Evolution of fluvial drainage during mountain building in the Eastern Cordillera of the Colombian Andes

La Cordillera Oriental de Colombia se caracteriza por dos dominios topograficos: i) una meseta axial (Sabana de Bogota) dominada por rios longitudinales de baja pendiente, con bajo relieve y pendientes locales, cuya tasa de erosion media ha sido estimada en este trabajo en 11 ± 1 mm/ka; y ii) los flancos de la Cordillera, con alto relieve local y pendiente dominada por rios transversales con alta pendiente y con un valor erosivo medio de 70 ± 10 mm/ka, evidenciando un contraste erosivo entre los dos dominios. Estos dominios estan separados por las dos divisorias de aguas principales oriental y occidental. Los analisis morfometricos (incluyendo el Specific Stream Power, el gradiente del canal y los valores de chi), asi como con las observaciones de campo, demuestran una reorganizacion de la red de drenaje por migracion progresiva de las divisorias hacia la parte interna del orogeno a partir de discretos eventos de captura fluvial. La comparacion de las tasas de erosion obtenidas con los parametros digitales geomorfologicos resulta en correlaciones positivas. Valores altos en Specific Stream Power y/o en gradiente del canal estan directamente relacionados con valores altos en velocidad de erosion, definiendo un patron que varia en funcion de la precipitacion media anual. Se proporcionan nuevos datos de edad de exposicion en una terraza fluvial para el flanco oriental de la Cordillera (rio Guayuriba), para la que he obtenido edad de 655 ka y una consiguiente tasa de incision media de 62 mm/ka. Se interpreta la reorganizacion fluvial en la Cordillera Oriental desde un estado dominado por rios longitudinales a otro con rios transversales. El contraste erosivo entre los dos dominios topograficos mencionados arriba fue primariamente impulsado por el incremento en la pendiente regional del orogeno por acumulacion progresiva del acortamiento y engrosamiento cortical, y condicionado por capturas fluviales. A nivel local, el clima, tectonica y litologia juegan un rol secundario en el control de las tasas de erosion y la dinamica de cuencas. Se propone un modelo de reorganizacion del drenaje para la Cordillera Oriental de Colombia basado en la distribucion de knickpoints, el analisis de chi, evidencias de campo, las tasas de erosion y los datos publicados de paleodrenaje. En esta tesis interpreto el descenso de nivel de base por la reapertura de la cuenca del Magdalena como el principal precursor del inicio de las capturas fluviales en la Cordillera Oriental de Colombia, asociado a una onda erosiva que remonta aguas arriba. Esta tesis contribuye al conocimiento de la terraza de Bucaramanga. El analisis de isotopos cosmogenicos en un perfil vertical en una terraza cercana, proporciona una edad estimada de abandono de 400 ka, relacionado con el fin del aporte sedimentario en esta zona. Esta estimacion se relaciona con la primera captura en la Cordillera Oriental, en la cual la cuenca del Suarez es capturada por un tributario del Magdalena. A partir de esta primera captura en la Cordillera Oriental, la onda erosiva empieza a remontar aguas arriba en la cuenca del Suarez, resultando en la captura de la cuenca del Chicamocha. Al mismo tiempo, la onda erosiva iba remontando a traves del Magdalena proporcionando mas energia potencial a sus afluentes situados en el flanco occidental de la Cordillera, con la consiguiente amenaza de captura de la Sabana por estos rios transversales. De esta manera, se promueve la migracion lateral de las divisorias de aguas en direccion hacia el centro de la meseta. Las condiciones endorreicas de la Sabana fueron interrumpidas por una primera captura por el rio Sumapaz. Finalmente, la Sabana de Bogota fue capturada una segunda vez, resultando en la configuracion de drenaje actual.