Modelación 3D de evolución de relieve y meteorización química en la cordillera de la Costa de Chile

Abstract

La meteorización es uno de los principales procesos geológicos que operan en la superficie de la tierra, formando relieves, distribuyendo recursos a los ecosistemas y regulando los ciclos químicos globales. Es por esto que ser capaz de estimar y modelar estos procesos, en particular, la meteorización química de rocas silicatadas, puede ser importante, por ejemplo, en calcular las tasas de regulación de los niveles de CO2 en el largo plazo. En la cordillera de la Costa chilena, en la zona de Curacaví, estudios previos determinaron que la tasa de meteorización química del sistema es aproximadamente de un 10% respecto de la tasa de denudación total. La tasa denudación calculada con el método de rayos cosmogénicos en estudios previos está entre los 20 y 70 m/Ma por unidad de superficie. Esta zona presenta un clima semiárido, lo que es contradictorio con el gran espesor del regolito insitu existente en el lugar, en torno a los 20 metros, que no se esperaría encontrar en un clima semiárido como el existente. En la presente memoria se analizan que parámetros y que condiciones permitirían generar dicha contradicción de características. Para ello se utiliza CIDRE, un modelo numérico de evolución del relieve y meteorización de suelo, con el objetivo de reproducir la evolución geológica de la cordillera de la Costa en los últimos 10 Ma, siguiendo el modelo de evolución por deflación de peneplanicies alzadas propuesto por diversos autores, y, utilizando como referencia, parámetros sacados de la literatura, complementado con otros calibrados en este estudio. Se determinó un set de parámetros con cierto rango de valores acotados, que permiten reproducir el desarrollo de la cordillera de la Costa. Para el modelo de referencia se obtuvo un relieve similar al existente. La tasa erosiva del sistema se calcula en torno a los 60 m/Ma y se genera un regolito de espesor promedio 20 metros. La denudación química corresponde a un 37% de la denudación total. Sin embargo, para generar numéricamente un regolito grueso en condiciones semiáridas, es necesario que el sistema posea una alterabilidad más alta que la que debería tener de acuerdo con la litología y el clima presente. Esto sugiere que existen procesos no incorporados en las leyes de producción de regolito, que favorecen su generación. Estos procesos, de acuerdo con estudios recientes, podrían corresponder por ejemplo a la variabilidad del clima, la precipitación de fases secundarias, la vegetación, etc.