Vol. 46 Núm. 3 (2024): Boletín de Geología
Artículos científicos

Discriminación de la relación clima, relieve y tectónica en un sector de la cuenca Oriental, Cordillera Oriental de Colombia, mediante geomorfología y termocronología cuantitativa

Lady Alejandra Barrera-Chaparro
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Biografía
Mauricio Alberto Bermúdez-Cella
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Publicado 2024-11-28

Palabras clave

  • Precipitación,
  • Falla de Boyacá,
  • Falla de Soapaga,
  • Sismicidad,
  • Erosión a largo plazo

Cómo citar

Barrera-Chaparro, L. A., & Bermúdez-Cella, M. A. (2024). Discriminación de la relación clima, relieve y tectónica en un sector de la cuenca Oriental, Cordillera Oriental de Colombia, mediante geomorfología y termocronología cuantitativa. Boletín De Geología, 46(3), 127–146. https://doi.org/10.18273/revbol.v46n3-2024005

Altmetrics

Resumen

Dentro de la Cordillera Oriental de Colombia nos enfocamos en el Anticlinal de Arcabuco, el cual es un pliegue asimétrico cuyo núcleo está constituido por rocas sedimentarias del Jurásico. La región considerada incluye las fallas activas inversas de Soapaga y Boyacá; la actividad de estas fallas, la evolución geomorfológica y su relación con la erosión actual de esta zona ha sido poco estudiada. Mediante la aplicación de geomorfología cuantitativa se discriminó la relación entre clima, relieve y tectónica o el posible acoplamiento de estos procesos. Con este propósito se incorporaron en el estudio datos de precipitación, relieve, integral hipsométrica (IH), índice de empinamiento, sismicidad y datos termocronológicos. Utilizando la comparación estadística de las diferentes variables calculadas se concluye que la actividad tectónica producto de la interacción principalmente de las fallas de Boyacá y Soapaga está determinando el modelamiento del relieve actual. Adicionalmente, el análisis geomorfométrico permitió discriminar cuencas en diferentes estados evolutivos. La cuenca Chicamocha en estado senil (IH=0,27) y las cuencas Huertas, Pómeca y Tolotá en una etapa de madurez (IH=0,34, IH=0,44, IH=0,31, respectivamente).

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

  1. Bermúdez, M.A.; Van der Beek, P.A.; Bernet, M. (2013). Strong tectonic and weak climatic control on exhumation rates in the Venezuelan Andes. Lithosphere, 5(1), 3-16. https://doi.org/10.1130/L212.1
  2. Bookhagen, B.; Strecker, M. R. (2008). Orographic barriers, high-resolution TRMM rainfall, and relief variations along the eastern Andes. Geophysical Research Letters, 35(6). https://doi.org/10.1029/2007gl032011
  3. Brandon, M.T.; Roden-Tice, M.K.; Garver, J.I. (1998). Late Cenozoic exhumation of the Cascadia accretionary wedge in the Olympic Mountains, northwest Washington State. GSA Bulletin, 110(8), 985-1009. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1998)110%3C0985:LCEOTC%3E2.3.CO;2
  4. Braun, J.; Van der Beek, P.; Batt, G. (2006). Quantitative thermochronology: Numerical methods for the interpretation of thermochronological data. Cambridge University Press.
  5. Braun, J.; Burbidge, D.; Gesto, F.N.; Sandiford, M.; Gleadow, A.J.W.; Kohn, B.P.; Cummins, P.R. (2009). Constraints on the current rate of deformation and surface uplift of the Australian continent from a new seismic database and low-T thermochronological data. Australian Journal of Earth Sciences, 56(2), 99-110. https://doi.org/10.1080/08120090802546977
  6. Champagnac, J.D.; Molnar, P.; Anderson, R.S.; Sue, C.; Delacou, B. (2007). Quaternary erosion-induced isostatic rebound in the western Alps. Geology, 35(3), 195-198. https://doi.org/10.1130/G23053A.1
  7. Dodson, M. (1973). Closure temperature in cooling geochronological and petrological systems. Contributions to Mineralogy and Petrology, 40(3), 259-274. https://doi.org/10.1007/BF00373790
  8. Ehlers, T.A.; Chaudhri, T.; Kumar, S.; Fuller, C.W.; Willett, S.D.; Ketcham, R.A.; Brandon, M.T.; Belton, D.X.; Kohn, B.P.; Gleadow, A.J.W.; Dunai, T.J.; Fu, F.Q. (2005). Computational tools for Low-Temperature Thermochronometer Interpretation. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 58(1), 589-622. https://doi.org/10.2138/rmg.2005.58.22
  9. Finlayson, D.P.; Montgomery, D.R.; Hallet, B. (2002). Spatial coincidence of rapid inferred erosion with young metamorphic massifs in the Himalayas. Geology, 30(3), 219-222. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030%3C0219:SCORIE%3E2.0.CO;2
  10. Flint, J.J. (1974). Stream gradient as a function of order, magnitude, and discharge. Water Resources Research, 10(5), 969-973. https://doi.org/10.1029/wr010i005p00969
  11. García-Delgado, H.; Machuca, S. (2019). Influencia de la actividad tectónica y volcánica reciente en la dinámica fluvial del río Anaime (Cajamarca, Cordillera Central de Colombia). Boletín de Geología, 41(3), 57-83. https://doi.org/10.18273/revbol.v41n3-2019003
  12. García-Delgado, H.; Villamizar-Escalante, N.; Bermúdez, M.A.; Bernet, M.; Velandia, F. (2021). Climate or tectonics? What controls the spatial-temporal variations in erosion rates across the Eastern Cordillera of Colombia? Global and Planetary Change, 203, 103541. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103541
  13. Gómez, J.; Montes, N.E.; Nivia, A.; Diederix, H. (2015). Mapa Geológico de Colombia 2015. Escala 1:1 000 000. Servicio Geológico Colombiano, 2 hojas. Bogotá. https://doi.org/10.32685/10.143.2015.935
  14. Goulsbra, C.; Evans, M.; Lindsay, J. (2014). Temporary streams in a peatland catchment: pattern, timing and controls on stream network expansion and contraction. Earth Surface Processes and Landforms, 39(6), 790-803. https://doi.org/10.1002/esp.3533
  15. Guarín-Estrada, D.F. (2017). Influencia del patrón climático regional y la tectónica en la conformación del sistema de drenaje de la Serranía de San Lucas, Colombia: Análisis a partir del uso de la integral hipsométrica. Tesis de pregrado, Universidad de Los Andes, Colombia.
  16. Guerrero-Moreno, J.G. (2018). Pre-Andean tectonic events from Albian to Eocene in the middle Magdalena valley and situation of the western flank of the proto-eastern cordillera (Colombia). PhD Thesis, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.
  17. Gutenberg, B.; Richter, C.F. (1954). Seismicity of the earth and associated phenomena. MAUSAM, 1(2), 174-176. https://doi.org/10.54302/mausam.v1i2.4568
  18. Hack, J.T. (1973). Stream-profile analysis and stream-gradient index. Journal of Research of the United States Geological Survey, 1(4), 421-429.
  19. Hernández-Chaparro, D.R.; Bermúdez, M.A.; Hoke, G.; García-Delgado, H.; Machuca, S. (2021). Discriminación de la relación precipitación-tectónica como agentes modeladores del paisaje en los alrededores del Municipio Guayabetal, Cordillera Oriental de Colombia. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 73(2), A120121. https://doi.org/10.18268/BSGM2021v73n2a120121
  20. Kammer, A. (1997). Los pliegues del Sinclinal de Tunja: Análisis estructural y modelamiento geométrico. Geología Colombiana, 22, 3-25.
  21. Kammer, A.; Sánchez, J. (2006). Early Jurassic rift structures associated with the Soapaga and Boyacá faults of the Eastern Cordillera, Colombia: Sedimentological inferences and regional implications. Journal of South American Earth Sciences, 21(4), 412-422. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.07.006
  22. Kirby, E.; Whipple, K.X. (2012). Expression of active tectonics in erosional landscapes. Journal of Structural Geology, 44, 54-75. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2012.07.009
  23. Meléndez-Granados, H.L.; Bermúdez, M.A.; García-Delgado, H.; Fonseca, H.; Marín-Cerón, M.I. (2021). Levantamiento orogénico alrededor del bloque Soapaga, Cordillera Oriental de Colombia: inferencias de modelado termocinemático, geomorfología y sismicidad. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 73(2), A141220. https://doi.org/10.18268/BSGM2021v73n2a141220
  24. Moore, I.D.; Burch, G.J. (1986). Physical Basis of the Length-slope Factor in the Universal Soil Loss Equation. Soil Science Society of America Journal, 50(5), 1294-1298. https://doi.org/10.2136/sssaj1986.03615995005000050042x
  25. Mora, A.; Horton, B.K.; Mesa, A.; Rubiano, J.; Ketcham, R.A; Parra, M.; Blanco, V.; García, D.; Stockli, D.F. (2010). Migration of Cenozoic deformation in the Eastern Cordillera of Colombia interpreted from fission track results and structural relationships: Implications for petroleum systems. AAPG Bulletin, 94(10), 1543-1580. https://doi.org/10.1306/01051009111
  26. Parra, M.; Mora, A.; Jaramillo, C.; Strecker, M.R.; Sobel, E.R.; Quiroz, L.; Rueda, M.; Torres, V. (2009). Orogenic wedge advance in the northern Andes: Evidence from the Oligocene-Miocene sedimentary record of the Medina Basin, Eastern Cordillera, Colombia. GSA Bulletin, 121(5-6), 780-800. https://doi.org/10.1130/B26257.1
  27. Patarroyo, P.; Moreno-Murillo, M. (1997). Nuevas consideraciones en torno al cabeceo del anticlinal de Arcabuco, en cercanías de Villa de Leyva – Boyacá. Geología Colombiana, 22, 27-34.
  28. Perne, M.; Covington, M.D.; Thaler, E.A.; Myre, J.M. (2017). Steady state, erosional continuity, and the topography of landscapes developed in layered rocks. Earth Surface Dynamics, 5(1), 85-100. https://doi.org/10.5194/esurf-5-85-2017
  29. Piacentini, D.; Troiani, F.; Servizi, T.; Nesci, O.; Veneri, F. (2020). SLiX: A GIS Toolbox to Support Along-Stream Knickzones Detection through the Computation and Mapping of the Stream Length-Gradient (SL) Index. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(2), 69. https://doi.org/10.3390/ijgi9020069
  30. Ramírez-Arias, J.C.; Mora, A.; Rubiano, J.; Duddy, I.; Parra, M.; Moreno, N.; Stockli, D.; Casallas, W. (2012). The asymmetric evolution of the Colombian Eastern Cordillera. Tectonic inheritance or climatic forcing? New evidence from thermochronology and sedimentology. Journal of South American Earth Sciences, 39, 112-137. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2012.04.008
  31. Reiners, P.W.; Brandon, M.T. (2006). Using thermochronology to understand orogenic erosion. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 34(1), 419-466. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.34.031405.125202
  32. Roa-Lobo, J.; Kamp, U. (2012). Uso del índice topográfico de humedad (ITH) para el diagnóstico de la amenaza por desborde fluvial, Trujillo-Venezuela. Revista Geográfica Venezolana, 53(1), 109-126.
  33. Sarmiento-Rojas, L.F.; Van Wess, J.D.; Cloetingh, S. (2006). Mesozoic transtensional basin history of the Eastern Cordillera, Colombian Andes: Inferences from tectonic models. Journal of South American Earth Sciences, 21(4), 383-411. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.07.003
  34. Saylor, J.E.; Horton, B.K.; Stockli, D.F.; Mora, A.; Corredor, J. (2012). Structural and thermochronological evidence for Paleogene basement-involved shortening in the axial Eastern Cordillera, Colombia. Journal of South American Earth Sciences, 39, 202-215. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2012.04.009
  35. Silva, A.; Mora, A.; Caballero, V.M.; Rodríguez-Forero, G.; Ruiz, C.; Moreno, N.; Parra, M.; Ramírez-Arias, J.C.; Ibáñez-Mejía, M.; Quintero, I. (2013). Basin compartmentalization and drainage evolution during rift inversion: evidence from the Eastern Cordillera of Colombia. Geological Society, London, Special Publications, 377, 369-409. https://doi.org/10.1144/sp377.15
  36. Small, E.E.; Anderson, R.S. (1998). Pleistocene relief production in Laramide Mountain ranges, western United States. Geology, 26(2), 123-126. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1998)026<0123:PRPILM>2.3.CO;2
  37. Strahler, A.N. (1957). Quantitative analysis of watershed geomorphology. Eos, Transactions, American Geophysical Union, 38(6), 913-920. https://doi.org/10.1029/TR038i006p00913
  38. Tesón, E.; Mora, A.; Silva, A.; Namson, J.; Teixell, A.; Castellanos, J.; Casallas, W.; Julivert, M.; Taylor, M.; Ibáñez-Mejía, M.; Valencia, V.A. (2013). Relationship of Mesozoic graben development, stress, shortening magnitude, and structural style in the Eastern Cordillera of the Colombian Andes. Geological Society, London, Special Publications, 377(1), 257-283. https://doi.org/10.1144/SP377.1
  39. Tucker, G.E.; Whipple, K.X. (2002). Topographic outcomes predicted by stream erosion models: Sensitivity analysis and intermodel comparison. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 107(B9), 1-16. https://doi.org/10.1029/2001JB000162
  40. Velandia, F.; Bermúdez, M.A. (2018). The transpressive southern termination of the Bucaramanga fault (Colombia): Insights from geological mapping, stress tensors, and fractal analysis. Journal of Structural Geology, 115, 190-207. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2018.07.020
  41. Willett, S.D.; Brandon, M.T. (2002). On steady states in mountain belts. Geology, 30(2), 175-178. https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0175:OSSIMB>2.0.CO;2