11.5: Desarrollo de drenaje en regiones de reciente emergencia

Ahora para algunas cosas más concretas y más cercanas a casa para ti. Primero, aquí hay algunos antecedentes sobre la historia geológica reciente de la costa este de América del Norte (ver Figura 9-4). Al igual que otros márgenes continentales pasivos (los que se enfrentan a un océano en expansión con una cresta que se extiende en medio del océano medio, y ningún tectonismo fuerte causado por las interacciones de placas a lo largo del margen continental), la costa este de América del Norte sufrió un hundimiento lento y prolongado, causado por la contracción térmica del litosfera enfriando a medida que se alejaba de la cresta de la cresta. Se depositó una cuña de sedimento siliciclástico engrosante a lo largo del margen continental, que se remonta a poco después de la ruptura de Pangea, hace unos doscientos millones de años. También se sabe, sin embargo, que en tiempos más recientes, en las últimas decenas de millones de años, ha habido una elevación general y amplia del margen continental de América del Norte, por razones poco claras. (Eso se sabe por el estudio de la estratigrafía de la cuña de sedimentos costa afuera). Las actuales tierras costeras de la costa oriental tienen una capa de adelgazamiento terrestre de depósitos marinos casi planos, llamados llanura costera. La cuña de la llanura costera se extiende sobre rocas mucho más antiguas con una estructura generalmente compleja generada durante la Orogenia de los Apalaches, lo que condujo al ensamblaje de Pangea. Por lo tanto, la costa oriental ha estado sufriendo erosión durante muchos millones de años, y en el proceso se ha reducido el espesor de los sedimentos de la llanura costera y su borde occidental se ha retrocedido hacia el este, exponiendo cada vez más de las rocas más antiguas.

¿Tienes la foto? Ahora piense en el desarrollo del drenaje fluvial durante la elevación de las últimas decenas de millones de años. A medida que los sedimentos de la plataforma continental se exponen gradualmente para formar una llanura costera ensanchada, se establece un nuevo patrón de drenaje en la cubierta sedimentaria de suave pendiente. Es natural suponer que los arroyos y ríos fluyen por la ladera, generalmente hacia el sureste en la mayoría de las áreas. Tales arroyos se denominan arroyos consecuentes, porque son consecuencia de la emergencia de la región sobre el nivel del mar. Estos arroyos, y sus afluentes, poco a poco deshondan la región a medida que se extienden hacia la cabeza y bajan sus perfiles. Si la cobertura sedimentaria de la llanura costera es uniforme, es probable que el patrón de drenaje sea dendrítico (ver el capítulo sobre ríos).

Figura 11-4. Historia geológica reciente de la costa oriental de América del Norte.

Finalmente, los ríos y arroyos bajan sus cursos hasta el punto en que se encuentran con la roca del “sótano” que subyace a los sedimentos de la llanura costera. En ese punto, ciertos afluentes de las corrientes consecuentes más grandes se encuentran con cinturones de roca más débil, y sus cursos se ajustan para seguir esos cinturones de roca más débil. Tales corrientes se llaman corrientes posteriores. Las orientaciones de los arroyos posteriores pueden variar ampliamente, pero en una región como la Costa Oriental de Estados Unidos, donde la tendencia estructural de las rocas más viejas que subyacen a los estratos costero-llanos es generalmente paralela a la costa, los arroyos posteriores tienden a ser perpendiculares a los arroyos consecuentes ( Figura 11-5).

Figura 11-5. A) Etapa temprana en el desarrollo del drenaje en una llanura costera elevada. B) Etapa posterior de desarrollo. (De von Engeln, 1942.)

En algunos lugares, algunos de los arroyos consecuentes son más grandes que otros, solo por los accidentes de la topografía original de la superficie litora-llanura costera. Es probable que estas corrientes más grandes bajen sus perfiles más rápido que las corrientes consecuentes adyacentes, especialmente si fluyen sobre un sustrato más débil. Entonces los afluentes subsiguientes a tales corrientes consecuentes son capaces de extenderse hacia arriba en elevaciones más bajas que las corrientes consecuentes adyacentes. La corriente posterior inferior ocupa entonces una mayor y mayor área de drenaje a expensas de las áreas de drenaje de arroyos posteriores adyacentes, y eventualmente la división podría eliminarse por completo. El resultado es una desviación de la corriente consecuente adyacente hacia el sistema de drenaje de la corriente consecuente mayor. Este proceso se denomina piratería de flujo, o captura de flujo (Figura 11-6). Se dice que el arroyo resultante capturado es un arroyo decapitado. Su valle, aguas abajo del punto de captura, es entonces desproporcionadamente grande para la nueva, menor descarga transportada por el arroyo. El arroyo en tal valle se llama arroyo underfit. Un indicio de que la captura ha ocurrido es un cambio abrupto de rumbo, a menudo en ángulo recto (Figura 11-6B).

Figura 11-6. Desarrollo de captura de arroyos. A) Justo antes de la captura. B) Bien después de la captura. (De von Engeln, 1942)

Los arroyos consecuentes tienden a encontrarse con cinturones de roca que son fuertemente resistentes a la erosión. Ordinariamente, sin embargo, tienen suficiente poder erosivo para cortar a través de tal cinta de roca resistente a la erosión a medida que bajan sus perfiles, aunque el sitio puede ser una zona de rápidos. A medida que los cinturones adyacentes de roca más débil son bajados por arroyos posteriores que son afluentes al arroyo consecuente, se desarrolla una cresta topográfica en el sitio del cinturón de roca más fuerte, y se desarrolla una muesca en la cresta, llamada brecha de agua (Figura 11-7). La brecha de agua de Delaware, en el río Delaware entre el noroeste de Nueva Jersey y el noreste de Pensilvania, y la brecha de agua de Hudson Highlands, a lo largo del curso inferior del Hudson cerca de West Point, donde el Hudson atraviesa las tierras altas precámbricas en su camino hacia el sur, son buenos ejemplos de brechas de agua en el este de Estados Unidos. Otro buen ejemplo es el río Potomac justo aguas abajo de su confluencia con el río Shenandoah cerca de Harper's Ferry. Los rápidos allí ocuparon un lugar destacado en el sueño de George Washington de hacer del río Potomac la principal puerta de entrada al oeste en rápido desarrollo después de la Guerra por la Independencia Americana.

Figura 11-7. Desarrollo de brechas de agua y brechas de viento. (De Bloom, 1998.)

A veces, cuando una corriente posterior agresiva captura una corriente consecuente adyacente menos agresiva, se abandona un hueco de agua a través del cual fluyó el alcance aguas abajo del arroyo capturado. A medida que los cinturones de roca más débil a ambos lados de la cresta se bajan por denudación adicional, la brecha de agua anterior aparece como una brecha de viento: una muesca en la cresta muy por encima del nivel de los valles adyacentes (Figura 11-7). Puedes ver varias brechas de viento en la cresta más al sureste del valle y la provincia de Ridge en Pensilvania, mientras conduces hacia el suroeste por la ruta interestatal 78 desde la frontera de Nueva Jersey hacia Harrisburg. (Además, si conduce a través del río Susquehanna en la ruta 581 de Pensilvania, justo al sur de Harrisburg, mire hacia el norte hasta el río Susquehanna para ver una brecha de agua clásica).