Geomorfología

La interacción entre la tectónica y la erosión ha sido motivo de debate desde la década de 1990. Si bien los efectos tectónicos en la superficie de los procesos tales como laerosión (por ejemplo, el arrastre del río después de un levantamiento tectónico de rocas) se han reconocido desde hace tiempo, a la inversa (los efectos de la erosión en la deformación tectónica) sólo se le ha puesto atención recientemente gracias a la disponibilidad de equipo técnicas de modelización.¹

La tectónica modifica la erosión, ya que modifica la topografía de la superficie, que es el parámetro más importante que controla los procesos de transporte masivo de la superfice. La erosión puede ser reducido en un paisaje llano antes de una falla normal que genera un gradiente topográfico, por ejemplo. Accidentes geográficos se consideran generalmente como el resultado de la interacción entre la tectónica y el levantamiento isostático y la respuesta de la erosión superficial.

La forma en la deformación tectónica se ve influida por la erosión, es más sutil y es producido por el peso de la masa removida (erosión) de la superficie y el peso de los sedimentos depositados, que en algunas circunstancias puede llegar a ser lo suficientemente relevante como para modificar el estado de tensión en el fondo y el patrón de la deformación tectónica.

Aunque originalmente se propuso para la configuración de colisión continental, en la actualidad los efectos de la erosión en la deformación tectónica se han ampliado a una diversidad de entornos tectónicos incluidos los márgenes continentales, la subducción de placas, y las altas mesetas.

Erosión diferencial

Distintas rocas tienen una diferente manera de erosionar y una diferente resistencia contra el desgaste. Eso finalmente es la razón por que existe morfología y desniveles. Un flanco de un cerro nunca muestra en toda las partes el mismo ángulo. Pequeños cambios en la resistencia de la roca inmediatamente se traduce en un mayor o menor ángulo del talud. Este fenómeno es un gran apoyo durante un mapeo geológico en zonas con densa vegetación

  
Figura: La erosión diferencial: El desgaste se manifiesta más fuerte en rocas de menor resistencia. Las diferencias entre distintas litologías  pueden ser muy pequeñas, pero suficiente para modelar un talud irregular. 

3. Geomorfología y tectónica:

Una interpretación integral de los procesos erosión - transporte - morfología  debe enfocarse también al punto inicial del proceso o la causa: ¿ porque existen cerros, colinas o desniveles? La repuesta son las fuerzas tectónicas - el alzamiento tectónico. Fuerzas tectónicas compresivas logran que la corteza terrestre en su búsqueda de un equilibrio se desplaza hacia arriba. Sí se forman montañas se llama el proceso orogénesis. Aquí toman posesión los fenómenos de la erosión y del transporte: Cada cerro es un obstáculo más y la erosión lo ataca. El objetivo del sistema meteorización - erosión - transporte es la construcción de una superficie terrestre plana. Las fuerzas sedimentarias  nunca van a cumplir su objetivo porque una "contrafuerza" - la tectónica no lo permite y levanta partes de la corteza terrestre.En la actualidad en muchos sectores de la tierra afloran rocas en la superficie que nunca jamás se pueden formarse en la superficie. Lo más conocidos son las rocas intrusivas como la diorita o el granito: Su apariencia en la superficie claramente nos muestra este conjunto entre fuerzas tectónicas y fuerzas sedimentarias.  véase también: Petrografía de los sedimentos y tectónica


Figura: La actividad tectónica provoca el alzamiento tectónico y entonces una erosión más fuerte. Paulatinamente llegan las rocas de origen en la profundidad (aquí por ejemplo la roca plutónica - roja) a la superficie. La erosión y el transporte forman grandes depósitos clasticos. Un detalle: Los clastos provenientes de los estratos jóvenes (amarillo y verde) erosionan al primero y forman la base de los depósitos clasticos, las unidades más antiguas (rojo y gris) entran al sistema de erosión y transporte más tarde y se depositan como clasto en los estratos superiores. Véase como se usan los clastos en la definición de alzamientos tectónicos >> 

El término "erosión remontante" o "regresiva" describe el proceso de expansión de una cuenca hidrográfica, relacionado con el progreso gradual hacia la cabecera de la cuenca, mediante la incisión fluvial en la parte alta de los ríos como consecuencia directa de la caída del nivel base por causas climáticas y/o tectónicas (Chen and Chen, 2006). La erosión terrestre es el resultado de la acción combinada de varios factores, como la temperatura, la atmosfera, el agua, el viento, la gravedad, la vida vegetal y animal. La remoción de materiales por la acción de estos agentes externos, conduce al desgaste de rocas, relieve y suelo. A diferencia de la meteorización, la erosión implica necesariamente un transporte, pues al quitar o desprender fragmentos de la roca, éstos son transportados a mayor o menor distancia, proceso que contribuye a la denudación del relieve, al continuo desgaste que tiende a atenuar las diferencias de altitud y a suavizar las irregularidades topográficas en la superficie terrestre.

La tectónica activa y reciente puede ser observada en el paisaje como el principal factor que contribuye al levantamiento de las rocas (Pérez-Peña et al., 2010), dando como resultado una topografía que es el efecto de la interrelación entre los procesos tectónicos y erosivos (Bishop, 2007). Así, la evolución y evaluación de la actividad tectónica pueden ser analizadas en función de la topografía, el patrón de drenaje y las características geomorfológicas (Bull, 2007; Pérez-Peña et al., 2009). El patrón de drenaje en regiones tectónicamente activas es muy sensible a los procesos de fallamiento y plegamiento (Pérez-Peña et al., 2010), los cuales a su vez son los responsables de la acelerada incisión fluvial, asimetría de las cuencas y las desviaciones de los drenajes. Algunos índices geomorfológicos han sido desarrollados como una herramienta básica de reconocimiento para identificar áreas que están experimentando rápida deformación tectónica (Chen et al., 2003). Así, en estudios de tectónica activa las herramientas más usadas son la integral hipsométrica, asimetría de la cuenca de drenaje, índice de gradiente de flujo, sinuosidad frente a la montaña y la relación entre la amplitud del fondo del valle y la altura del valle (Keller and Pinter, 1996). El índice de gradiente de flujo refleja el cambio en la pendiente de un perfil longitudinal de una corriente, el cual puede reflejar actividad tectónica (Brookfield, 1998). Hipsometría es la porción relativa de un área a diferentes elevaciones dentro de una cuenca y puede ser sensible a factores tales como la tectónica, litología y clima (Strahler, 1952; Lifton and Chase, 1992). El análisis morfométrico de una cuenca de drenaje es de gran importancia para comprender e interpretar su comportamiento morfodinámico e hidrológico, así como para inferir indirecta y cualitativamente la estructura, características y formas de los hidrogramas resultantes de eventos de crecientes (respuesta hidrológica). También permite analizar y comprender los elementos geométricos básicos del sistema, que ante la presencia de agentes externos (por ejemplo precipitaciones extremas), interactúan para originar y/o activar procesos geomorfológicos (movimientos en masa) de vertientes y aludes torrenciales.

El paisaje fisiográfico de la cuenca del río Combeima, en la Cordillera Central de Los Andes colombianos, se caracteriza por presentar profundos valles de laderas abruptas de montaña. El cañón del río Combeima está ubicado sobre la vertiente oriental de la Cordillera Central, cerca al municipio de Ibagué. Como unidad geográfica, limita por el norte con el municipio de Anzoátegui; por el occidente con la cuenca del río Coello; por el oriente con el municipio de Anzoátegui y las cuencas de los ríos La China, Alvarado y Chipalo y por el sur limita con las cuencas de los ríos Opia y Coello. Esta región se encuentra dominada por el Sistema de Falla Otú - Pericos y la Falla de Ibagué, las cuales controlan las fases de deformación observadas en campo.

La cuenca del río Combeima es la principal abastecedora de agua para el consumo humano, industrial y agropecuario en el abanico de Ibagué y ha sufrido durante los últimos años deterioro acelerado con generación de movimientos en masa, que frecuentemente generan desastres como la destrucción de poblaciones y numerosos barrios de esta ciudad (Vergara y Moreno, 1992), pérdida de vidas, daños materiales importantes, interrupción del suministro de agua y movilización de personas asentadas en las riberas del río.

El objeto del presente artículo es analizar el control tectónico sobre los procesos de erosión remontante del río Combeima a través de índices morfométricos, definiendo las relaciones entre el grado de deformación del relieve y la red de drenaje, con el fin de comprender mejor las deformaciones asociadas a los sistemas de fallas y la evolución tectónica de esta parte de Los Andes Colombianos.

Se entiende por estabilidad del cauce de una corriente, a la permanencia en el tiempo de las características geométricas de este. En condiciones normales todos los tramos de todos los ríos han alcanzado un cierto grado de equilibrio, esto quiere decir que, si en forma artificial no se modifican uno o varios de los parámetros que intervienen en la condición de estabilidad, el agua y los sedimentos continuaran escurriendo en la forma como lo vienen haciendo. Si se modifica en forma natural o artificial alguno de los parámetros, con el tiempo y lentamente el tramo de río cambiara a una nueva condición de equilibrio.- ...........................................................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=332bf7de3a025bc3e3a654156fa2fb3f2741bdf9&writer=rdf2latex&return_to=Estabilidad+del+cauce

Protección de caucesEl objetivo fundamental de las obras de protección que se realizan en los cauces es impedir la erosión de sus márgenes originada por la excesiva velocidad del agua, que tiende a arrastrar el material ribereño; es evidente que si este proceso se produce en situaciones de régimen hidráulico normal, mayor será el peligro de erosión durante las avenidas e inundaciones. Se incluyen en este grupo únicamente obras localizadas, como son, por ejemplo, la protección de curvas, obras de cruce o zonas de materiales débiles, cuyo colapso acarrearía la inundación de los tramos adyacentes, porque cuando es preciso proteger todo un tramo del río se recurre a la corrección de su régimen mediante los procedimientos ya analizados y/o los encauzamientos totales. Dado que, como se ha dicho, este método se aplica en puntos localizados, es especialmente interesante para proteger algunas poblaciones y, singularmente, las vías de comunicación.

Conviene tener en cuenta que en un cauce natural siempre se producirán erosiones en determinados puntos; sin embargo, esto no significa que sea preciso proceder a su protección, a menos que el fenómeno de degradación consiguiente sea muy rápido, pueda producir cambios en el régimen hidráulico del río o el problema afecte a puntos singulares (puentes, obras de toma, etc.) que no admitan erosión alguna. En definitiva, puede establecerse que estas obras de protección tienen por objeto evitar la erosión de zonas localizadas mediante obras singulares y partiendo del supuesto de que no es posible, al menos económicamente, eliminar el problema disminuyendo la velocidad del agua.

Los métodos constructivos que se utilizan no son, en general, de gran sofisticación técnica y se basan en el empleo masivo de materiales que se puedan encontrar in situ; solamente cuando el punto a proteger es una obra costosa, o de gran importancia desde el punto de vista del servicio público (puentes, derivaciones, etc.), se emplean los materiales y técnicas constructivas más desarrollados y no es raro, en estos casos, acudir al empleo de pantallas de tablestacas metálicas, pantallas continuas construidas mediante empleo de lodos tixotrópicos, pantallas de pilotes secantes, tierra armada, plásticos especiales o geocompuestos, etc. En el caso más común, es decir, cuando se trata de proteger una curva donde la velocidad del agua, para caudales medios, supera a la crítica de arrastre del material de la margen, los métodos de protección normalmente utilizados consisten en máscaras superficiales y en espigones. El carácter de obras puntuales que tienen este tipo de actividades las convierte, generalmente, en poco agresivas hacia el ambiente y de pequeña influencia sobre los ecosistemas del río.

EncauzamientosSe entiende por encauzamiento el conjunto de obras que se precisan para fijar, en límites predeterminados, el cauce de un río con objeto de que la sección transversal y la pendiente longitudinal resultantes permitan el paso de un caudal máximo, que se denomina caudal de proyecto. Se trata de conseguir una sección transversal de dimensiones relativamente reducidas en la que, sin embargo, la disminución de la rugosidad por una parte –utilizando materiales, como el hormigón, que producen menos rozamiento que los naturales– y el incremento de la pendiente longitudinal por otra incrementan la capacidad del río para transportar agua. Aunque este es el fundamento teórico de todas las soluciones de encauzamiento existen diferencias importantes entre las canalizaciones, por una parte, y los diques longitudinales, por otra.

Se entiende por canalización de un tramo de río la ejecución de una serie de obras –generalmente muros longitudinales– que delimitan la sección transversal del cauce en espacios relativamente reducidos; pueden ir acompañadas, o no, por otras de protección localizada –máscaras, refuerzos, espigones, etc.– que garanticen la estabilidad del cauce y consigan, frecuentemente mediante la profundización del lecho, una mayor capacidad de transporte durante las avenidas. Este tipo de obras se suele hacer para encauzar los ríos a su paso por las poblaciones, especialmente cuando éstas han crecido tanto a lo largo y ancho de sus márgenes que no es posible ampliar la sección natural de los cauces debido al enorme valor que han adquirido los terrenos. En la figura 3 (página siguiente) se puede visualizar la canalización del río Nervión en Llodio, que se proyectó para un caudal de 500 m³/s, correspondiente a 100 años de periodo de retorno.

Al analizar el efecto de este tipo de obras sobre el equilibrio y la evolución del cauce debe tenerse en cuenta que el estrechamiento del cauce natural aumenta la capacidad de transporte de sedimentos, porque se aumenta la velocidad, y, en consecuencia, el efecto inicial será una erosión ligera en el tramo canalizado, que está protegido, y más fuerte aguas abajo, contra una sedimentación aguas arriba; posteriormente, cuando se estabilice el cauce, la pendiente longitudinal del río será la misma aguas arriba y más suave que la anterior en el tramo en cuestión pero, en ambos casos, el lecho estará más bajo que el inicial; el efecto aguas abajo se difuminará en una distancia mucho menor.