Skip to main content

Tectonic Influence on Channel Pattern and Longitudinal Profile Concavity in the Middle-Low Reach of the San Bartolome River, Province of Córdoba, Argentina

  • Conference paper
  • First Online:
Advances in Geomorphology and Quaternary Studies in Argentina

Part of the book series: Springer Earth System Sciences ((SPRINGEREARTH))

  • 443 Accesses

Abstract

River channels, in general, have a concave longitudinal profile. However, some of them develop a convex longitudinal profile because discharge decreases downstream, losing transport capacity. The middle-low fluvial belt of the San Bartolomé River is developed in the eastern piedmont of the Sierra de Comechingones. This environment presents an undulating relief associated with basement blocks near the surface, covered by fluvial-aeolian sediments. This work shows the incidence of peri-mountain block distribution on the channel pattern, river cross-section and the longitudinal profile concavity along the San Bartolomé middle-low reach. The channel pattern, river cross-sections, river longitudinal profile, and peri-mountain block arrangements were analyzed by means of satellite images, aerial photographs, digital elevation models and fieldwork. Changes from a permanent hydrological regime to an ephemeral one downstream would be the cause of variability in geometric relationships and channel pattern, generating a middle reach dominated by aggradation. We found a clear correspondence between elevated morpho-structural blocks with a high sinuous incised fluvial belt and a concave longitudinal profile. On the other hand, depressed blocks are related to a low sinuous wide fluvial belt and a convex longitudinal profile, which show the influence of the peri-mountain blocks on the morphodynamics of this fluvial system.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 189.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD 249.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info
Hardcover Book
USD 249.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  • Agua y Energía Eléctrica: Estudios y proyecto de presa de embalse Tincunaco sobre el río Cuarto, provincia de Córdoba. Jefatura de Estudio, zona Centro. Tomo I, Estudios. Córdoba (1967a)

    Google Scholar 

  • Agua y Energía Eléctrica: Estudios y proyecto de presa de embalse Tincunaco sobre el río Cuarto, provincia de Córdoba. Jefatura de Estudio, zona Centro. Tomo III, Planos. Córdoba (1967b)

    Google Scholar 

  • Andreazzini, M.J.: Análisis de los procesos de ajuste en sistemas fluviales serranos- pedemontanos frente a cambios ambientales. Cuenca del Río Las Cañitas, Córdoba, Argentina. Unpublished doctoral thesis. Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2015). 438 p.

    Google Scholar 

  • Andreazzini, J., Degiovanni, S., Spalletti, P., Irigoyen, M.: Producción de sedimentos en una cuenca de Sierras Pampeanas, Córdoba, Argentina: Estimación para distintos escenarios. Aqua-LAC (UNESCO) 6(1), 38–49 (2014)

    Google Scholar 

  • Andreazzini, J., Benito, M.E., Degiovanni, S.: Comparación del grado de conectividad en dos cuencas de diferente litología, Sierra de Comechingones. Córdoba. VII Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología, Puerto Madryn (2018)

    Google Scholar 

  • Azañón, J.M., Azor, A., Pérez-Peña, J.V., Carrillo, J.M.: Late Quaternary large-scale rotational slides induced by river incision: The Arroyo de Gorarea (Guadix basin, SE Spain). Geomorphology 69, 152–168 (2005)

    Article  Google Scholar 

  • Blarasin, M., Degiovanni, S., Cantú, M., Eric, C., Cabrera, A., Villegas, M., Doffo, N., Becker, A., Cisneros, J., González, J., Cholaky, C.: Diagnóstico global del funcionamiento hídrico de las cuencas que afectan las trazas de la ruta Nacional 7, entre Laboulaye y Villa Mercedes, y la ruta Nacional N 8, entre Canals y Villa Mercedes, Convenio U.N.R.C. y Empresa Caminos del Oeste S.A (1994, Unpublished report)

    Google Scholar 

  • Bonacci, M.C.: Influencias tectónicas y climáticas en el tramo pedemontano del río San Bartolomé, aportes a la dinámica hidrosedimentológica del río Cuarto. Unpublished graduation thesis. Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2018). 188 pp.

    Google Scholar 

  • Bongiovanni, A.: Análisis geomorfológico, sedimentológico y geofísico para evaluar potencialidad para extracción de áridos en el abanico aluvial del río Seco – cuenca del río Cuarto – Córdoba. Unpublished graduation thesis. Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2018). 426 pp.

    Google Scholar 

  • Bull, W.: Discontinuous ephemeral streams. Geomorphology 19, 227–276 (1997)

    Article  Google Scholar 

  • Cantú, M.: Holoceno de la provincia de Córdoba. Manual: Holoceno de la República Argentina. Tomo I. Simposio Internacional sobre el Holoceno en América del Sur. 24 pág. Paraná, Argentina (1992)

    Google Scholar 

  • Carignano, C.: Late Pleistocene to recent climate change in Córdoba Province, Argentina: geomorphological evidence. Quatern. Int. 57–58, 117–134 (1999)

    Article  Google Scholar 

  • Carignano, C., Krölhing, D., Degiovanni, S., Cioccale, M.: Geomorfología. In: Martino, R., Guereschi, A. (eds.) Relatorio XIX Congreso Argentino de Geología, pp. 747–821 (2014)

    Google Scholar 

  • Chiaeb, A., Rebai, N., Ghanmi, A., Bouaziz, S.: Spatial analysis of river longitudinal profiles to cartography tectonic activity in kasserine plain Tunisia. Geographia Technica 12(2), 30–40 (2017)

    Article  Google Scholar 

  • Conrad, O., Bechtel, B., Bock, M., Dietrich, H., Fischer, E., Gerlitz, L., Wehberg, J., Wichmann, V., Böhner, J.: System for automated geoscientific analyses (SAGA) v. 2.1.4. Geosci. Model Dev. 8, 1991–2007 (2015). https://doi.org/10.5194/gmd-8-1991-2015

    Article  Google Scholar 

  • Costa, C., Murillo, V., Sagripanti, G., Gardini, C.: Quaternary intraplate deformation in the southeastern Sierras Pampeanas, Argentina. J. Seismolog. 5, 399–409 (2001)

    Article  Google Scholar 

  • Costa, C., Ricci, W., Owen, L., Johnson, W., Halperin, A., Ahumada, E.: Holocene paleoearthquake clustering along a Sierras Pampeanas (Argentina) bounding fault? American Geophysical Union Fall Meeting, San Francisco. T42A-05 (2010)

    Google Scholar 

  • Costa, C., Massabie, A.C., Sagripanti, G.L., Brunetto, E., Coppolecchia, M.: Neotectónica. In: Martino, R., Guereschi, A. (eds.) Relatorio XIX Congreso Argentino de Geología, pp. 725–746 (2014)

    Google Scholar 

  • Costigan, K., Daniels, M., Perkin, J., Gido, K.: Longitudinal variability in hydraulic geometry and substrate characteristics of a Great Plain sand-bed river. Geomorphology 210, 48–58 (2014)

    Article  Google Scholar 

  • Degiovanni, S.: Análisis geoambiental del comportamiento de los sistemas fluviales del Sur de Córdoba, en especial del Arroyo Achiras -del Gato, como base para su gestión sustentable. Unpublished doctoral thesis, Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2008). 597 pp.

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Andreazzini, J.: Morphodynamic and morphologic changes analysis in rivers of the Sierra de Comechingones piedmont, Cordoba province, Argentina, during the Late Holocene-present. Environmental implications. In: Actas 8th IAG International Conference on Geomorphology (2013)

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Cantú, M.: Neotectonic activity in the La Cruz-Gigena depression, Córdoba, Argentina. In:Fourth International Conference on Geomorphology. Supp. III. Tomo 1: 142, Bologna, Italy (1997)

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S.B., Doffo, N.C.: Longitudinal profile adjustment and channel stability: a case-study of the Achiras-Del Gato and Las Lajas streams, southern of Cordoba province, Argentina. In: Sixth International Conference on Geomorphology, Zaragoza, Spain (2005)

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Villegas, M., Doffo, N.: Geomorfología del extremo Sur de la Sierra de Comechingones. II Congreso Nacional de Cuaternario y Geomorfología (San Miguel de Tucumán). Cuaternario y Geomorfología, pp. 257–266 (2003). ISBN 987-9390-47-4

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Villegas, M., Blarasin, M., Sagripanti, G.: Hoja Geológica Río Cuarto-3263-III Sec. Minería de la Nación – SEGEMAR (2005). 90 p.

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Villegas, M., Ulla, J.P.: Análisis de la carga de fondo y dinámica de transporte en el río Cuarto, provincia de Córdoba, como base para una minería de áridos sustentable. Revista de la Asociación Geológica Argentina 70(2), 238–248 (2013). Buenos Aires

    Google Scholar 

  • Degiovanni, S., Echevarría, K., Andreazzini, J., Doffo, N.: Los sistemas fluviales del sur de Córdoba: alteraciones históricas, procesos de ajuste y consecuencias ambientales. Actas CD, XIX Congreso Geológico Argentino. Córdoba (2014). 2 p.

    Google Scholar 

  • Demoulin, A.: Testing the tectonic significance of some parameters of longitudinal river profiles: the case of the Ardenne (Belgium, NW Europe). Geomorphology 24, 189–208 (1998). Elsevier Science B.V

    Google Scholar 

  • Doffo, N., González Bonorino, G.: Evidencias de Ajustes por tectonismo en los cauces de los arroyos Las Lajas y Santa Catalina, Dpto. Río Cuarto, Córdoba. III Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología, Córdoba (2006)

    Google Scholar 

  • Fagiano, M.R.: Geología y petrología del basamento cristalino de Las Albahacas, Sur de la Sierra de Comechingones, Córdoba. Unpublished doctoral thesis, Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2007). 375 pp.

    Google Scholar 

  • Fagiano, M., Martino, R.: Cinemática y petrología de la faja de cizalla Guacha Corral en el extremo austral de la Sierra de Comechingones, Provincia de Córdoba. Avances en Microtectónica y Geología Estructural. Asociación Geológica Argentina. Serie D: Publicación Especial 47, 45–50 (2004)

    Google Scholar 

  • Fagiano, M., Nullo, F., Otamendi, J.: Migmatitas heterogéneas del sur de la Sierra de Comechingones. 15º Congreso Geológico Argentino, Actas CD-ROM, El Calafate (2002)

    Google Scholar 

  • Figueroa, A., Knot, J.: Tectonic geomorphology of the southern Sierra Nevada mountains (California): evidence for uplift and basin formation. Geomorphology 123, 34–45 (2010)

    Article  Google Scholar 

  • González, J.: Sistemas de información geográfica y modelos hidrológicos: articulación para el estudio de una cuenca serrana en Córdoba (Argentina). Unpublished Master’s thesis. Universidad Nacional del Comahue (2002). 212 p.

    Google Scholar 

  • Iriondo, M.: Climatic changes in the South American plains: records of a continent – scale oscillation. Quat. Int. 57–58, 93–112 (1999). Elsevier Sciences Ltd.

    Google Scholar 

  • Hancock, G., Anderson, R.: Numerical modeling of fluvial strath-terrace formation in response to oscillating climate. Geol. Soc. Am. Bull. 2002(114), 1131–1142 (2002). https://doi.org/10.1130/0016-7606(2002)1142.0.CO;2

    Article  Google Scholar 

  • Holbrook, J., Schumm, S.: Geomorphic and sedimentary response of rivers to tectonic deformation: a brief review and critique of a tool for recognizing subtle epeirogenic deformation in modern and ancient settings. Tectonophysics 305, 287–306 (1999)

    Article  Google Scholar 

  • Keller, E., Melhorn, W.: Rhythmic spacing and origin of pools and riffles. GSA Bull. 89(5), 723–730 (1978). https://doi.org/10.1130/0016-7606(1978)89%3c723:RSAOOP%3e2.0.CO;2

  • Kirby, E., Whipple, K., Tang, W., Chen, Z.: Distribution of active rock uplift along the eastern margin of the Tibetan Plateau: inferences from bedrock channel longitudinal profiles: J. Geophys. Res. 108(B4) (2003). https://doi.org/10.1029/2001jb000861

  • Kirby, E., Ouimet, W.B.: Tectonic geomorphology along the eastern margin of Tibet: insights into the pattern and processes or active deformation adjacent to the Sichuan Basin. Geol. Soc. London Special Publications 353, 165–188 (2011). https://doi.org/10.1144/SP353.9

    Article  Google Scholar 

  • Knighton, A.D.: Downstream variation in stream power. Geomorphology 29, 293–306 (1999). Elsevier

    Google Scholar 

  • Langbein, W.B., Leopold, L.B.: River meanders-Theory of minimum variance. U.S. Geol. Surv. Prof. Paper 422-H (1966)

    Google Scholar 

  • Leopold, L., Maddock, T.: Hydraulic geometry of streams channels and some physiographic implications. U.S. Geological Survey Professional Paper. 252. In: Keller, E., Pinter, N. (eds.) 1985 Active Tectonics. Earthquakes, Uplift and Landscape. Prentice Hall (1953)

    Google Scholar 

  • Leopold, L., Wolman, M., Miller, J.: Fluvial Processes in Geomorphology, p. 522. B.H. Freeman, San Francisco (1964)

    Google Scholar 

  • Mackin, J.H.: Concept of the graded river. Bull. Geol. Soc. Am. 59, 463–512 (1948)

    Article  Google Scholar 

  • Martino, R., Kraemer, P., Escayola, M., Giambastiani, M., Arnosio, M.: Transecta de las Sierras Pampeanas de Córdoba a los 32º S. Revista de la Asociación Geológica Argentina 50(1–4), 60–77 (1995). Buenos Aires

    Google Scholar 

  • Merrit, D., Wohl, E.: Downstream Hydraulic geometry and Channel adjustment during a flood along an ephemeral, arid-region drainage. Geomorphology 52, 165–180 (2003)

    Article  Google Scholar 

  • Paola, C., Hellert, P., Angevinet, C.: The large-scale dynamics of grain-size variation in alluvial basins, 1: theory. Basin Res. 4, 73–90 (1992)

    Article  Google Scholar 

  • Peters, G., Van Balen, R.T.: Pleistocene tectonics inferred from the fluvial terraces of the northern Upper Rhine Graben, Germany. Tectonophysics 430, 41–65 (2007)

    Article  Google Scholar 

  • Pinotti, L., Coniglio, J., Esparza, A., D´Eramo, F., Llambías, E.: Nearly circular plutons emplaced by stopping at shallow crustal levels, Cerro Aspero batholiths, Sierras Pampeanas de Córdoba, Argentina. J. S. Am. Earth Sci. 15, 251–265 (2002)

    Article  Google Scholar 

  • Pinotti, L., Coniglio, J.E., D’Eramo, F., Demartis, M., Otamendi, J.E., Fagiano, M.R., Zambroni, N.E.: El magmatismo devónico: Geología del batolito de Cerro Aspero. 255–276. In: Martino, R., Guereschi, A. (eds.) Relatorio XIX Congreso Argentino de Geología, pp. 725–746 (2014)

    Google Scholar 

  • Râdoane, M., Râdoane, N., Dumitriu, D.: Geomorphological evolution of longitudinal river profiles in the Carpathians. Geomorphology 50, 293–306 (2003)

    Article  Google Scholar 

  • Regalla, C., Fisher, D., Kirby, E., Furlong, K.: Relationship between outer forearc subsidence and plate boundary kinematics along the northeast Japan convergent margin. Geochem. Geophys. Geosyst. 14, 5227–5243 (2013). https://doi.org/10.1002/201GC005008

    Article  Google Scholar 

  • Rice, S., Church, M.: Longitudinal profile in simple alluvial systems. Water Resour. Res. 37, 417–426 (2001)

    Article  Google Scholar 

  • Ritter, D.F., Kochel, R.C., Miller, J.R.: Process Geomorphology, 3rd edn. W.C. Brown Publishers, Dubuque (1995). 539 pp.

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G.: Neotectónica y peligro sísmico de la región de Sampacho, Departamento Río Cuarto, Provincia de Córdoba. Unpublished doctoral thesis. Universidad Nacional de Río Cuarto, Río Cuarto (2006)

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G.L., Costa, C., Giaccardi, A., Aguilera, D., Schiavo, H., Campanella, O., Dolso, A.: Nuevos datos sobre la actividad cuaternaria de la falla Las Lagunas Departamento de Río Cuarto, Córdoba: 14 Congreso Geológico Argentino. Actas 1, 42–43 (1999)

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G., Costa, C., Origlia, D., Schiavo, H.: Avances en la caracterización del peligro sísmico en el Departamento Río Cuarto, Córdoba. Argentina. IV Congreso Geología y Minería Sociedad Cubana de Geología, GEOMIN. Cuba. Actas: CD (2001)

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G.L., Schiavo, H.F., Felizzia, J.A., Villalba, D., Aguilera, H.D., Giaccardi, A.D., Membrives, J.A.: Fuertes paleosismos de intraplaca y sus retornos vinculados a la falla Las Lagunas, Sierras Pampeanas de Córdoba. Revista de la Asociación Geológica Argentina 68(1), 52–70 (2011). Buenos Aires

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G.L., Villalba, D., Villegas, M.: Nuevas evidencias de deformaciones cuaternarias asociadas a la falla Sierra Chica, Sierras Pampeanas de Córdoba. Revista de la Asociación Geológica Argentina 69(4), 611–626 (2012). Buenos Aires

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G., Villalba, D., Castaldi, G.: Deformaciones cuaternarias asociadas a La Falla Santa Catalina. Sierras Pampeanas de Córdoba. XVII Reunión de Tectónica and VI Taller de Campo de Tectónica. La Rioja. Actas: p. 19 (2018a)

    Google Scholar 

  • Sagripanti, G., Villalba, D., Castaldi, G.: Deformaciones en sedimentos inconsolidados cuaternarios asociados a fallas del ámbito pedemontano oriental de la sierra de Comechingones. 7º Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología. Puerto Madryn, Chubut. Actas: p. 191 (2018b)

    Google Scholar 

  • Seidl, M.A., Dietrich, W.E., Kirchner, J.W.: Longitudinal profile development into bedrock: an analysis of Hawaiian channels. J. Geol. 102, 457–474 (1994)

    Article  Google Scholar 

  • Schumm, S.A.: Alluvial river response to active tectonics. In: Wallace, R. (ed.) Active Tectonics, pp. 80–84. National Academy Press, Washington DC (1986)

    Google Scholar 

  • Schumm, S.A., Dumont, J.F., Holbrook, J.M.: Active Tectonics and Alluvial Rivers, p. 276. Cambridge University Press, Cambridge (2000)

    Google Scholar 

  • Sinha, S.K., Parker, G.: Causes of concavity in longitudinal profiles of rivers. Water Resour. Res. 32(5), 1417–1428 (1996)

    Article  Google Scholar 

  • Sklar, L., Dietrich, W., Foufoula-Georgiou, E.: Do gravel bed river size distributions record channel network structure? Water Resour. Res. 42, W06D18 (2006). https://doi.org/10.1029/2006wr005035

  • Snow, S., Slingerland, R.: Mathematical modeling of grade driver profiles. J. Geol. 95, 15–33 (1987)

    Article  Google Scholar 

  • Sternberg, H.: Untersuchungen überlängen- und quer profil geschiebe führen der flüss (1875)

    Google Scholar 

  • Zeitschrift für Bauwesen 25: 483–506

    Google Scholar 

  • Villalba, D., Castaldi, G., Sagripanti, G.: Detección de anomalías en la red de drenaje asociadas a actividad neotectónica. Valle de La Cruz, Sierras Pampeanas de Córdoba. 7º. Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología. Puerto Madryn, Chubut. Actas: 192–193 (2018)

    Google Scholar 

  • Villegas, M., Degiovanni, S., Ulla, J.P.: Tipificación del comportamiento del sector sur de la cuenca del río Cuarto a través del análisis de variables morfológicas y sedimentológicas. Actas III Congreso Argentino de Cuaternario y Geomorfología, Tomo I, 221–231 (2006)

    Google Scholar 

  • Yatsu, E.: On the longitudinal profile of graded river. EOS Trans. AGU 36(655–663), 1955 (1955)

    Google Scholar 

  • Wobus, C., Whipple, K.X., Kirby, E., Snyder, N., Johnson, J., Spyropolou, K., Crosby, B., Sheehan, D.: Tectonics from topography: procedures, promise, and pitfalls. Geol. Soc. Am. Special Papers 398, 55–74 (2006). https://doi.org/10.1130/2006.2398(04)

    Article  Google Scholar 

Download references

Acknowledgements

This research was supported by the Secretaría de Ciencia y Técnica (Universidad Nacional de Río Cuarto) grant PPI (18/C459. 2016–2018), and the Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica) grant (FONCYT-PICT 1552/16).

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Nelso C. Doffo .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2021 The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG

About this paper

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this paper

Doffo, N.C., Bonacci, M.C., Andreazzini, M.J. (2021). Tectonic Influence on Channel Pattern and Longitudinal Profile Concavity in the Middle-Low Reach of the San Bartolome River, Province of Córdoba, Argentina. In: Bouza, P., Rabassa, J., Bilmes, A. (eds) Advances in Geomorphology and Quaternary Studies in Argentina. Springer Earth System Sciences. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-66161-8_5

Download citation

Publish with us

Policies and ethics