Articulo de referencia

Terraza fluvial

Sección transversal hipotética de un valle que ilustra una secuencia compleja de terrazas de agradación (relleno) y degradación (corte y surco). Nótese que ct = terraza de corte...

Sección transversal hipotética de un valle que ilustra una secuencia compleja de terrazas de agradación (relleno) y degradación (corte y surco). Nótese que ct = terraza de corte, ft = terraza de relleno, ft(b) = terraza de relleno enterrada, fp = llanura aluvial activa y st = terraza de surco.

Las terrazas fluviales son terrazas alargadas que flanquean los lados de las llanuras de inundación y los valles fluviales en todo el mundo. Consisten en una franja de tierra relativamente plana, llamada "banda", separada de una llanura de inundación adyacente, otras terrazas fluviales o tierras altas por franjas de tierra claramente más empinadas llamadas "elevadores". Estas terrazas se encuentran paralelas y por encima del cauce del río y su llanura de inundación. Debido a la forma en que se forman, las terrazas fluviales están sustentadas por sedimentos fluviales de espesor muy variable. [ 1 ] [ 2 ] Las terrazas fluviales son los restos de antiguas llanuras de inundación que existían cuando un arroyo o río fluía a una elevación mayor antes de que su cauce erosionara para crear una nueva llanura de inundación a una elevación menor. Los cambios de elevación pueden deberse a cambios en el nivel de base (elevación del punto más bajo en el sistema fluvial, generalmente la cuenca de drenaje ) del sistema fluvial, lo que lleva a la erosión regresiva a lo largo del arroyo o río, disminuyendo gradualmente su elevación. Por ejemplo, la erosión vertical causada por un río puede aumentar la velocidad de un afluente, provocando que este erosione hacia su cabecera. También pueden quedar terrazas cuando el volumen del flujo fluvial disminuye debido a cambios climáticos , típicos de áreas que estuvieron cubiertas de hielo durante períodos de glaciación , y sus cuencas hidrográficas adyacentes. [ 2 ] [ 3 ]

Tipos

Existen dos tipos básicos de terrazas fluviales: terrazas de relleno y terrazas de erosión. Las terrazas de relleno a veces se subdividen en terrazas de relleno anidadas y terrazas de erosión. Tanto las terrazas de relleno como las de erosión se describen, en ocasiones, como terrazas pareadas o impares según la elevación relativa de su superficie. [ 4 ]

Relleno aluvial erosionado de 18 metros (60 pies) de espesor en Kanab Creek, condado de Kane, Utah . En 1884, el arroyo discurría por la parte superior de la terraza. Fotografía de 1939 del Servicio Geológico de los Estados Unidos .
Rellenar las terrazas
Las terrazas de relleno son el resultado de un valle existente que se llena de aluvión . El valle puede llenarse de aluvión por diversas razones, entre ellas: un aporte de sedimentos debido a la glaciación o un cambio en la fuerza de la corriente que provoca que el valle, excavado por un arroyo o río, se rellene de material. [ 5 ] El arroyo o río continuará depositando material hasta alcanzar un equilibrio en el que pueda transportarlo en lugar de depositarlo. Este equilibrio puede durar un período muy corto, como después de una glaciación, o mucho tiempo si las condiciones no cambian. La terraza de relleno se crea cuando las condiciones cambian de nuevo y un arroyo o río comienza a erosionar el material que depositó en el valle. [ 5 ] Una vez que esto ocurre, se forman terrazas compuestas completamente de aluvión en los laterales del valle. Las terrazas superiores son las terrazas de relleno. A medida que continúa erosionando el aluvión, las terrazas de relleno quedan por encima del cauce del río (a veces 100 m o más). La terraza de relleno es solo la terraza más alta resultante del episodio de sedimentación; si hay varias terrazas debajo de la terraza de relleno, estas se denominan "terrazas de corte". [ 5 ]
Terrazas cortadas
Las terrazas de corte, también llamadas terrazas de relleno, son similares a las terrazas de relleno mencionadas anteriormente, pero su origen es erosivo . Una vez que el aluvión depositado en el valle comienza a erosionarse y se forman terrazas de relleno a lo largo de las paredes del valle, también pueden formarse terrazas de corte debajo de las terrazas de relleno. A medida que un arroyo o río continúa erosionando el material, pueden formarse múltiples niveles de terrazas. Las superiores son las terrazas de relleno y las inferiores restantes son terrazas de corte. [ 5 ]
Terrazas de relleno anidadas
Las terrazas de relleno anidadas son el resultado del relleno del valle con aluvión, la incisión de este y el posterior relleno del valle con material, pero a un nivel inferior al anterior. La terraza resultante del segundo relleno es una terraza anidada porque se ha "anidado" dentro del aluvión original, creando así una terraza. Estas terrazas son de origen deposicional y pueden identificarse por un cambio repentino en las características del aluvión, como la presencia de material más fino. [ 5 ]
Terrazas de Strath
Las terrazas de erosión fluvial son el resultado de la erosión de un arroyo o río a través del lecho rocoso. A medida que el flujo continúa erosionando, puede producirse un período de ensanchamiento del valle, aumentando su anchura. Esto puede ocurrir debido a un equilibrio alcanzado en el sistema fluvial como resultado de: una elevación más lenta o detenida, el cambio climático o un cambio en el tipo de lecho rocoso. Una vez que continúa la erosión, el fondo del valle aplanado, compuesto de lecho rocoso (cubierto posiblemente por una fina capa de aluvión), queda sobre el cauce del arroyo o río. Estas terrazas de lecho rocoso son las terrazas de erosión fluvial y son de naturaleza erosiva. [ 6 ]
Terrazas fluviales desiguales en el ramal sur del río Shoshone , condado de Park, Wyoming , 1923. El río, a la izquierda, se ha topado con una formación de brecha volcánica resistente a la erosión , lo que provoca que erosione más rápidamente a la derecha, dejando terrazas de diferentes alturas.
Terrazas pareadas y no pareadas
Las terrazas de la misma elevación en lados opuestos de un arroyo o río se denominan terrazas pareadas . Se producen cuando la erosión es uniforme en ambos lados y las terrazas de un lado del río tienen la misma altura que las del otro. Las terrazas pareadas se originan por la regeneración del río . Las terrazas no pareadas se producen cuando un arroyo o río encuentra material en un lado que resiste la erosión, dejando una sola terraza sin una terraza correspondiente en el lado resistente. [ 3 ]

Formación

Las terrazas pueden formarse de muchas maneras y en diversos 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.

Los sistemas fluviales de larga duración pueden generar una serie de terrazas a lo largo de su vida geológica. Cuando los ríos se desbordan , los sedimentos se depositan en capas sobre la llanura aluvial y se acumulan con el tiempo. Posteriormente, durante un período de erosión fluvial, estos sedimentos son erosionados por el río y arrastrados aguas abajo. La llanura aluvial original queda así abandonada y se convierte en una terraza fluvial. Una terraza fluvial se compone de una superficie abandonada, o plataforma, y ​​una superficie erosionada, o escalón. [ 5 ]

Determinación de la edad

Una serie de terrazas a lo largo de un río. Las terrazas más antiguas (T1) se encuentran a mayor altura que las más jóvenes (T3). La actual llanura aluvial (T4) pronto se convertirá en la superficie de terraza más joven a medida que el río erosione el terreno.

Las terrazas fluviales pueden utilizarse para medir la velocidad a la que un arroyo o río erosiona su valle. Un cálculo sencillo de h 1 /t 1 permite obtener la tasa media de incisión (r i ), donde h i = altura de la terraza fluvial desde el río y t i = edad de la superficie. [ 7 ]

La datación de las superficies de las terrazas abandonadas (escalones) es posible mediante diversas técnicas geocronológicas . Sin embargo, el tipo de técnica empleada depende de la composición y la edad de las terrazas. Actualmente, las técnicas utilizadas son la magnetoestratigrafía , la termocronología de baja temperatura , los nucleidos cosmogénicos , el radiocarbono , la termoluminiscencia , la luminiscencia estimulada ópticamente y los desequilibrios U-Th . [ 8 ] Además, si existe una sucesión de fósiles conservados, se puede utilizar la bioestratigrafía .

Utilizando la fecha resultante y la elevación sobre su nivel actual, se puede determinar una tasa promedio aproximada de erosión descendente. [ 6 ] Estas tasas de incisión suponen una tasa de incisión constante a lo largo de toda la altura y el tiempo.

Incisión versus aggradación

Las edades de incisión e inundación ( agradación ) pueden tener diferentes interpretaciones para cada sistema fluvial, donde cada región puede responder de forma independiente a la variación externa. Muchas variables controlan el comportamiento del río y si erosiona o inunda. Los cambios en la pendiente de la corriente, la cantidad de sedimento que contiene el río y el caudal total del sistema influyen en su comportamiento. Existe un delicado equilibrio que controla un sistema fluvial, el cual, al alterarse, provoca inundaciones y eventos de incisión que generan terrazas. [ 7 ] [ 9 ]

Clima y tectónica

Cuando las terrazas fluviales presentan la misma edad y/o forma en una región, suele ser indicativo de un mecanismo geológico o ambiental a gran escala. El levantamiento tectónico y el cambio climático se consideran mecanismos dominantes que pueden moldear la superficie terrestre mediante la erosión . Las terrazas fluviales pueden verse influenciadas por uno o ambos de estos mecanismos y, por lo tanto, pueden utilizarse para estudiar la variación en la tectónica, el clima y la erosión, así como la interacción entre estos procesos.

Escala de observación

La escala de observación es siempre un factor a considerar al evaluar los forzamientos tectónicos y climáticos. En una escala de tiempo geológico, uno de estos mecanismos de forzamiento puede parecer el proceso dominante. Las observaciones realizadas en escalas de tiempo geológicas largas (≥10⁶ años ) suelen revelar mucho sobre procesos geológicos más lentos y de mayor magnitud, como el tectonismo [ 10 ] , desde una escala regional hasta incluso global. La evaluación en escalas de tiempo geológicamente cortas (10³ - 10⁵ años ) puede revelar mucho sobre los ciclos climáticos relativamente más cortos [ 10 ] , la erosión local a regional y cómo podrían impulsar el desarrollo de terrazas. Los períodos regionales de formación de terrazas probablemente marcan un momento en que la erosión fluvial fue mucho mayor que la acumulación de sedimentos. La erosión fluvial puede ser impulsada por el levantamiento tectónico, el clima o potencialmente ambos mecanismos. Sin embargo, en muchas áreas es difícil determinar con certeza si el tectonismo o el cambio climático pueden impulsar individualmente el levantamiento tectónico, la mayor erosión y, por lo tanto, la formación de terrazas. En muchos casos, las interacciones tectónicas-climáticas ocurren juntas en un ciclo de retroalimentación positiva. [ 11 ]

Cambios climáticos

El río Grande, que fluye a través del Rift del Río Grande durante los últimos millones de años. Se cree que la última etapa de incisión del río fue impulsada por el ciclo de excentricidad de Milankovitch . El aumento de las precipitaciones y el aporte de sedimentos impulsaron la incisión de las terrazas elevadas, comenzando hace aproximadamente 800 ka. [ 12 ]

Es probable que los ríos en el interior de los continentes que no han experimentado actividad tectónica en la historia geológica reciente registren cambios climáticos a través de terrazas. Las terrazas registran variaciones naturales y periódicas impulsadas por ciclos como el ciclo de Milankovitch . [ 13 ] Estos ciclos pueden describir cómo varían la órbita y la oscilación rotacional de la Tierra a lo largo del tiempo. Se ha determinado que los ciclos de Milankovitch, junto con el forzamiento solar , impulsan cambios ambientales periódicos a escala global, concretamente entre ambientes glaciales e interglaciales . [ 14 ] Cada sistema fluvial responderá a estas variaciones climáticas a escala regional. Además, el ambiente regional determinará cómo los cambios en los sedimentos y las precipitaciones impulsarán la incisión y la agradación del río. Las terrazas a lo largo del río registrarán los cambios cíclicos, donde los períodos glaciales e interglaciales se asocian con la incisión o la agradación. [ 13 ]

Elevación tectónica

En áreas donde hay elevación tectónica , puede aumentar la pendiente de un río, incrementando su caudal y poder erosivo . Esto puede provocar que un río abandone su llanura aluvial y erosione su lecho . La llanura aluvial abandonada se convierte entonces en una terraza por encima del nuevo nivel del río. Si la elevación tectónica ocurre de forma episódica, el río puede formar múltiples terrazas. [ 6 ] Cuando hay una elevación prolongada, los ríos a menudo erosionan el lecho rocoso . En períodos posteriores de equilibrio, el lecho del río se ensancha para producir un estuario . Los ciclos de dicha erosión producen terrazas de estuario. [ 6 ] Alternativamente, la elevación puede desencadenar la incisión en el aluvión previamente depositado por el río, lo que provoca la formación de una terraza de relleno. [ 5 ] [ 6 ]

Interacciones tectónicas-climáticas

Imagen satelital del Himalaya y el efecto de sombra orográfica. Se cree que el desarrollo del frente del Himalaya y del monzón del sur de Asia está impulsado por interacciones tectónicas y climáticas.

El levantamiento tectónico y los factores climáticos interactúan como un sistema de retroalimentación positiva , donde cada mecanismo impulsor impulsa al otro. [ 15 ] Un ejemplo de esta retroalimentación entre los efectos tectónicos y climáticos puede conservarse en el frente del Himalaya y en el desarrollo del efecto de sombra de lluvia y el monzón asiático . [ 11 ]

El Himalaya actúa como una barrera orográfica que puede impedir la circulación atmosférica y el movimiento de las masas de aire. Cuando estas masas de aire intentan ascender y sobrevolar el Himalaya, se ven forzadas a chocar contra la barrera. La masa se condensa al ascender, liberando humedad, lo que provoca precipitaciones en esa ladera de las montañas. La condensación del vapor de agua calienta el aire. El aire resultante, más seco, se comprime y se calienta aún más al otro lado de la barrera, lo que puede generar condiciones desérticas a sotavento. Esto se conoce como el efecto de sombra de lluvia . En el Himalaya, la sombra de lluvia es un factor ambiental importante en el desarrollo del monzón asiático. [ 16 ] [ 17 ] El monzón asiático aumenta entonces la erosión en las empinadas laderas meridionales del Himalaya. [ 11 ] [ 18 ]

El levantamiento tectónico durante la formación de regiones montañosas elevadas puede producir elevaciones superficiales increíbles y, por lo tanto, exponer las rocas al viento y al agua. Las altas precipitaciones pueden impulsar una mayor erosión de las rocas expuestas y provocar una rápida denudación de sedimentos de las montañas. La flotabilidad de la corteza, o isostasia , impulsará entonces un mayor levantamiento tectónico para alcanzar el equilibrio, a medida que los sedimentos se desprenden continuamente de la superficie. [ 19 ] Un mayor levantamiento creará entonces una topografía más elevada, impulsará un aumento de las precipitaciones que concentrará la erosión y un mayor levantamiento.

La interacción entre la tectónica y el clima conduce a una formación más compleja de terrazas fluviales, especialmente en el Himalaya y la meseta tibetana . [ 20 ] [ 21 ]

Véase también

  • Terraza (geología) – Terreno largo y relativamente estrecho delimitado por pendientes notablemente más pronunciadas por encima y por debajo. 
  • Relieve : rasgo característico de la superficie sólida de un cuerpo planetario. 
  • Terraza de Musashino – Gran meseta en la región de Kantō, Japón. Páginas que muestran breves descripciones de destinos de redireccionamiento. 

Referencias

  1. Fairbridge, RW (1968). Enciclopedia de Geomorfología . Nueva York: Reinhold Book Company.
  2. 1 2 Blum, M; Tonqvist, TE (2000). "Respuestas fluviales al cambio climático y del nivel del mar, una revisión y perspectivas futuras". Sedimentología . 47 (supl. 1): 2– 48. Bibcode : 2000Sedim..47....2B . doi : 10.1046/j.1365-3091.2000.00008.x .
  3. 1 2 Leet, LD; Judson, S; Kauffman, ME (1982). Geología física (6.ª ed.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. ISBN  0-13-669762-3.
  4. Pazzaglia, Frank J (2013). "9.22 Terrazas fluviales" (PDF) . En Shroder, JF (ed.). Tratado de geomorfología . Nueva York, NY: Elsevier. pp. 379–412 . Archivado del original (PDF) el 1 de agosto de 2010. 
  5. 1 2 3 4 5 6 7 Easterbrook, Don J (1999). Procesos superficiales y formas del relieve (2.ª ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. ISBN  0-13-860958-6.
  6. 1 2 3 4 5 Burbank, DW; Anderson, RS (2001). Geomorfología tectónica . Malden, MA: Blackwell Publishing. ISBN 0-632-04386-5.
  7. 1 2 Blum, MD; Tornqvist, TE (2000). "Respuestas fluviales al cambio climático y del nivel del mar: una revisión y perspectivas futuras". Sedimentología . 47 : 2–48 . Bibcode : 2000Sedim..47....2B . doi : 10.1046/j.1365-3091.2000.00008.x .
  8. La datación por resonancia de espín electrónico se ha utilizado para datar las terrazas del valle del Têt , Pirineos Orientales, Francia. Véase: Delmas, Magali; Calvet, Marc; Gunnell, Yanni; Voinchet, Pierre; Manel, Camille (2018). «La datación terrestre de 10 Be y por resonancia de espín electrónico de terrazas fluviales cuantifica los gradientes de elevación tectónica cuaternaria en los Pirineos orientales» . Quaternary Science Reviews . 193 : 188–211 .
  9. ^ Schumm, S (1979). El sistema fluvial . Prensa de Blackburn.
  10. 1 2 Einsele, G; Ricken, W; Sielacher, A (1991). "Ciclos y eventos en estratigrafía: conceptos y términos básicos". Ciclos y eventos en estratigrafía . Nueva York: Springer-Verlag. pp. 1– 19. 
  11. 1 2 3 Clift, PD; Tada, R; Zheng, H (2010). "Evolución del monzón y vínculos tectónico-climáticos en Asia: una introducción". Geological Society, Londres, Publicaciones especiales . 342 (1). Geological Society of London: 1– 4. Bibcode : 2010GSLSP.342....1C . doi : 10.1144/SP342.1 .
  12. Leeder, MR; Mack, GM (2002). "Incisión de relleno de cuenca, rifts del Río Grande y del Golfo de Corinto: respuesta convergente a factores climáticos y tectónicos". En Nichols, G; Williams, E; Paola, C (eds.). Procesos sedimentarios, ambientes y cuencas: un homenaje a Peter Friend . Asociación Internacional de Sedimentólogos. págs. 9–27 . Publicación especial n.° 38. 
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  14. Buis, Alan (27 de febrero de 2020). "Ciclos de Milankovitch (orbitales) y su papel en el clima de la Tierra" . climate.nasa.gov . NASA . Consultado el 10 de mayo de 2021 .
  15. Roe, Gerard H; Whipple, Kelin X; Fletcher, Jennifer K (2008). "Retroalimentación entre clima, erosión y tectónica en un orógeno de cuña crítico". American Journal of Science . 308 (7): 815– 842. Bibcode : 2008AmJS..308..815R . doi : 10.2475/07.2008.01 .
  16. Park, H; Chiang, JCH; Bordoni, S (2012). "El impacto mecánico de la meseta tibetana en la evolución estacional del monzón del sur de Asia". J. Climate . 25 (7): 2394– 2407. Bibcode : 2012JCli...25.2394P . doi : 10.1175/JCLI-D-11-00281.1 .
  17. Clift, PD; Plumb, RA. El monzón asiático: causas, historia y efectos . Cambridge: Cambridge University Press.
  18. Zisheng, A; Kutzbach, JE; Prell, WL; Porter, SC (2001). "Evolución de los monzones asiáticos y elevación gradual de la meseta himalaya-tibetana desde el Mioceno tardío". Nature . 411 (6833): 62– 66. Bibcode : 2001Natur.411...62Z . doi : 10.1038/35075035 . PMID 11333976 . 
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  20. Nandy, Senjuti; Taloor, Ajay Kumar; Kothyari, Girish Chandra (2021). "Mapeo de las principales terrazas fluviales y evaluación de sus características en la cuenca alta del río Pindar, Uttarakhand: un enfoque geoespacial" . Quaternary Science Advances . 4 100032. Bibcode : 2021QSAdv...400032N . doi : 10.1016/j.qsa.2021.100032 .
  21. Ma, Zhenhua; Peng, Tingjiang; Feng, Zhantao; Li, Xiaomiao; et al. (2023). "Controles tectónicos y climáticos en la formación de terrazas fluviales en la meseta tibetana nororiental: evidencia a partir de un registro de terrazas del río Huangshui". Quaternary International . 656 : 16–25 . Bibcode : 2023QuInt.656...16M . doi : 10.1016/j.quaint.2022.11.004 .