Paleoelevacion

Daniel Forero

22 de agosto de 2015

La paleoelevacion de orogenos es un problema de gran relevancia en distintos aspectos de las geocien-cias, afectando desde la mecanica de la corteza hasta el comportamiento de las masas de aire y elclima en el planeta. A continuacion se presentan brevemente algunas consideraciones en este tema.En primer lugar, [Garzione2000] y [Rowley2007] describen como es posible utilizar los valores de δ18Oy δD de las aguas meteoricas dado que estos disminuyen con la altitud a la que precipita el agua deacuerdo con un gradiente medio global de -0.26�/100m.El ascenso del aire humedo parece ajustarse a un modelo termodinamico de Rayleigh, unidimensional,por lo que asume la masa de aire humedo como un sistema aislado del aire a su alrededor y queasciende verticalmente (ignora movimiento horizontal) pero toma los aspectos fundamentales del pro-ceso y permite realizar estimaciones con base en la temperatura y humedad relativa, constantementevariantes en el tiempo ([Rowley2007]).Con relacion a lo anterior, [Garzione2000] y [Rowley2007] coinciden en que es necesario el analisis derocas carbonatadas, en especial evaporitas, cuya interaccion con el agua meteorica les permitiese con-servar la informacion acerca de los valores de δ18O y δD. Es para tener en cuenta, que la sedimentacionde estas rocas puede llevar bastante tiempo dada la lenta tasa de sedimentacion; cosa que favorece almodelo, teniendo en cuenta que este depende de la temperatura, que solo puede ser calculada con bajaprecision temporal. La forma en que varıa la temperatura actualmente es utilizada para estimar latemperatura de la temporada en la cual se precipitaron los carbonatos. Adicionalmente, la presencia defosiles de organismos que precipitaran conchas calcareas ayuda a establecer un rango de temperaturasbasado en como viven sus parientes actuales. Finalmente, es necesario analizar la historia geologicade la roca, porque procesos como el metasomatismo alteran la composicion isotopica de esta, llevandoa mediciones erroneas de los datos necesarios.Por otra parte [Mulch2004] utiliza una formacion rocosa desprendida de un complejo metamorficoque en el pasado estuvo en contacto con las aguas meteoricas percoladas debido a una alta actividadtectonica y que cuyos minerales conservan informacion isotopica del fluido, permitiendo su mediciony como se ha descrito, estimar la paleoelevacion del orogeno. Lo anterior extiende las posibilidades,removiendo de cierta manera la limitacion inicial del tipo de roca a usar.Otra forma de abordar el problema esta en el analisis de fosiles de angiospermas y demas restosbiologicos encontrados en el sedimento, de manera que se logre extraer la temperatura media anualy la composicion isotopica de las aguas meteoricas almacenada en grandes cadenas carbonatadas den-alcanos. [Hren2010] muestra como se puede lograr, teniendo en cuenta que la flora esta en constanteinteraccion con las aguas meteoricas.Por otro lado, [Forest1999] propuso utilizar el analisis del registro paleobotanico para obtener el valorde entalpıa de humedad, que permita reconstruir el paleoclima de un cierto lugar elevado y de otro alnivel del mar en igual latitud. Se enfatiza en la importancia de la “energıa estatica de humedad”, queha demostrado ser constante en longitud y altitud, para relacionar los dos puntos ya mencionados. Ladiferencia fundamental radica en que se tienen en cuenta los efectos de la humedad en la temperaturadurante el ascenso.Se puede concluir que el tema ha sido ampliamente estudiado y que, ademas, no ha tenido una soluciondefinitiva, por lo que es de interes para la comunidad, teniendo en cuenta las implicaciones que tiene.

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Referencias

[Forest1999] Forest, C., Wolfe, J., Molnar, P., & Emanuel, K. (1999). Paleoaltimetryincorporating atmospheric physics and botanical estimates of paleoclimate.Geological Society Of America Bulletin, 111(4), 497-511. doi:10.1130/0016-7606(1999)111¡0497:piapab¿2.3.co;2

[Garzione2000] Garzione, C., Quade, J., DeCelles, P., & English, N. (2000). Predicting paleoeleva-tion of Tibet and the Himalaya from δ18O vs. altitude gradients in meteoric wateracross the Nepal Himalaya. Earth And Planetary Science Letters, 183(1-2), 215-229.doi:10.1016/s0012-821x(00)00252-1

[Hren2010] Hren, M., Pagani, M., Erwin, D., & Brandon, M. (2010). Biomarker reconstructionof the early Eocene paleotopography and paleoclimate of the northern Sierra Nevada.Geology, 38(1), 7-10. doi:10.1130/g30215.1

[Molnar2010] Molnar, P. (2010). Deuterium and oxygen isotopes, paleoelevations of the Sierra Neva-da, and Cenozoic climate. Geological Society Of America Bulletin, 122(7-8), 1106-1115.doi:10.1130/b30001.1

[Mulch2004] Mulch, A., Teyssier, C., Cosca, M., Vanderhaeghe, O., & Vennemann, T. (2004). Re-constructing paleoelevation in eroded orogens. Geol, 32(6), 525. doi:10.1130/g20394.1

[Rowley2007] Rowley, D., & Garzione, C. (2007). Stable Isotope-Based Paleoaltimetry. Annu. Rev.Earth Planet. Sci., 35(1), 463-508. doi:10.1146/annurev.earth.35.031306.140155

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