura elevada, controlada
estructuralmente hacia el noreste y sudoeste, siendo estas estruc-
turas limites de la unidad. Los materiales identificados pueden clasi-
ficarse como arenas, limos y arcillas.

Unidad B (UB) oepresion longitudinal arroyo
Sampacho
Dicho arroyo presenta un marcado control estructural que se refleja
en el patron rectilineo que presenta el mismo. Su faja fluvial actual se
limita al propio cauce y sus barrancas. Presenta a su alrededor zonas
con problemas hidrohalomorficos, que se manifiestan tanto en el
suelo como en la vegetacion. Estos bajos escurren por sistemas de
drenaje encauzados con carcavas y surcos que ponen en evidencia el
poder energetico desarrollado en epocas de lIuvia (Nicolau, 1989).
Los materiales presentes son arenas gruesas a finas.

GEOFislCA COlOM81ANA, 7, DICIEM8RE DE 2003

Unidad 9 (U9) Faja fluvial y paleoderrames
del arroyo del Gato
El sistema de drenaje mas importante presente en toda el area de es-
tudio es el arroyo del Gato, con una direccion de drenaje NW-SE,
con tramos rectos, evidenciando un marcado control estructural,
con barrancas bastante pronunciadas y poco desarrollo de terrazas
en todo su recorrido.

Se reconocen con una importante distribucion areal, rasgos pa-
leofluviales con orientacion NW-SE, a los que se Ie sobreimpone
una secuencia de material eolico que alcanza en algunos sitios los
5 m de potencia, predominando los sedimentos arenosos finos y
muy finos de edad Holocena.

FACTOR HIDROGEOLOGICO
Segun Custodio (1983), se denomina acuifero a aquel estrato 0 for-
macion geologica que permite la circulacion del agua por sus poros 0

grietas. En el area de estudio este esta constituido por depositos de ma-
teriales no consolidados, tales como arcillas, limos, arenas 0 gravas y
mezclas de las mismas, de origen principalmente fluvial, lagunar y
eolico. De acuerdo con la presion hidrostatica del agua encerrada en
los poros, pueden reconocerse distintos tipos de acuiferos, libres, no
confinados 0 freaticos y acuiferos cautivos, confinados 0 a presion. En
este caso, los estudios se realizaron en los del primer tipo.

Con el objetivo de determinar la profundidad del nivel freatico
se llevo a cabo el relevamiento de pozos (molinos, perfora-
ciones), con una densidad de un punto de muestreo cada 16 krrr,
considerada apropiada para el area estudiada, a1canzando un total
de 48 puntos relevados. La profundidad del acuifero se determine
mediante el uso de un piezometro con sefialluminica y sonora.

A partir de los datos obtenidos en los puntos de muestreo
(pozos), incorporados a una base topografica en soporte digital, se
obtuvo un mapa de isoprofundidad del acuifero libre. Las curvas
de Isoprofundidad son lineas que unen puntos de igual espesor de
la eapa de sedimentos que constituyen la zona de aireacion,
ubieada por encima del nivel freatico y se trazan con el propos ito
de definir la topografia del techo del acuifero libre 0 superficie
hipsometrica. En el presente trabajo las curvas se obtuvieron me-
diante la representacion de los datos de profundidad del teeho del
aeuifero libre medidos directamente en el campo y se presentan en
un mapa de isoprofundidad (figura 3).

FACTOR LITOLOGICO
La caracterizacion litologica del subsuelo para determinar las va-
riaeiones de los materiales en profundidad se realize por medio de
sondeos con pala vizcachera, e igualmente se extrajeron muestras
disturbadas para su posterior determinacion.

La litologia presente en el area de estudio esta compuesta por
roeas y sedimentos. Entre los primeros, se reconocen rocas gra-
niticas y metamorficas, restringidas al sector que ocupa el cerro

27



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Figura 3. Mapa de isoprofundidad.

Sampacho (Chafiaritos) y afloran tambien areniscas permicas en
cerros aislados del entorno de la localidad.

En general, los sedimentos presentes en el area ocupan la
mayor superficie de la misma y estan constituidos por materiales
arenosos finos y muy finos de origen fluvial y edad Pleistoce-
na-Holocena, limos y arenas limosas de origen eolico (loess y de-
positos medanosos) de edad Holocena, que supera en algunos
sitios los 5 m de potencia, asi como tambien se identifican depo-
sitos limo-arcillosos y arcillas de media a baja compresibilidad y
genesis lagunar a palustre.

Los materiales reconocidos en el area y tipificados de acuerdo
con el Sistema unificado de clasificacion de suelos, son SM, ML,
CL-MLy CL.

De acuerdo con Ramirez Rayo (1997), los'materiales mas sus-
ceptibles a la licuefaccion por la ocurrencia de fenornenos sis-
micos son las arenas de grana fino a medio bien seleccionadas,
que en el caso en estudio corresponderian al tipo SM.

DETERMINACION DE LA SUSCEPTIBILIDAD
SISMICA
Para la elaboracion del mapa preliminar de susceptibilidad sismica
de la zona de estudio (figura 4), se analizaron las variables: litologia
y profundidad del nivel freatico, De la superposicion de ambas sur-
gieron las clases de susceptibilidad que pueden presentarse en el
area segun las diferentes combinaciones. La valoracion se realize
de manera cualitativa.

Del analisis de los materiales presentes en el area pudieron de-
terminarse cuatro grupos litologicos, y a cada uno un valor cuali-
tativo de susceptibilidad:

28

ROMINA IT AL.

T ltolngia PSC£.Ptibili~
Arenas finas a limosas (SM) Alta I

I

Limos (ML) Media I

Arcillas / Limos-arcillosos (CL-ML) Baja I

Roca Nula I
I

Para la otra variable considerada, profundidad del nivel
freatico, se establecieron rangos 0 !imites de profundidades del
nivel freatico segun la mayor 0 menor influencia que tengan sobre
el proceso de licuefaccion. Los rangos de valoracion considerados
fueron los siguientes:

Profundidad (metros) Susceptibilidad I

0-3 Alta J
3-6 Media

~
I>6 Baja I

J

Por ultimo se realize el cruce de variables y se obtuvo como re-
sultado cinco clases de susceptibilidad, cuyas respectivas caracte-
rizaciones de litologias y profundidad del nivel freatico se
resumen en el siguiente cuadro:

Clase de suscep-
Caracterizaci6n

tibilidad

Materiales arenosos finos a limosos con

~

Alta profundidades menores a 3 m del nivel
freatico.

IMateriales arenosos finos a limosos con
Moderadamente alta I

presencia del nivel freatico entre 3 y 6 m. I

Materiales loessicos con nivel freatico en-
Media Itre 3 y 6 m, 0 limo-arcillosos con profundi-

dad del nivel freatico menor a 3 metros. I

I
IArenas finas a limosas con nivel freatico

Moderadamente baja mayor a 6 metros de profundidad, 0 limos
arcillosos con el nivel entre 3 y 6 metros.

Materiales limo-arcillosos con el nivel

[Baja freatico a mas de 6 metros de profundi-

I
dad.Rocas sedimentarias y cristalinas. I

GEOFiSICA COLOMBIANA, 7, DICI[MBRE DE 2003



CARACTERIZACI6N PRELIMINAR DE LA SUSCEPTIBILIDAD SiSMICA EN EL ENTORNO DE LA LOCALIDAD DE SAMP ACHO, C6RDOBA. ARGENTINA

MAPA PREUMINAR DE SUSCEPTIBILIDAD

Tag.:Goyo

I

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Figura4. Mapa preliminar de susceptibilidad sismica

DISCUSION Y CONCLUSIONES
Se determine que en la localidad de Sampacho y sus alrededores, las
profundidades minimas del nivel freatico se encuentran entre 9 y 17
metros. Se puede concluir que, si bien los materiales presentes en el
area pueden llegar a ser susceptibles de licuefaccion, el nivel freatico
se encuentra a demasiada profundidad como para ejercer influencia
sobre los sedimentos suprayacentes, en caso de ocurrencia de un
evento sismico importante. Debe considerarse que, ante un eventual
ascenso del nivel freatico por causas naturales 0 inducidas, la loca-
lidad puede considerarse como propensa a fenornenos de licuefaccion
debido a las granulometrias presentes en el area. Por ella se reco-
mienda llevar un control de las oscilaciones del nivel freatico, ya que
la zona se encuentra bajo amenaza sismica.

Sobre la base de los resultados obtenidos de la superposicion de
niveles de informacion, expresados en el mapa preliminar de suscep-
tibilidad sismica, se concluye que en la zona de estudio predominan
las clases moderadamente baja y baja (en la localidad de Sam-
pacho). Los sectores que presentan una susceptibilidad mas alta
coinciden can areas en las que se encuentran materiales arenosos y
presencia del nivel freatico cercano a la superficie.

AGRADECIMIENTOS
Al Programa "Geoindicadores para la Evaluacion y el Monitoreo
Ambiental", proyecto "Calidad Ambiental. Evaluacion y Monitoreo

GEOFislCA COLOMBIANA. 7. OICIEMBRE OE 2003

de Riesgos Naturales", financiado por SECyT-UNRC, y al proyecto
"Pautas para la Planificacion y Gestion de los Recursos Hidricos del
departamento Rio Cuarto a partir del Analisis Geoambiental de su
Estado Actual y su Tendencia Evolutiva", financiado por Agencia
Cordoba Ciencia, por su apoyo para el desarrollo del presente.

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