Las actividades mineras generan una elevada cantidad de residuos metálicos que contaminan el suelo ya sea química, física y/o biológicamente. Estos residuos pueden permanecer en el suelo por un largo plazo. Esta permanencia es especialmente grave en el caso de los compuestos inorgánicos como es el caso de los metales pesados, que no pueden ser degradados. Su persistencia, acumulación progresiva y/o su transferencia a las cadenas tróficas pone en riesgo a la salud humana, animal y la de los ecosistemas.La flora espontánea desarrollada en suelos contaminados por metales pesados han desarrollado unos mecanismos de tolerancia basados en: i) la exclusión, donde los metales son acumulados en las raíces de las plantas o en su rizósfera, restringiendo su transporte a la parte aérea (Fitoestabilización) y ii) la acumulación en la parte aérea mediante la translocación de metales desde la raíz y su posterior compartimentación (Fitoextracción).En el presente estudio se evalúa el potencial de la flora espontánea crecida en dos zonas mineras con diferencias contrastadas, tanto del punto de vista geográfico, climático, geológico y de flora. Las dos zonas estudiadas corresponden a: i) la mina polimetálica Carolina ubicada en Hualgayoc, Provincia de Cajamarca (Perú) y ii) la antigua explotación minera Les Masies, que yace abandonada desde los tiempos romanos, ubicada en Poblet, Provincia de Tarragona (España). Fueron encontrados elevados contenidos de metales pesados en suelos superficiales de la mina Carolina. En plantas, altas concentraciones de Pb y Zn fueron acumuladas en la parte aérea de las especies Plantago orbignyana, Lepidium bipinnatifidum, Baccharis latifolia, Senecio sp y Sonchus oleraceus. Mientras que Bidens triplinervia acumuló elevados contenido de metales en las raíces.En la mina Les Masies, el contenido de metales pesados superaron los valores background citados para la Provincia. En plantas, fueron encontradas concentraciones que superaron los valores normales como en el caso del Zn y Cu, en Polypodium vulgare, Ruscus aculeatus y Cistus salvifolius. Esta última especie acumuló elevados contenidos de Al en la parte aérea. Mientras que Dactylis glomerata, a pesar de que ha crecido en suelos con alto contenido de Cu, excluyó este metal impidiendo su entrada a la planta.Los resultados obtenidos en este estudio nos permiten proponer a la especie Plantago orbignyana como hiperacumuladora de Pb y Zn, a las especies Lepidium bipinnatifidum, Baccharis latifolia, Senecio sp y Sonchus oleraceus como hiperacumuladoras de Pb, por tanto se sugieren para futuros estudios de fitoextracción. Mientras que Bidens triplinervia se propone para estudios de fitoestabilización, por su capacidad de excluir metales en la raíz.Con respecto a las plantas procedentes de la mina Les Masies, se propone a Dactylis glomerata como exclusora de Cu y a Cistus salvifolius como hiperacumuladora de Al. El resto de las especies analizadas acumularon cantidades normales de metales pesados.Estos resultados son pioneros en el contexto de la fitorremediación de suelos degradados como producto de explotaciones mineras tanto en el área mediterránea, como en el páramo andino de Latinoamérica y es muy importante citar a especies que desde tiempos ancestrales se han usado con fines medicinales como es el caso de Plantago orbignyana y Baccharis latifolia. / Heavy metals are currently of major environmental concern. At large concentrations, they are harmful to humans and animals and tend to bioaccumulate in the food chain. Metal mine tailings are usually composed of fine grains with a poor structure, and have small amounts of nutrients and large concentrations of several trace elements. These mine tailings became potential sources of pollution due to wind and water erosion. Efforts to restore a vegetation cover can benefit stabilization, pollution control, and improve aesthetical aspects.The use of native plants for phytoremediation can be an useful option because these plants are better adapted to the environmental conditions of the region than plants introduced from other environments. Therefore, the search for native plants that are tolerant to heavy metals is of particular importance. Plants growing in metalliferous soils can be grouped into the following three categories: a) excluders, in which metal concentrations in the shoots are maintained at a low level up to a critical value across a wide range of soil concentrations; b) accumulators, in which metals are concentrated in above-ground plant parts from low to great soil concentrations; and c) indicators, in which the internal concentration reflects external levels. Hyperaccumulator plants are able to accumulate about 100 to 1000 times the metal concentrations as compared to normal plants growing in soils with background metal concentrations and are also characterized by a shoot-to-root metal concentration ratio, whereas non-hyperaccumulator plants usually have greater metal concentrations in the roots than in the shoots. We studied a top soil and spontaneous plants collected in Hualgayoc, which is a complex mining district in the Central Andes characterized by the influence of many superimposed geologic events and ore-forming processes and around to the old abandoned mine located in Poblet, Tarragona (Catalonia-Spain).

Denna rapport är en del av en förstudie som syftar att undersöka möjligheterna för ett bevattningsprojekt i de ecuadorianska Anderna. Rapport koncentrerar sig på vatten-tillgången för förstudien Estudio de Prefacitbilidad de un Proyecto de Riego en los Andes – el Caso de Balda Lupaxi Bajo, Chimborazo, Ecuador. Fältundersökningarna gjordes under mars till och med maj 2003 i Balda Lupaxi Bajo, en indian-by i provinsen Chimobrazo. I detta område är nederbörden bristfällig och följaktligen är skörden dålig och det är inte möjligt att bruka jorden under delar av året. Idén till projektet initierades av en bonde-förening som kallas UNASAC. UNASAC kommer att använda rapporten i sitt sökande efter finansiellt stöd för fördjupande studier och slutligen ett genomförande av projektet. Målet med denna delrapport är att identifiera en lämplig plats för vattenuttag och att bestämma hur många hektar som kan bevattnas. Vidare presenteras ett förslag till utformning av vattenavledningen. Studien har gjorts genom fältstudier, vattenanalyser, intervjuer och bearbetning av hydrologiska och meteorologiska data. Fyra vattenuttagsalternativ undersöktes, både flod- och grundvatten. Det mest lämpliga alternativet enligt denna studie är floden Llinllin. De andra undersökta alternativen förkastades på grund av brist på vatten, otillräcklig vattenkvalitet och höga kostnader. Llinllin-alternativet består av en direkt avledning, en öppen kanal och en sifon. Alternativet kan försörja 250 hektar av bevattnad odlingsmark under de antaganden som är gjorda i rapporten. För att fortsätta med detta projekt måste bönderna lösa de sociala problem som finns i och mellan byarna. Kommunicationen med de närliggande byarna är nödvändig. Det finns många intressenter av Llinllin floden och det är nödvändigt att finna en hållbar lösning för vattenuttaget. / This report is a part of a prefeasiblity study to investigate the possibilities to introduce an irrigation system in a rural part of the Andes in Ecuador. The report concentrates on the water supply for the prefeasability study called Estudio de Prefacitbilidad de un Proyecto de Riego en los Andes – el Caso de Balda Lupaxi Bajo, Chimborazo, Ecuador. The field study was carried out in March to May 2003 in the indigenous village of Balda Lupaxi Bajo situated in the province of Chimborazo. In this area the precipitation is inferior throughout the year. Consequently the harvest is poor and it is not possible to cultivate during parts of the year. The project was initiated by UNASAC, an indigenous organization for farmers. UNASAC would use this report for finding finances to complete further studies and finally implement an irrigation system. The main aims of this report are to identify a suitable site for water supply and to determine the size of the area possible to irrigate. Further, a distribution design of the water supply has been investigated. This was carried out by field studies, water analyses, interviews and processing of hydrological and meteorological data. Four alternatives of water supply were studied, both river and ground water. The most appropriate water supply according to the study is the Llinllin River. The other investigated alternatives were rejected due to lack of water, insufficient water quality and high costs. The Llinllin River alternative consists of a direct abstraction, open channels and a siphon. This alternative can support 250 hectares under the constraints taken in this study. In order to continue this project the farmers need to solve the social problems within and between the villages. An improvement of the communication with the nearby villages is necessary. There are many stakeholders involved in the usage of the Llinllin River and therefore it is of great importance to find a sustainable solution for the water abstraction.

Les Andes du Nord diffèrent des Andes centrales par la présence de terrains océaniques accrétés au Crétacé supérieur et Paléogène. Ainsi les Andes d'Equateur comprennent des terrains océaniques accrétés à l'Ouest (Côte, Cordillère Occidentale), et la marge continentale de l'Amérique du Sud à l'Est (Cordillère Royale, zone Subandine et bassin Oriente). <br />Cette étude a pour but de caractériser les dépôts de sédiments détritiques quartzeux mis en place au cours des accrétions successives et de bien cadrer un modèle de surrection de la chaîne et de son érosion. On espère ainsi apporter des éléments pour tester le modèle de Guillier et al. (2001) et Jaillard et al. (2002) selon lequel le relief des Andes d'Equateur résulte non du raccourcissement tectonique de la marge continentale comme c'est le cas des Andes centrales, mais de l'addition en profondeur, par accrétion et sous-placage lors des accrétions de terrains océaniques, de matériel crustal océanique. Celui-ci exercerait une poussée d'Archimède responsable de la surrection de la chaîne, puis de l'érosion et du dépôt de sédiments détritiques quartzeux, qui scellent ces accrétions.<br />Dans ce but, nous avons étudié les grès et conglomérats d'âge Campanien à Eocène, contemporains de l'accrétion et du sous-placage des terrains océaniques, afin de déterminer les conséquences tectoniques de ces processus sur le comportement tectonique de la marge continentale de l'Équateur, en particulier sur la Cordillère Occidentale et la Cordillère Royale, mais aussi sur les zones d'arrière-arc et d'avant-arc<br />Pour cela, on a analysé : (1) les paléo-profondeurs des dépôts de sédiments syntectoniques, et les discontinuités érosives liées à chaque accrétion ; (2) la position des paléo-rivages et des l'aires de sédimentation marine de chaque côté de la marge émergée ; (3) le gradient topographique entre zones sources et zones de dépôt, traduit par la granulométrie des dépôts ; et (4) l'exhumation des zones sources, au travers de l'évolution pétrographique des sédiments clastiques étudiés. L'étude a porté sur trois bassins de la Cordillère Occidentale : le bassin de Cuenca au Sud, et ceux de Saquisilí et d'Apagua au Centre de l'Equateur.<br />La succession verticale des milieux sédimentaires dans les bassins étudiés montre la présence de discordances érosives majeures définissant 4 grandes séquences de dépôt, et encadrant les périodes d'accrétion. Ces accrétions peuvent ainsi être datées : (1) du Campanien supérieur (≈ 75–72 Ma), (2) du Maastrichtien supérieur (≈ 69–65 Ma), (3) du Paléocène supérieur (≈ 58–56 Ma). Un dernier événement tectonique de l'Éocène supérieur (Bartonien - Priabonien) est bien ressenti sur la marge. Du Sud au Nord de la Cordillère Occidentale ces 4 séquences indiquent, mise à part celle du Maastrichtien, une diminution globale de la paléo-profondeur du Campanien à l'Eocène. <br />Cette étude met également en évidence le recul de la paléo-ligne de côte au cours du Crétacé supérieur–Paléogène. En effet, les bassins sédimentaires de la Cordillère Occidentale sont de plus en plus jeunes, d'une part à mesure que l'on s'éloigne de la Cordillère Royale (vers l'Ouest), et d'autre part lorsqu'on se déplace vers le Nord. Ainsi, le bassin de Cuenca au Sud montre un remplissage du Campanien moyen à Paléocène p.p., les dépôts du bassin de Saquisilí vont du Maastrichtien inférieur à la base de l'Éocène moyen, et le bassin d'Apagua contient des sédiments éocènes. Notons que plus au Nord-Ouest, le bassin de la Cubera est rempli de sédiments d'âge Paléocène à Eocène supérieur.<br />À chaque accrétion correspond une augmentation de la granulométrie des grès et des conglomérats, dans les bassins occidentaux (Cordillère Occidentale et côte) comme dans les zones orientales (Zone subandine et bassin Oriente). Seule l'accrétion du Maastrichtien supérieur ne se traduit pas par l'augmentation de la granulométrie, mais par une lacune d'érosion et un changement de zones sources.<br />Dans les bassins de Cuenca, de Saquisilí et d'Apagua, la taille des grains augmente vers le haut, au sein de chaque séquence (Campanien, Paléocène et Eocène), mais aussi d'une séquence à l'autre, confirmant l'accentuation de la paléo-pente de la marge et la surrection de la zone source, constituée essentiellement par la Cordillère Royale. L'augmentation de la paléo-pente se traduit aussi, au sein de chaque séquence, par le passage rapide des grès à des conglomérats en réponse à l'événement tectonique responsable de la discontinuité sus-jacente. Les mêmes évolutions sont observées aux mêmes périodes, mais enregistrées de façon plus distale, sur la côte et dans les zones orientales de l'Equateur. <br />Au cours du Crétacé–Paléogène, l'étude des cortèges de minéraux détritiques des sédiments clastiques de la Cordillère Occidentale montre une évolution en trois étapes : (1) surrection et exhumation de la Cordillère Royale, du Campanien au Paléocène, et dans une moindre mesure jusqu'à l'Éocène supérieur ; (2) abondance croissante, du Paléocène à l'Eocène, de fragments lithiques volcaniques et sédimentaires dérivant de la déformation et de l'érosion des terrains préalablement accrétés, et (3) reprise de l'activité de l'arc magmatique à partir de l'Éocène supérieur-Oligocène inférieur marqué par un enrichissement en plagioclases. L'étape 1 montre un enrichissement des sédiments en grains minéraux et lithiques de plus en plus stables (quartz mono- et polycristallin) au détriment des feldspaths, qui reflète une plus grande maturité des sédiments du Paléogène par rapport à ceux du Crétacé terminal. La source principale est alors la Cordillère Royale. À partir du Paléocène supérieur (étape 2), l'augmentation progressive des fragments lithiques issus de couvertures océaniques montre que la zone déformée et soumise à l'érosion s'élargit, et inclut les terrains accrétés.<br />De plus, cette analyse a permis de mettre en évidence deux résultats supplémentaires. <br />Les bassins de la Cordillère Occidentale (Cuenca, Saquisilí, Apagua et La Cubera), présentent une géométrie rectangulaire, des bordures actives correspondant à des failles décrochantes dextres orientées NNE réactivant les sutures, et une subsidence importante, qui suggèrent qu'il s'agit de bassins en «pull apart». On note de plus une augmentation de leur taux de sédimentation avec le temps, suggérant une instabilité croissante de ces bassins installés sur les sutures des accrétions. La création de ces bassins semble coïncider avec les accrétions de terrains océaniques, qui se seraient donc effectuées en contexte transpressif. Leur migration vers le Nord dans le temps reste cependant à expliquer. <br />Les zones orientales sont classiquement interprétées comme un bassin flexural d'avant-pays de la chaîne andine depuis le Crétacé supérieur. Cependant, notre étude montre qu'à l'échelle du bassin : (1) les hiatus et les érosions sont plus importants au pied de la Cordillère Royale qu'à l'Est ; (2) l'épaisseur des dépôts campaniens à éocènes augmente d'Ouest en Est ; et (3) les séquences du Maastrichtien, du Paléocène et de l'Eocène sont rétrogradantes en direction de l'Ouest. L'ensemble de ces observations indique donc que la marge est en surrection, plutôt qu'en subsidence. Nous proposons donc un modèle de construction de la chaîne andine par surrection isostatique liée à l'introduction successive sous la marge, par accrétion et sous-placage, de matériel crustal océanique de densité relativement faible. Ces terrains auraient causé une poussée d'Archimède responsable de la surrection isostatique de la marge après chaque accrétion. Dans ce modèle, après chaque surrection, la réaction visqueuse de la lithosphère soulevée et flexurée aurait abouti à accentuer le rayon de courbure de la lithosphère, permettant la rétrogradation des dépôts clastiques d'arrière-arc en direction de la chaîne, et expliquant le délai observé de la réponse sédimentaire dans ces zones orientales.

Les Andes du Sud au Chili se développent sur la marge active du continent Sud Américain, entre la plaque de Nazca et la plaque de l'Amérique du Sud et sont le résultat global de la convergence oblique durant le Cénozoïque. L'arc volcanique quaternaire, représenté par la Zone Volcanique Sud (ZVS: 33º-46ºS) présente une architecture qui peut être mise en rapport avec la déformation crustale développée dans cette marge convergente. Les provinces méridionales de la ZVS, situées entre 37ºS et le Point Triple du Chili (46ºS), coexistent avec la Zone de Faille Liquiñe-Ofqui (ZFLO), une structure d'intra-arc de longue vie. En particulier, l'arc volcanique dans le segment 37º-42° est formé par une série de chaînes volcaniques transversales et des groupes de cônes monogéniques situés sur la ZFLO dont l'évolution est le résultat de l'interaction entre les processus magmatiques et la néotectonique de l'arc volcanique. <br />L'étude de la néotectonique entre 37º-42ºS, avec l'analyse des caractéristiques principales du volcanisme dans cette région, permettent d'établir qu'une telle interaction est complexe au-delà de la relation spatiale évidente entre des volcans et des failles. D'abord, elle souligne l'influence de la croûte continentale fracturée qui est sous-jacente à l'arc volcanique. Tant la configuration préalable de l'arc que les anisotropies du substratum exercent un fort contrôle sur l'ascension, la mise en place et l'évolution des magmas quaternaires comme on peut le signaler, par exemple, dans le cas du Complexe Volcanique Puyehue-Cordón Caulle. <br />Le régime de déformation quaternaire, caractérisé par une transpression générale dextre avec une contrainte horizontale maximale (s1=sHmax) NE-SW, contrôlerait spécialement la distribution et l'évolution des chaînes transversales holocènes ainsi que les cônes de flanc dans les stratovolcans. Ce régime de contraintes régionales, en tout cas, dévie localement en s'adaptant aux structures du substratum. De même, des tenseurs de compression existent dans quelques secteurs et expliqueraient le soulèvement relatif de surfaces qui sont signalées dans la morphologie de la cordillère. Ces mouvements verticaux dans la ZFLO s'associeraient aussi avec des épisodes discrets de volcanisme qui permettent l'ascension de magmas primitifs directement depuis la source asthénosphérique. <br />Cependant, des tenseurs de transpression comme de compression maintiennent un s1=sHmax constant de direction NE-SW, ce qui justifie l'influence de la tectonique dans le transport de magma à travers la croûte comme étant une caractéristique d'échelle régionale. <br />De même, bien que moins récurrent, le déclenchement à distance d'éruptions volcaniques en raison de grands séismes dans la zone de subduction est un facteur additionnel qui explique certains épisodes et il est superposé au régime de déformation corticale à l'intérieur de l'arc volcanique. <br />Finalement, l'étude à l'échelle régionale des régimes de déformation crustale et le volcanisme associé permettent de comprendre comment se forme l'architecture complexe d'un arc volcanique, dont l'évolution spatiale et temporelle est contrôlée par une multiplicité de facteurs mais qui présente d'importantes régularités des transferts de masse à travers la croûte.

Thèse de doctorat--Paris III, 2004. Titre de soutenance : L'espace musical andin, mode ritualisé de production musicale sur l'île de Taquile et dans la région du lac Titicaca. / Bibliogr. p. 305-316.

Anthropogenic global changes are altering properties and functions of social and ecological systems at multiple spatial and temporal scales. In addition to climate change, the Peruvian Southern Andes has also experienced dramatic political and social change. This dissertation addresses the responses of plants, humans, communities and sub-national governments to the impacts of these changes. Methods from both the social and natural sciences were used at three levels: 1) on the forelands of the Quelccaya ice cap a chronosequence approach was used and 113 quadrats (1m2) sampled the vegetation covering an altitudinal range from 5113 to 4830 m.a.s.l.; 2) with the households of herders in the Quelcaya community surveys, interviews, participant observation, and archival research were employed; and 3) with the three Regional Governments (Arequipa, Cusco, and Puno) interviews with officials and stakeholders were conducted. The results show an upward displacement of the elevational limit of plants and a trend towards homogenization of vegetation. Warming climate, a shortened rainy season, and longer dry and cold spells are the most relevant impacts of climate change in the study area. Responses to these changes occur within households, supra-household units and communities, through dynamic institutions, traditional knowledge, and flexible polycentric social organization. These responses originate from path dependencies generated by human-environment interactions in the Peruvian Southern Andes. For instance, pastoralists increased livestock mobility within their pastures, created wetlands through irrigation, and introduced agriculture of bitter potatoes. The women agriculturalists modified the productive calendar to adjust agricultural tasks to changes in the rainfall regime; they replaced maize for wheat and fava bean, because these crops are more resistant to cold spells. Agro-pastoralists increase institutional water governance and demand infrastructure to improve efficient water use. Synergies between local and regional adaptive responses to climate change may be led by projects like building irrigation infrastructure and strengthening local resource governance, although there are also disjunctions that limit adaption. Local social ecological systems are adaptive and resilient to multi-scale social environmental disturbances by a malleable forging of former strategies to face change, innovation, polycentric social organization, and a dynamic institutional body that promptly response to change. / text

This dissertation research utilizes anthropological methods to determine the degree to which the signs and symptoms female caregivers identify as causes of acute respiratory infections (ARIs) in under-fives in rural Ecuador correspond with Western biomedical categories. By employing both a semi-structured medical history questionnaire and more open-ended ethnographic methods such as in-depth informant interviews and focus group research, the researcher identifies the factors which determine timely health care-seeking behaviors of female caregivers in this case study. Economic factors such as the cost of medications and lost work hours were determined to be the primary financial obstacles for timely health care-seeking. Other barriers included limited and inconsistent hours at the health centers and transportation issues. Families of lower socioeconomic status were also more likely to have children suffering particular respiratory ailments. Childhood respiratory illness was identified as an outcome of poverty, which had the potential to reproduce itself through the negative effect of illness on household income. However, the research determined that there was an overall lack of recognition of the biomedical signs and symptoms of serious lower respiratory infections regardless of socioeconomic status. The model of ethnomedicine supports the finding that compliance with timely health care-seeking is limited without collaboration between healthcare professionals and communities to work towards beneficial and achievable goals that are joined by a common purpose. By understanding local cultural beliefs towards ARIs, healthcare professionals are in a better position to: (1) assess the accuracy or inaccuracy of ethnomedical beliefs and determine if there is a conflict in symptom recognition and care-seeking behavior with the biomedical model; (2) determine culturally-appropriate interventions or recommendations to address the health problems of the commu nity and identify barriers; and (3) work with existing community resources in order to foster effective health communication. This research finds that public health messages regarding ARIs be informed by ethnomedical knowledge of home treatments and beliefs. Moreover, health centers need to adhere to regular hours of operation and increase staff capacity to better meet the needs of their clients.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem zeitlichen Verlauf und den Gründen des Wechsels zwischen zwei magmatischen Regimen während der Hebung der Zentralen Anden. Das ältere vulkanische Regime wird durch miozäne Schildvulkane repräsentiert, die voluminöse Lavaströme hinterließen. Das zweite Regime besteht aus differenzierteren, steilen Stratovulkanen, mit einem weitaus geringeren Eruptionsvolumen.

Deforestation in the tropics is considered to be a primary cause for worldwide loss of biological diversity. Future land use decisions have the potential to escalate or ameliorate this global problem. The goal of this research is to present a case study of an analysis of forest change within the Chocó-Andean Conservation Corridor in the Upper Guayllabamba Watershed in Northwestern Ecuador. Fieldwork, remote sensing, and a Geographic Information System (GIS) were used to analyze land use/land cover changes within the corridor. Change detection from 1986 to 2001 using Landsat imagery confirmed that forests were rapidly being converted to other land covers, but patterns of deforestation rates varied dramatically for different types of forests. The average annual rate of overall loss of forest was 2.7% for lower montane forest, 1.7% for mid-slope cloud forest 2.1% for upper montane forest, and 2.0% for riparian forests. The patterns of deforestation also varied based on scales of analysis. For example, the overall loss of forest within the southern portion of the Chocó-Andean Conservation Corridor occurred at an average rate of 1.3% per year, while the overall annual rate of forest loss within particular sub-watersheds varied from 0.2%-3.1% and the annual average rate of overall forest loss surrounding particular communities ranged from 0.3%-3.3%. Fifty interviews were conducted in 2003 in seven communities within the conservation corridor to determine local perspectives of current land use practices, past land use trends, and future land use goals; regional changes in the forest; and opinions of local conservation projects. An intriguing finding of the study is that remote sensing in isolation of fieldwork would have provided incomplete or misleading results. For example, the community that had the most deforestation between 1986 and 2001 was the community where the conservation projects were actually the most successful, based upon local resident opinion. This report asserts that a holistic approach to conservation is needed to reconcile environmental and socio-cultural needs in order to maintain and improve forest habitat and hydrologic connectivity at multiple spatial scales (including community-level, watershed, and regional) by extending conservation efforts beyond protected areas and utilizing a basin-scale perspective to make land use decisions that maintain biodiversity and promote watershed protection. / text

The Central Cordillera and Eastern Cordillera of the northern Andes form the western and eastern flanks of the north-trending Middle Magdalena Valley basin. Previous estimates for the timing of initial exhumation of the two cordilleras range from ~100 to ~10 Ma. Accurately constraining the spatial and temporal distribution of deformation in Colombia has implications for the shortening history of the Andean convergent margin and the prediction of rapid lateral facies changes in sedimentary basins in close proximity to sediment sources. This study applies sandstone petrographic point counts, field sedimentological analyses of basin fill, and paleocurrent measurements of trough cross-stratification, clast imbrication, and flute casts to provide new insights into the tectonic history of the flanks of the Middle Magdalena Valley basin. Between the lower and upper Paleocene strata of the Lisama Formation, paleocurrent orientations show a shift from northward to eastward transport. This change in sediment dispersal coincides with a shift from a cratonic (Amazonian) to orogenic (Andean) sediment source, as recorded by published U-Pb detrital zircon geochronological results (Nie et al. 2010), suggesting initial uplift of the Central Cordillera by mid-Paleocene time. Later in the basin’s history, establishment of an alluvial-plain system with meandering-channel deposits is recorded in lower–middle Eocene strata of the lower La Paz Formation. Consistent eastward paleocurrents characterize mid-Paleocene through uppermost Eocene strata, indicating a continuous influence of western sediment source areas. However, within the upper middle Eocene succession (~40 Ma), at the boundary between the lower and upper La Paz Formation, sandstone compositions show a dramatic decrease in lithic content. This compositional change is accompanied by a facies shift to amalgamated fluvial channels, reflecting changes in both the composition and proximity of the western sediment source. We attribute these changes to the growing influence of the exhumed La Cira/Infantas paleohighs off the western flank of the present-day Nuevo Mundo syncline. In the uppermost Eocene strata of the Esmeraldas Formation, paleocurrents show a switch to dominantly westward transport that persisted through the Neogene. In addition, deposits show a contemporaneous decrease in the amount of coarse-grained channel deposits. These changes are interpreted to reflect the onset of exhumation in the Eastern Cordillera. The lack of a significant change in sandstone compositions at this boundary suggests a compositional similarity between strata uplifted by the Lisama structure and the Eastern Cordillera. These data support and further refine previous thermochronologic and provenance studies which suggest that uplift-induced exhumation of the Central Cordillera and Eastern Cordillera commenced by mid-Paleocene and late Eocene–early Miocene time, respectively. / text