Las terrazas se pueden formar de muchas maneras y en varios entornos geológicos y ambientales. Al estudiar el tamaño, la forma y la edad de las terrazas, se pueden determinar los procesos geológicos que las formaron. Cuando las terrazas tienen la misma edad y / o forma en una región, a menudo es indicativo de que un mecanismo geológico o ambiental a gran escala es responsable. El levantamiento tectónico y el cambio climático se consideran mecanismos dominantes que pueden dar forma a la superficie de la tierra a través de la erosión . Las terrazas fluviales pueden verse influenciadas por uno o ambos de estos mecanismos de forzamiento y, por lo tanto, pueden usarse para estudiar la variación en la tectónica, el clima y la erosión, y cómo interactúan estos procesos.
Formación de la terraza del río
Los sistemas fluviales ( fluviales ) de larga vida pueden producir una serie de superficies de terrazas a lo largo de su vida geológica. Cuando los ríos se inundan , los sedimentos se depositan en láminas a lo largo de la llanura aluvial y se acumulan con el tiempo. Más tarde, durante una época de erosión del río, este sedimento es cortado o incidido por el río y arrastrado río abajo. Por lo tanto, la llanura de inundación anterior se abandona y se convierte en una terraza fluvial. La terraza de un río se compone de una superficie abandonada o huella y la superficie incisa o contrahuella. [2] Si puede fechar la edad de la huella de la terraza, se puede obtener una estimación de la edad de abandono de esa superficie y la edad de la incisión. Un simple cálculo de h 1 / t 1 puede dar la tasa promedio de incisión (r i ), donde h i = altura de la terraza del río desde el río y t i = edad de la superficie. [3] Es importante señalar que estas tasas de incisión asumen una tasa constante de incisión a lo largo de toda la altura y el tiempo.
Edad de las terrazas
Tiempo de incisión versus tiempo de agravación
Las edades de incisión e inundación ( agradación ) pueden tener diferentes interpretaciones para cada sistema fluvial, donde cada región puede responder independientemente a la variación externa. Muchas variables controlan el comportamiento del río y si se erosiona o se inunda. Los cambios en la pendiente del gradiente de la corriente, la cantidad de sedimento contenido en el río y la cantidad total de agua que fluye a través del sistema influyen en el comportamiento de un río. Existe un delicado equilibrio que controla un sistema fluvial que, cuando se perturba, provoca que se produzcan inundaciones y eventos incisivos que produzcan terrazas. [3] [4]
La datación de estas superficies de terrazas abandonadas (escalones) es posible utilizando una variedad de técnicas geocronológicas . El tipo de técnica utilizada, sin embargo, depende de la composición y edad de las terrazas. Las técnicas actualmente utilizadas son magnetoestratigrafía , termocronología de baja temperatura , nucleidos cosmogénicos , radiocarbono , termoluminiscencia , luminiscencia estimulada ópticamente y desequilibrios U-Th . Además, si hay una sucesión de fósiles conservados, se puede utilizar la bioestratigrafía .
Escala de observación
La escala de observación es siempre un factor a la hora de evaluar el forzamiento tectónico y climático. En un vistazo al tiempo geológico, uno de estos mecanismos de forzamiento puede parecer el proceso dominante. Las observaciones realizadas en las escalas de tiempos geológicos largos (≥10 6 annum ) típicamente revelan mucho sobre más lento, geológico de mayor magnitud procesos tales como tectonismo [5] a partir de una escala regional a incluso mundial. La evaluación en escalas de tiempo geológicamente cortas (10 3 -10 5 a ) puede revelar mucho sobre los ciclos climáticos relativamente más cortos, [5] la erosión local a regional, y cómo podrían impulsar el desarrollo de las terrazas. Los períodos regionales de formación de terrazas probablemente marcan un momento en el que la erosión de las corrientes fue mucho mayor que la acumulación de sedimentos. La erosión de los ríos puede ser impulsada por un levantamiento tectónico, el clima o potencialmente ambos mecanismos. Sin embargo, en muchas áreas es difícil determinar con precisión si el tectonismo o el cambio climático pueden impulsar individualmente el levantamiento tectónico, la erosión mejorada y, por lo tanto, la formación de terrazas. En muchos casos, simplificar el tema geológico a impulsado por la tectónica versus impulsado por el clima es un error porque las interacciones tectónico-climáticas ocurren juntas en un ciclo de retroalimentación positiva.
Clima y terrazas
Los ríos en los interiores continentales que no han experimentado actividad tectónica en la historia geológica reciente probablemente registran cambios climáticos a través de terrazas. Las terrazas registran variaciones naturales y periódicas impulsadas por ciclos como el ciclo de Milankovitch . Estos ciclos pueden describir cómo la órbita de la Tierra y la oscilación rotacional varían con el tiempo. Se ha determinado que los ciclos de Milankovitch, junto con el forzamiento solar , impulsan cambios ambientales periódicos a escala global, es decir, entre entornos glaciares e interglaciares . Cada sistema fluvial responderá a estas variaciones climáticas a escala regional. Además, el entorno regional determinará cómo los cambios en los sedimentos y las precipitaciones impulsarán la incisión y la degradación del río. Las terrazas a lo largo del río registrarán los cambios cíclicos, donde los períodos de tiempo glacial e interglacial se asocian con incisión o agravación.
Elevación tectónica y terrazas
Por el contrario, las terrazas marinas costeras pueden conservarse solo mediante el tectonismo o una disminución progresiva del nivel del mar. La línea costera sísmicamente activa del sur de California, EE. UU., [6] por ejemplo, puede considerarse una línea costera emergente , donde el tectonismo debido a la transpresión proporciona un levantamiento de las costas formadas durante períodos de nivel del mar relativamente alto. La subsiguiente erosión de las olas a lo largo de las partes elevadas de la costa produce una plataforma de corte de olas y un elevador de terraza debajo de la superficie de la terraza marina abandonada que se formó inicialmente al nivel del mar. Por lo tanto, el levantamiento puede conducir a una secuencia de terrazas marinas en algunas elevaciones distintas a lo largo de la costa. Aunque estas superficies se formaron en los máximos del nivel del mar durante los períodos interglaciares, los accidentes geográficos se conservan únicamente debido al levantamiento tectónico.
Interacciones tectónico-climáticas y terrazas
El levantamiento tectónico y los factores climáticos interactúan como un sistema de retroalimentación positiva , donde cada mecanismo de fuerza impulsa al otro. Uno de los mejores ejemplos de esta retroalimentación entre las interacciones tectónicas y climáticas puede conservarse en el frente del Himalaya y en el desarrollo del efecto de sombra de lluvia y el monzón asiático .
El Himalaya actúa como una barrera orográfica que puede impedir la circulación atmosférica y las masas de aire en movimiento. Cuando estas masas de aire intentan moverse hacia arriba y sobre el Himalaya, se ven obligadas a chocar contra la barrera. La masa se condensa a medida que se eleva, liberando humedad, lo que provoca precipitaciones en ese flanco de las montañas. A medida que la masa de aire se mueve sobre la montaña, gradualmente se vuelve más seca hasta que desciende al otro lado de la barrera con poca humedad. Este efecto se conoce como " efecto de sombra de lluvia . En el Himalaya, este efecto de barrera es tan grande que fue un factor ambiental importante en el desarrollo del monzón asiático". [7] [8] [9]
El levantamiento tectónico durante la creación de regiones montañosas altas puede producir elevaciones superficiales increíbles y, por lo tanto, la exposición de las rocas al viento y al agua. Las altas precipitaciones pueden aumentar la erosión de las rocas expuestas y provocar una rápida denudación de sedimentos de las montañas. La flotabilidad de la corteza, o isostasia , impulsará una mayor elevación tectónica para lograr el equilibrio, ya que el sedimento se extrae continuamente de la parte superior. [10] La elevación mejorada creará una topografía más alta, generará un aumento de la precipitación que concentrará la erosión y una mayor elevación.
Ver también
- Interacción tectónico-climática
Referencias
- ^ Leeder, MR y Mack, GM, 2002, Incisión de relleno de cuenca, grietas del Río Grande y del Golfo de Corinto: respuesta convergente a los impulsores climáticos y tectónicos, en Nichols, G., Williams, E. y Paola, C. , eds., Procesos sedimentarios, entornos y cuencas: tributo a Peter Friend: Publicación especial núm. 38 de la Asociación Internacional de Sedimentólogos, pág. 9-27.
- ^ Easterbrook, DJ, 1999, Procesos de superficie y accidentes geográficos: Nueva York, Nueva York, Prentice Hall, 546 p.
- ^ a b Blum, MD y Tornqvist, TE, 2000, Respuestas fluviales al cambio climático y del nivel del mar: una revisión y una mirada hacia el futuro: Sedimentología, 47, p. 2-48.
- ^ Schumm, S., 1979, El sistema fluvial: Blackburn Press, 338 p.
- ^ a b Einsele, G., Ricken, W., Sielacher, A., 1991, Ciclos y eventos en estratigrafía: conceptos y términos básicos, en Einsele, G., Ricken, W. y Sielacher, A., eds. , Ciclos y eventos en estratigrafía, Nueva York, Springer-Verlag, págs. 1-19.
- ^ Lajoie, KR, 1986, Coastal Tectonics, en Active Tectonics: estudios en geofísica: Washington, DC, National Academy Press, 266 p.
- ^ Zisheng, A., Kutzbach, JE, Prell, WL y Porter, SC, 2001, "Evolución de los monzones asiáticos y elevación gradual de la meseta del Himalaya-Tíbet desde el Mioceno tardío": Nature , 411, p. 62-66
- ^ Clift, PD y Plumb, RA, El monzón asiático: causas, historia y efectos : Cambridge, Cambridge University Press, 270 págs.
- ^ Clift, PD, Tada, R. y Zheng, H., Evolución del monzón y vínculos tectónicos-climáticos en Asia: una introducción : Sociedad Geológica de Londres, Publicaciones especiales, 342, p. 1-4.
- ^ Pinter, N. y Brandon, MT, 1997, "Cómo la erosión construye montañas": Scientific American , 1997, p. 74–79.