Cuencas sedimentarias y el registro fósil

Los geólogos y paleontólogos, utilizan el registro de las rocas sedimentarias (i.e. aquellas que fueron depositadas mediante agentes como agua o viento, por ejemplo) para entender cómo era la tierra en el pasado. Qué procesos controlaban los ecosistemas del pasado?, Qué tipo de organismos vivían en aquella época?, Cómo era la topografía (i.e. la distribución de alturas en el terreno)? o qué cadenas montañosas existieron hace algunos millones de años? Son algunas de las preguntas que podrían llegar a interesar a un investigador.

El ciclo de una roca sedimentaria comprende varios procesos, que van desde el momento en el que el sedimento es generado (un pedazo de roca o un grano mineral) y se desprende de su roca madres, hasta que este mismo sedimento llega a su sitio final de deposición. Los sedimentos comúnmente provienen de montañas y son transportados mediante ríos hacia zonas más bajas.

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Río de alta energía transportando sedimentos de gran tamaño. La roca fuente de estos sedimentos debe estar a una distancia corta.

Durante el transporte, los sedimentos sufren abrasión física, al chocar contra otros granos en el fondo de los canales. Este proceso de abrasión física, disminuye poco a poco el tamaño de los granos. Por esta razón, los clastos más gruesos tienden a encontrarse en el fondo de los ríos cerca a las montañas fuente, mientras que arena y sedimentos disueltos son mayoritarios en zonas de llanuras o valles. Además, la acción de elementos disueltos en el agua puede llegar a afectar químicamente un grano, transformando su composición mineral.

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Sedimentos transportados por viento (Eólicos) en dunas de arena. Parque Nacional Natural Macuira, Guajira, Colombia.

El lugar final al cual llegan los sedimentos se conoce como cuenca sedimentaria. Una cuenca sedimentaria se define como un espacio en el cual ocurre acumulación de sedimentos y que además posee subsidencia tectónica, es decir, que en esta zona los sedimentos se van enterrando poco a poco hasta alcanzar grandes profundidades en donde las grandes presiones y los fluidos terminan por consolidarlos y convertirlos en roca.

Ejemplos de cuencas sedimentarias van desde deltas en las zonas costeras, estuarios, hasta cuencas entra continentales como el caso de la depresión momposina en la zona caribe de Colombia. Existen otras zonas en el planeta que aunque preservan sedimento, no cumplen con las otras características para ser consideradas cuencas sedimentarias. Por ejemplo, un lago sobre una montaña puede ser un lugar de acumulación de sedimento, sin embargo la probabilidad de que estos sedimentos sufran enterramiento, se consoliden y luego algún evento tectónico los exponga durante muchos años, es realmente bajo*. Por lo tanto no se conocen como cuencas sedimentarias.

Recientes investigaciones utilizando modelos digitales de elevación (DEM), mostraron que sólo el ~16% de la superficie terrestre (superficie de los continentes) actúa como cuencas sedimentarias (Nyberg and Howell, 2015). El restante ~84% consiste en zonas de altos topográficos en donde los sedimentos tienden a fluir en vez de acumularse. Esta conclusión es impresionante, ya que si se asume que estos porcentajes han sido parecidos durante la mayor parte de historia de la tierra (por lo menos desde que tenemos actividad fluvial y preservación de rocas sedimentarias continentales), es claro que el registro sedimentario es solo una pequeña ventana para poder entender cómo era la tierra en el pasado.

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Cada vez que tomamos una roca sedimentaria, deberíamos pensar que estamos tomando evidencia de solo una fracción de la tierra que existía en ese momento (~16%), el resto de lugares en la tierra no eran cuencas sedimentarias en ese momento y por lo tanto no preservaron un registro de los sedimentos, ambientes o de la vida que los habitaba en ese momento.

Muchas veces, los paleontólogos y geólogos deben utilizar pequeñas evidencias en el registro sedimentario para poder reconstruir regiones y ecosistemas enteros, sin embargo, se debe ser cuidadoso en cómo se utilizan los datos para no sobre estimar el alcance de los mismos.

Referencia

Nyberg, B., Howell, J.A., 2015. Is the present the key to the past? A global characterization of modern sedimentary basins. Geology 43, 643–646.

 

*Sin embargo, existen ejemplos de depósitos lacustres depositados en ecosistemas de alta montaña que han sido depositados en el pasado.

 

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