Geomorfología/Geomorphology/Geomorfologia

 

Geomorfología de antiguos sistemas de humedales de la subcuenca alta de rio Chama, San Rafael de Mucuchíes, Mérida - Venezuela: Estudio de caso

 

Geomorphology of ancient wetland systems of upper sub-basin Chama river, San Rafael de Mucuchies, Merida - Venezuela: Case study

 

Geomorfologia dos antigos sistemas de zonas húmidas na bacia da rio Chama, San Rafael de Mucuchíes, Mérida - Venezuela: estudo de caso

 

Jesús E. Sánchez

Ing°Geó°, Esp. Universidad de los Andes (ULA). Grupo Terra. Correo-e: emiliosanchez5@gmail.com

 

Omar Guerrero

Geog°, Dr. ULA. Grupo Terra. Correo-e: oguerre@ula.ve

 

Katherin Montilva

Ing°Geó°. ULA. Grupo Terra. Correo-e: katmor19@gmail.com

 

Eder Mattie

Ing°Geó°. ULA. Grupo Terra. Correo-e: edermattie@gmail.com

 

Recibido: 5-10-18; Aprobado: 5-11-18

Abstract

The study of the current geo-forms and paleogeography of inactive marshy systems present in the upper section of the Saisay micro-basin, Llano of the Hatico sector, Sub-basin of the upper Chama River; with the purpose of evaluating the origin of these periglacial landscapes of this locality at Los Andes, Venezuela. Geological field work, photointerpretation, description and analysis of the geoforms of the periglacial marsh-lake systems were applied. The results mainly indicate the presence of glacial erosion geoforms (circuses, edges, U-shaped valleys, rocky steps, glacial striations), scarce lateral morrhenic deposits and neoglacial valley bottoms; postglacial sediments of fluvioglacial origin (proglacial fluvial channels and channels, proglacial alluvial fans), deltaicglacier (deltaic wedges, prodeltas palustrine and deltas fans) and glaciolacustrine deposits. A minimum age of 8,000 ± 500 years (TL) A. P. is estimated, indicating that this sedimentation process could have started at the beginning of the Holocene.

Resumen

Se aborda el estudio de las geoformas actuales y paleogeografía de los sistemas palustres inactivos presentes en la sección alta de la microcuenca Saisay, sector Llano del Hatico, subcuenca alta del río Chama; con la finalidad de evaluar el origen de estos paisajes periglaciares de esta localidad en los Andes de Venezuela. Para ello se realizó trabajos de campo geológico, fotointerpretación, descripción y análisis de las geoformas de los sistemas palustre-lacustre periglaciar. Los resultados indican principalmente la presencia de geoformas de erosión glacial (circos, aristas, valles en forma de U, escalones rocosos, estrías glaciales), escasos depósitos morrénicos laterales y de fondo de valle neoglaciales; sedimentos postglaciales de origen fluvioglacial (barras y canales fluviales proglaciales, abanicos aluviales proglaciales), glaciodeltáicos (cuñas de frente deltaico, prodeltas palustrinos y abanicos de deltas) y depósitos glaciolacustrinos. Se estima una edad mínima de 8.000 ± 500 años (TL) A. P., indicando que este proceso de sedimentación pudo haberse iniciado a principios del Holoceno.

Resumo

Lida com o estudo da geomorfologia atual e paleogeografia dos sistemas Marsh inativos na seção alta da bacia do Saisay, sector Hatico Lisa, alta bacia de Chama o rio; a fim de avaliar a origem destas paisagens periglacial desta cidade na Andes da Venezuela. Isto tem feito trabalhos de campo geológico, foto-interpretação, descrição e análise da geografia dos sistemas áreas palustre-lacustre. Os resultados indicam principalmente a presença de geoforms de erosão glacial (circos, bordas, degraus de Rocky, Estrias glaciais, vales em forma de U), vale de neoglaciales escassos e depósitos morenos laterais; postglaciales de sedimentos de origem fluvioglacial (bares e pró-glacial canais fluvial, Aluvial fãs pró-glacial), glaciodeltaicos (cunhas de frente deltaica, prodeltas palustrinos e fãs dos deltas) e depósitos de glaciolacustrinos. Estima-se uma idade mínima de 8.000 ± 500 anos (TL) P., indicando que este processo de sedimentação poderia ter começado no início do Holoceno.

Palabras clave/Keywords/Palavras-chave:

Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Citar así/Cite like this/Citação assim: Sánchez et al. (2018) o (Sánchez et al., 2018).

Referenciar así/Reference like this/Referência como esta:

Sánchez, J. E., Guerrero, O., Montilva, K., Mattie, E. (2018, diciembre). Geomorfología de antiguos sistemas de humedales de la subcuenca alta de rio Chama, San Rafael de Mucuchíes, Mérida - Venezuela: Estudio de caso. Geominas 46(77). 211-217.

Introducción


Los Andes de Mérida inician su ascenso durante el Mioceno, probablemente relacionado con las etapas tempranas de colisión del Arco de Panamá contra el oeste de Suramérica (Audemard y Audemard, 2002). Siendo el principal accidente tectónico de Los Andes venezolanos la Falla de Boconó, la cual es de tipo rumbo deslizante dextral, con dirección dominante NO-SE y corre ligeramente oblicua al eje de la cadena de los Andes de Mérida (Giegengack, y Grauch, 1975). 


En el área de estudio, la falla de Boconó corta, tanto el basamento Precámbrico (¿?) como sedimentos Plio-Pleistocenos, conformado por un complejo sistema de morrenas que caen de manera perpendicular al curso del río Chama, frecuentemente asociados a lagos y glaciares desarrollados en altitudes superiores a los 2.600 m s. n. m., depósitos de la última glaciación del Pleistoceno, conocida como “Glaciación Mérida” (Schubert, 1981). Tanto los mecanismos tectónicos que dieron forma a la cordillera de Mérida y los procesos glaciares, donde se encuentra emplazada el área de estudio, permiten la existencia de un complejo de lagunas-humedales tectono-glaciares, que finalmente se colmatan y colapsan, debido a la carga de sedimentos a la que se ven sometidos, evolucionando desde lagunas hasta turberas. Ésta evolución en los procesos sedimentarios se ve influenciada y marcada por los cambios climáticos, ocurridos entre los períodos glaciares e interglaciares durante los últimos 10.000 años, así como por mecanismos relacionados con los movimientos sísmicos generados por el sistema de fallas de Boconó (Audemard y Audemard, 2002).


En muchas de las regiones, posterior al retiro de los glaciares, se produjo un relleno o depósito detrítico como consecuencia de la fusión del hielo, dando origen a la formación de sedimentos postglaciales de tipo fluvioglacial, glaciodeltaico y glaciolacustrino, como es el caso del sector de Llano del Hatico.

Se propone una evaluación de las unidades geomorfológicas en la localidad donde afloran estos sistemas de humedales antiguos, con el propósito de reconocer su dinámica actual e interpretar los mecanismos geológicos que produjeron su desaparición a través del análisis de geoformas actuales y antiguas.


Área de estudio


El área de trabajo se encuentra localizada en los Andes centrales de Venezuela, en el estado Mérida, en el municipio Rangel (Figura 1). El polígono que delimita la zona es la divisoria de la microcuenca del El Hoyo que nace en el alto de Micarache (4.200 m s. n. m.). La zona es netamente montañosa, con altitudes que van desde los 2.920 m s. n. m., hasta los 4.200 m s. n. m., con pendientes de moderadas (15 %) a muy altas (90 %) y con geoformas típicas de ambientes glaciales y fluvioglaciales.

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 1. Microcuenca Saisay localizada en la margen izquierda de la subcuenca alta del río Chama, San Rafael de Mucuchíes. Imagen satelital del área de estudio tomada de Google Earth 2018.

Metodología


Para el desarrollo de esta investigación, se realizaron recorridos dentro del área, con la finalidad de describir, levantar y analizar los rasgos geológicos - geomorfológicos y los depósitos sedimentarios, haciendo uso de planillas de campo, para la recolección de la información. En esta misma etapa se realizó la recolección de los datos necesarios para determinar los parámetros de la morfometría de la microcuenca en estudio. Previo a esto se realizó la revisión del material bibliográfico, hemerográfico y cartográfico, y se digitalizó la cartografía base de las hojas 6042 - III - NO y 6042 - III - NE de Mucuchíes y la 6042 - III - SE de Cerro El Morro (1974, 1: 25.000), y se realizó la fotointerpretación de imágenes satelitales y fotografías aéreas (Misión 010448 (1972, 1: 10.000), vistas 070, 072 y 075 y Misión 010455 (1973, 1: 20.000), vistas 385 a 388, haciendo uso de un Sistema de Información Geográfico (SIG), en el procesamiento de los datos.


Una vez recolectados todos los datos de campo, se procedió a realizar el perfil de equilibrio de la microcuenca, así como la descripción de algunas secciones representativas, logrando finalmente poder hacer el modelo paleogeográfico del sector Llano del Hatico. 


Resultados


Geomorfología de la microcuenca Saisay


La microcuenca hidrográfica de Saisay corresponde con un conjunto de arroyos permanentes y semipermanentes, que forman parte de la ladera izquierda de la subcuenca alta del río Chama, en la población de San Rafael de Mucuchíes, afectadas por fallamiento local y regional correspondientes a la zona de falla de Boconó (Giegengack, y Grauch, 1975), que afecta la roca formando alineamientos y orientación noroeste de los canales fluviales y de los sistemas de lagunas - humedales de origen esencialmente tectono-glaciales, dentro de las que podemos mencionar a las lagunas de El Hoyo y La Mucuy, las cuales son actualmente humedales de espejo de agua según la clasificación de Shaffer (1966), mientras que en el sector de Mesa de El Hatico, se conocen evidencias de una antigua laguna que fue afectada por fenómenos sismo-tectónicos que produjeron su pérdida total como almacenadora de agua, ya que se encuentra ubicada justo encima de la traza de una falla geológica (Figura 2).

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 2. Esquema geológico y ubicación de lagunas (humedales) en la microcuenca Saisay. 

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 3. Perfil de equilibrio fluvial de la microcuenca Saisay, donde se muestra los controles geomorfológicos dominantes y los tipos de humedales.




Geoformas glaciares


Las formas más prominentes de erosión glacial se localizan en la cuenca alta de la quebrada Saisay en alturas que oscilan entre 3.600 y 4.500 m s. n. m. (Figura 3). Estos rasgos erosiónales están representados por circos glaciales compuestos de paredes abruptas y en el fondo de los mismos, se encuentran lagunas originadas durante la desglaciación. Asociados a estos circos se observan otras formas menores de erosión como picachos, aristas, rocas dentadas y agujas. Del mismo modo, en la cuenca media se observa el valle glacial en forma de U, y sobre el lecho rocoso es frecuente la presencia de surcos y acanaladuras, estrías, rocas fracturadas, escalones rocosos, rocas aborregadas y en forma de lomo de ballena (Figura 5). La zona de fondo de valle de la quebrada Saisay, se caracteriza por ser un valle glacial donde no existen depósitos glaciales importantes, a pesar de encontrarse muy cerca de la región de Mucubají - Mesa del Caballo - Mucuchaché, donde se observan arcos morrénicos bien preservados que pertenecen al estadio tardío de la Glaciación Mérida (Schubert, 1981; Bezada, et al., 1995). 

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 5. Distribución de rasgos geomorfológicos mayores de la microcuenca de Saisay.

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 6. Sección de sistema palustre - humedal antiguo de Mesa del Hatico, microcuenca de Saisay, integración con los resultados paleoclimático obtenidos por varios autores

El avance progresivo de los sedimentos proveniente del sistema fluvial (Microcuenca Saisay), así como los depósitos glacio-fluviales y aluviales aportados en las zonas laterales a dicho depocentro palustre, fueron progresivamente colmatando la cuenca hidrográfica, hasta el momento en que la misma, debido a mecanismos tectónicos y posibles eventos cosísmicos, vaciaron la laguna, permitiendo la pérdida del sistema palustre. 


Conclusiones


La morfología glacial que caracteriza al valle de la microcuenca Saisay se relaciona con geoformas de erosión glacial, especialmente hacia la subcuenca alta, donde se pueden señalar la presencia de circos glaciares, lagunas tectono-glaciares, rocas aborregadas, escalones rocosos, estrías, aristas y surcos.


Existen escasas formas de acumulación glacial, las cuales se relacionan con remanentes de morrenas neoglaciales, originadas durante el Holoceno. El material que compone estos depósitos es el till de ablación, el cual se originó en un ambiente sedimentario glacial alpino asociado a procesos de fusión del hielo.

El patrón de foliación de la roca es entre 35º-40º NE, afectada por fallas geológicas rumbo deslizante dextrales con componente normal que limitan los cuerpos de roca compuestos por esquitos gnéisicos que ocupan la parte superior de la cuenca, de afloramientos de roca tipo esquistos gnéisicos graníticos que representan la parte inferior de la cuenca, los cuales definen relieves con pendientes moderadas a bajas (25 % y menores).


De los datos obtenidos en campo y de los analizados de las fotografías aéreas se pudo obtener que la microcuenca de Saisay es una cuenca hidrográfica muy pequeña, con una superficie de 11 km2, siendo el perímetro de la misma de 17 km, lo cual permite definir una geometría ligeramente alongada. Los parámetros morfométricos definen una cuenca torrentosa con pendiente promedio de hasta un 49 % (22,28º). Estos datos morfométricos definen un perfil de equilibrio fluvial (Figura 3), que representa un conjunto de zonas deprimidas y de reactivación fluvial, productos de la mezcla de procesos y controles climáticos, estructurales y litológicos.


El control estructural afecta sustancialmente las variaciones de las pendientes, producto de los escarpes de falla que existen a lo largo de la microcuenca permitiendo disminuciones sustanciales en las pendiente de la mismas, las cuales varían en la parte media del fondo del valle fluvial de un 4,2 % hasta un 49 %. Este mecanismo permite mantener un alto porcentaje de sedimentos en tránsito en la zona alta y media de la microcuenca y un tiempo de tránsito muy bajo en la zona baja de la misma, por tal motivo, la tasa de sedimentación y reposo de sedimentos en la parte superiores es mayor y la energía potencial de sedimentos se incrementa sustancialmente, permitiendo elevar la colmatación de los sedimentos y la pérdida de retención de los mismo, siendo un tiempo de concentración estimada de los fluidos de aproximadamente 0,92 min, para un diferencial de 1.200 m de altura y una longitud de colector de 12,23 km, la cual se considera un valor normal para cuencas hidrográficas torrentosas.


La litología aflorante en la microcuenca corresponde al dominio de esquistos gnéisicos e intrusiones graníticas que conforman el Complejo Iglesias (Neo-Proterozoico), sometidos a climas semiáridos fríos de montaña tropical, en condiciones subhúmedas de micro a mesotérmico, con heladas durante los meses secos (Figura 4). Esto permite la acumulación de mantos meteorizados por disgregación de rocas (gelifracción). Esta condición climática permite la formación de dos (2) paisajes geomorfológicos bien característicos: en las cotas 3.700 m s. n. m. y superiores, se reconocen dominios con morfogénesis periglacial, con geoformas de circos glaciales, lagunas tectono-glacial activas (depresiones de origen estructural con sedimentos de origen glacial) con formación de humedales de espejo de agua (tipo I) y abundantes abanicos de derrubios de gelifractos, mientras que, en las cotas 3.700 m s. n. m. e inferiores, se reconocen dominios de geoformas con morfogénesis coluvio-fluvial, canales rectos con barras longitudinales, abanicos de coluviones, morrenas laterales, y deslizamientos de terrenos - derrumbes. La presencia de sistemas palustres es muy escaso, solo se reconocen humedales de palustres tipo III y IV (colmatados con sedimentos gravo-arenosos).


Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 4. Climograma de la estación climatológica de Mucuchíes, estado Mérida. Nótese los la distribución casi simétrica de periodos secos y húmedos con altos valores de evapotranspiración (ETP).

Los únicos depósitos glaciales que se presentan en el área, se relacionan con pequeños remanentes de morrenas neoglaciales que se localizan a una altitud aproximada de 3.651 m s. n. m. El origen de estas morrenas, ha sido relacionado con pequeños avances y retrocesos glaciales producidos durante depresiones climáticas Holocénicas (Mahany, et al. (1997). Las morrenas están constituidas por clastos de gneis y esquisto, embutidos dentro de una matriz arenosa de color gris. 


Depósitos postglaciales


Luego del retiro del glaciar en la transición Pleistoceno - Holoceno se inició un proceso de relleno del valle longitudinal de la microcuenca Saisay, especialmente en la subcuenca media donde se formó una planicie fluvioglaciárica (outwash plain), mientras que en las vertientes y en la cuenca baja, se acumularon conos de derrubios, de gelifracción y glaciotorrenciales. 


El proceso de acumulación estuvo condicionado por la formación de una antigua laguna, actualmente inactiva (Figura 6), la cual se originó como consecuencia del represamiento del arroyo Saisay, producto de la depositación de un abanico aluvial, desarrollado en la margen izquierda de la microcuenca, el cual cerró el valle longitudinal. Posteriormente, en la parte distal del abanico aluvial, se produjo una zona de brecha de falla geológica, por donde el agua represada de la laguna comenzó a drenar hasta desaparecer completamente. Esto trajo como consecuencia, que los sedimentos quedaran expuestos y fueran sometidos a la erosión, observándose hoy en día la presencia de sedimentos de naturaleza fluvioglaciales, glaciodeltáicos y gluciolacustrinos. En los sedimentos glaciolacustrinos se obtuvo una edad por termoluminiscencia de 8.000 ± 500 años A. P. (Tartu University, Estonia, en González y Bezada, 2001), lo cual sugiere el posible retiro de los glaciales para esa época y el inicio del proceso de sedimentación (Figura 6).


Paleogeografía


Como se mencionó anteriormente, la paleogeografía de este sector se estima que se desarrolló desde, al menos 8.000 ± 500 años A. P., donde existía un sistema palustre de varias decenas de metros de ancho con depocentros de hasta 8,50 m, bordeados por un sistemas de abanicos proglaciales, morrenas de escaso desarrollo, sistema fluvial que alimentaba a la laguna y fallas geológicas que permitieron mantener una zona de inflexión, produciendo subsidencia en el sector, generando espacio disponible para la acumulación de agua y sedimentos (Figura 7).

Geominas, Geominas online, Geominas on-line, Geominas journal, Andes venezolanos, andes venezuelanos,  geomorfologia,  geomorfología,  geomorphology, palaeogeography,  paleogeografia,  paleogeografía,  periglacial, sistemas de humedales,  sistemas de zonas húmidas,  venezuelan andes, wetland systems.

Figura 7. Modelo paleogeográfico para interpretar la dinámica sedimentaria y colmatación ocurrida en el sector Mesa del Hatico.

La ausencia de morrenas laterales y terminales, como las que se encuentran en los valles adyacentes a la microcuenca Saisay, se atribuye a dos factores: la fusión o desmantelamiento rápido del glaciar Saisay, lo que impidió la formación de morrenas prominentes o, el valle estuvo cubierto totalmente por una capa de hielo, por lo que no hubo alimentación supraglacial que contribuyera a la formación de morrenas mayores.


En cuanto a la paleogeografía se estima que se desarrolló desde, al menos 8.000 ± 500 años A. P., donde existía un sistema palustre de varias decenas de metros de ancho con depocentros de hasta 8,50 m., alimentado por un sistema fluvial. Sin embargo, producto del avance progresivo de los sedimentos proveniente del sistema fluvial (Microcuenca Saisay), así como los depósitos glacio-fluviales y aluviales aportados en las zonas laterales a dicho depocentro palustre, fueron progresivamente colmatando la cuenca hidrográfica, hasta el momento en que la misma, debido a mecanismos tectónicos y posibles eventos cosísmicos, vaciaron la laguna, permitiendo la pérdida del sistema palustre.


Referencias bibliografícas


Audemard F.E y Audemard F.A (2002). Structure of de Mérida Andes, Venezuela: relations with the South America-Caribbean geodinamiy interaction. Tectonophysics 345: 299-327.

Bezada, M., Kalm, V., Mahaney, W. C. (1995). Pleistocene glaciation in the Venezuelan Andes. INQUA Congress, August 3 - 10. 

Dirección de Cartografía Nacional del Ministerio de Obras Públicas (1952) hojas 6042 - III - NO y 6042 - III - NE de Mucuchíes y la 6042 - III - SE de Cerro El Morro (1974, 1: 25.000). 

Giengengack, R., Grauch R. (1975). Quaternary Geology of centarl Andes, Venezuela: a preliminary assessment. En Memorias del II Congreso Latinoamenticano de Geología, Caracas. Venezuela Tomo I, p.241-283.

González, O., Bezada, M (2001). Pedología y cronología relativa de los depósitos Cuaternarios en tres cuencas de los Andes centrales venezolanos (Estado Mérida). Acta Científica Venezolana, 52: 210 - 219

Mahaney, W.C., Kalm, V., Bezada, M (1997). Estratigrafía del Cuaternario Tardío de un ambiente proglacial en el área de Mucubají, Mucuchache, El Pedregal. Andes centrales venezolanos. En Memorias del VII Congreso Geológico Venezolano. Porlamar, Venezuela.

Schubert, C (1981). Evolución post-glacial de un valle morrénico, Andes Merideños. Acta Científica Venezolana, 32: 151 - 158

Shaffer, P (1966). Characterization of wetlands hydrology using hidrogeomorphic classification. Wetlands. 19 (3).

The author(s) declare(s) that she/he/they has/have no conflict of interest related to hers/his/their publication(s), furthermore, the research reported in the article was carried out following ethical standards, likewise, the data used in the studies can be requested from the author(s), in the same way, all authors have contributed equally to this work, finally, we have read and understood the Declaration of Ethics and Malpractices.