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 el responsable es un mecanismo geológico o ambiental a gran escala. 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 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.
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 desbordan , 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 fluvial, este sedimento es cortado o incidido por el río y arrastrado río abajo. Por tanto, la antigua llanura aluvial queda abandonada y se convierte en una terraza fluvial. Una terraza fluvial se compone de una superficie abandonada, o huella, y la superficie incisa, o contrahuella. [2] Si se 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 cálculo simple 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 tener en cuenta que estas tasas de incisión suponen una tasa de incisión constante en toda la altura y el tiempo.
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 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 altera, provoca inundaciones y eventos de incisión que producen terrazas. [3] [4]
La datación de estas superficies de terrazas abandonadas (huellas) 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 utilizadas actualmente son la magnetoestratigrafía , la termocronología de baja temperatura , los nucleidos cosmogénicos , el radiocarbono , la termoluminiscencia , la luminiscencia ópticamente estimulada y los desequilibrios U-Th . Además, si existe una sucesión de fósiles conservados, se puede utilizar la bioestratigrafía .
La escala de observación es siempre un factor al evaluar el forzamiento tectónico y climático. Vislumbrando el tiempo geológico, uno de estos mecanismos de fuerza puede parecer el proceso dominante. Las observaciones realizadas en escalas de tiempo geológico largas (≥10 6 años ) generalmente revelan mucho sobre procesos geológicos más lentos y de mayor magnitud, como el tectonismo [5], desde una escala regional hasta incluso global. 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 y regional, y cómo podrían impulsar el desarrollo de terrazas. Los períodos regionales de formación de terrazas probablemente marcan una época en la que la erosión de los arroyos era mucho mayor que la acumulación de sedimentos. La erosión de los ríos puede ser impulsada por el levantamiento tectónico, el clima o potencialmente ambos mecanismos. Sin embargo, en muchas áreas es difícil determinar de manera decisiva si el tectonismo o el cambio climático pueden impulsar individualmente el levantamiento tectónico, una mayor erosión y, por lo tanto, la formación de terrazas. En muchos casos, simplificar la cuestión geológica a la tectónica versus al clima es un error porque las interacciones tectónico-climáticas ocurren juntas en un ciclo de retroalimentación positiva.
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Los ríos en el interior continental que no han experimentado actividad tectónica en la historia geológica reciente probablemente registren 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, concretamente entre entornos glaciales e interglaciales . 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 agradación de los ríos. Las terrazas a lo largo del río registrarán los cambios cíclicos, donde los períodos glaciales e interglaciares están asociados con incisión o agradación.
Por el contrario, las terrazas marinas costeras sólo pueden conservarse mediante el tectonismo o un descenso progresivo del nivel del mar. La costa sísmicamente activa del sur de California, EE. UU., [6] por ejemplo, puede considerarse una costa emergente , donde el tectonismo debido a la transpresión proporciona elevación de las costas formadas durante períodos de nivel del mar relativamente alto. La erosión posterior de las olas a lo largo de partes elevadas de la costa produce una plataforma de corte de olas insertada 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, las formas del relieve se conservan únicamente debido al levantamiento tectónico.
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 mayores ejemplos de esta retroalimentación entre 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 el movimiento de masas de aire. Cuando estas masas de aire intentan ascender y sobrepasar el Himalaya, se ven obligadas a chocar contra la barrera. La masa se condensa a medida que asciende, liberando humedad, lo que provoca precipitaciones en ese flanco de las montañas. A medida que la masa de aire avanza sobre la montaña, gradualmente se vuelve más seca hasta que desciende al otro lado de la barrera dejando poca humedad. Este efecto se conoce como " efecto 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, exposición de las rocas al viento y al agua. Las altas precipitaciones pueden provocar una mayor erosión de las rocas expuestas y provocar una rápida denudación de los sedimentos de las montañas. La flotabilidad de la corteza, o isostasia , impulsará un mayor levantamiento tectónico, para lograr el equilibrio, a medida que los sedimentos se eliminan continuamente de la parte superior. [10] Una elevación mejorada creará una topografía más alta, generará un aumento de las precipitaciones que concentrarán la erosión y una mayor elevación.