Morfogenesis De La Ensenada En Zeta Y De La Terraza Estuarial Asociada En Pichilemu: Prototipo Para Chile Central1

Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) 41 Morfogenesis de la ensenada en zeta y de la terraza estuarial asociada en Pichilemu: prototipo para Chile Central1

Jose F. Araya Vergara Departamento de Geografia, Universidad de Chile, [email protected]

Recibido, 22 de octubre de 2004; version corregida y aceptada, 22 de julio de 2005.

RESUMEN Se propone un esquema evolutivo de la ensenada en zeta de Pichilemu. Los metodos usados se basaron en tres fundamentos derivados de la teoria acumulada: interaccion entre oleaje oblicuo y costa desalineada, ajuste de los sedimentos al oleaje refractado y efecto de la transgresion flandesa. La aloestratigrafia local fue correlacionada con sistemas similares visitados en la region y con resultados sobre geocronologia en algunos de ellos. El sistema analizado resulta de una interaccion directa entre dos procesos principales: formacion de ria con estuario y generacion de una ensenada en forma de zeta. Esta ultima esta muy asociada a una tenaza estuarial, que puede correlacionarse con homologas de Chile Central, lo que permite atribuirle una edad holocenica. Se encuentra que estos mecanismos fueron sincronicos, cuyo desarrollo se puede sintetizar en cuatro momentos esenciales: efecto durante la transgresion, maximo del relleno transgresivo holocCnico, efecto de balance entre ascenso del nivel del mar y elevacion cortical recientes (formacion de la terraza estuarial), y efecto de sobrecarga de sedimentos litorales.

Palabras clave: Linea de costa desalineada, ensenada en forma de zeta, ria progradada, sistema estuarial, terraza estuarial.

Morphogenesis of the zeta form embayment and the associated estuarine terrace in Pichilemu: prototype for Central Chile1

ABSTRACT An evolutive scheme is proposed for the embayment of Pichilemu. The used methods deal with three theoretical and fundamental principles: the interaction between oblique swell and offset coast, adjustment of sediments to refracted swell and effect of the frandnan transgression. The allostratigraphy of the system was correlated with similar cases visited in the region and withresults on geochronology in some of them. The analyzed system results from an interaction between two principal processes: formation of ria including estuary and production of a zetaform embayment, associated to an estuarine terrace. This form is thought to be formed in the Holocene, starting from its correlation with homologous features of Central Chile. It is found that the two principal morphogenetical processes were sinchronic and that the development of which can be synthesized in four essential moments: effect during the transgression, maximum of the Holocenic transgression filling, effect of balance between recent sea leve1 rise and cortical uplift (formation of the estuarine terrace), and modern effect of shore sediment overload.

Key words: Offset coastline, zetaform embayment, prograded ria, estuarine system, estuarine terrace.

1 Proyecto Analisis borde costero Pichilemu, Departamento de Investigacion, Universidad de Chile 42 Ensenada en zeta Chile Central una gradacion sistematica del litoral cercano desde la zona proximal - con playas Las caracteristicas geometricas de las ense- disipativas o reflectivas - a la distal, con pla- nadas existentes entre Puertecillo (al Norte yas intermedias, lo que tambien se hallo en de Pichilemu) y Cahuil (Fig. 1) fueron esta- un seguimiento hecho por MARTINEZ blecidas por ARAYA-VERGARA (1983). (2001) en otras ensenadas. Conjuntamente, Los resultados de este trabajo se pueden re- se encontro que la masa de la arena conteni- sumir como sigue: da en playas y dunas es mayor hacia la parte distal de estos sistemas (ARAYA-VERGARA Dos estilos morfoestructurales estan presen- 1996). tes en esta linea de costa: a) Estilo desali- neado (offset) con ensenadas en zeta y b) 1i- El funcionamiento presente de estas ensena- nea de costa crenulada y playas casi das en zeta debe haberse originado en rela- rectilineas. Ellos resultan de lineas de costa cion con la operacion de la transgresion contrapuestas, porque areniscas blandas flandesa. Esta asuncion se fundamenta en sobreyacen a esquistos. Se observa asi una varios trabajos en los lugares mostrados en irregularizacion costera por retroceso de los la Fig. 1. En el seguimiento de biofacies acantilados en areniscas y mayor resistencia transgresivas en la costa del Bio-Bio de los esquistos a la erosion marina, perma- MARTINEZ (1968), se encontro antiguas li- neciendo como promontorios y arrecifes. Las neas litorales en un espesor de unos 30 m de ensenadas en zeta son resultado de los ma- sedimentos bajo el nivel del mar actual: en- yores desalineamientos. En ellas, la matriz tre - -26 y 2 m se detectaron edades desde de determinacion indica que el angulo de 9400 hasta 1500 anos, representando desalinamiento (offset), el indice de curvatu- importantemente ambientes estuariales. En la ra y la orientacion con respecto al mar de fon- costa de Chile norte y central, registros de do del SW concentran el mayor refuerzo de CI4obtenidospor OTA & PASKOFF (1993), operacion conjunta del sistema (ARAYA- VILLA-MARTINEZ & VILLAGRAN VERGARA 1983). La refraccion del mar de (1997) y HERVE et al. (2003) indican una fondo se muestra bien relacionada con los tres transgresion del Holoceno Medio, cuyos tes- elementos, a partir de su buena correlacion timonios se halla a unos pocos metros sobre con la curvatura. Dependiendo de esta el nivel actual del mar. Un seguimiento interaccion, cada ensenada representa en su altimetrico de ARAYA-VERGARA (1981) interior alineamiento por deriva y por vai- para niveles altos de la terraza que delimita ven. varios estuarios en Chile Central, muestra valores frecuentes entre 4 y 7 m. En espe- Este analisis se encuentra bi.en sustentado por cial, los valores mas altos pueden reflejar in- la teoria generada sobre 'ontraposicion de fluencias tectonicas co-sismicas elevando la lineas de costa (CLAPP, en JOHNSON terraza (o a veces hundiendola), segun reco- 1919), desalineamientos (offset, DAVIES pilacion de HERVE et al. (2003), lo que ex- 1977), bahias en forma de zeta (HALLIGAN plica sus diferencias de altura. 1906, en DAVIES 19977; KRUMBEIN, en DAVIES 1977; SYLVESTER 1960; YASSO En el valle costero que enfrenta la ensenada 1965), curvatura y orientacion (ARAYA- de Pichilemu, la terraza estuarial parece co- VERGARA 1967 y 1982). A partir del desa- rresponder a los niveles citados en el parrafo rrollo de la teoria que permite clasificar las anterior, constituyendo un solo sistema con zonas de rompiente de oleaje (WRIGHT & la ensenada. El proposito de este trabajo es SHORT 1984), fue posible categorizarlas en proponer un esquema genetico-evolutivo de funcion de su distancia al origen (extremo esta ultima y relacionarla con sus homologas sur o proximal) de una e:nsenada en zeta de Chile Central. (ARAYA-VERGARA 1996). Se encontro Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) res de las cuales sustentan sistemas estuariales, se puede asumir que las estnic- Emplazamiento de la ensenada turas favorecieron la formacion de valles costeros. Por ello, las rias y estuarios de la Entre Puertecillo y CBhuil (Fig. 1) la confi- region se encuentran en las entrantes mayo- guracion de la iinea de costa esta controlada res. El oleaje de mar de fondo que con mas preferentemente por fracturas oblicuas, algu- frecuencia ataca a estas ensenadas tiene di- nas transvetsales - y en menor grado parale- reccion SW, impactando en forma oblicua a las - a su direccion general (ARAYA- las zonas dista1 y media y como trenes VERGARA 1983). Como el desalineamiento refractados en la zona proximal. que acompana al sistema fractura1 permite individualizar las bahias en zeta, las mayo- Procedimientos

La eleccidn de los hechos observados se basa en tres tipos fundamentales de experiencias. Primero, el experimento de SILVESTER (1969) indica que olas de mar de fondo (swell) que se aproximan a la linea de costa con promontorios en angulo de 45O con respecto a su direccion general, producen bahias en zeta en su interaccion con los sedimentos. En Chile Central, el mar de fondo frecuente ataca en este tipo de Angulos. Se- gundo, la forma en zeh o medio corazon, deriva de un ajuste al mar de fondo refractado (CHAPMAN 1982), lo que debe reflejarse en la distribucidn de los tipos de zona de rompiente y en la interaccion playa-duna. Y ter- cero, la operacion de la Transgresi6n Flandesa debe traducirse en dos grandes tipos de facies: de playa, expresada en cordones litorales (barras, barreras o flechas); y lagunares, debido al efecto de represa de las primeras (MARTIN et al. 1993).

Pre terreno

Para observar los rasgos caracteristicos de este tipo de fenomeno se trabaj6 con foto- Fig. 1. Croquis de ubicacion de la ensenada grafias aereas Hykon 1: 70.000 (1953, OEA de Pichilemu en la costa de deltas 1: 30.000 (1962), SAF 1 : 30.000 (1978), San estuariales en Chile Central. Los pequenos Fernando FONDEF-SAF 1:20.000 ( 1994), sistemas como este pueden corresponder GEOTEC-SAF1 : 70.000 (1997), VT Region a rias progradadas, caracteristicas de Pichilemu-SAF 1: 8 .O00 ( 1998)y con hs car- Chile semitirido. tas topograficas 1 : 25.000 (plancheta IGM) y 1: 50.000 (IGM). De las cartas indicadas, Fig. 1. Locational sketch of the Pichilemu la plancheta al 25.000 resulid verdaderamente embayment in the coast of estwdne deltas fitii, por la indicacion de cotas ademAs de las of Central Chile. These small systems can curvas de nivel, el buen contraste represen- be prograded rias, which are typical of tado entre fondos planos y flancos de valle y semi-arid Chile. 44 Ensenada en zeta Chile Central la figuracion de cotas en el litoral arenoso. (foredunes) fueron observadas conjuntamente En cambio, estas indicaciones son pobres en con la playa. Con estos elementos se deter- la carta al 50.000, no solo por lo inherente a mino la aloestratigrafia del sistema. su escala, sino tambien por la diferencia de criterio con que esta hecha (la informacion Como referencias morfologicas para corre- extra de terreno es menor). Desde fotogra- lacion se observo los sistemas estuariales de fias y cartas resultaron 12 categorias de for- Topocalma y Cahuil (Fig. 1), cuya estructura mas, las que fueron cotejadas en terreno. es parecida a la de Pichilemu. Se visito ademas las terrazas estuariales de los sistemas Terreno Aconcagua, Cartagena, Maipo, Maule e Itata (Fig.]), debido a su similar composicion En esta etapa, se priorizo la identificacion de sedimentaria y su relacion con barras, flechas la terraza baja ( en adelante Te), teniendo o barreras marinas. El sitio descrito por como guia importante la carta al 25.000 de- HERVE et al. (2003) en Algarrobo fue usa- bido a la prolija anotacion de cotas en su su- do como importante referencia perficie cerca de la laguna estuarial. Las geocronologica, por tener un emplazamien- escarpas de borde de terraza que presentan to similar al de la terraza de Pichilemu. Estas buena exposicion de sedimentos se ubican a localidades sirvieron de enlace para la corre- -1,5 km del mar. Corresponden a orillas de lacion con los sectores relatados en los tra- meandros incididos. Los rasgos observados bajos sobre geocronologia, citados en la in- en cada corte estan sintetizados en la Tabla troduccion. 1. Se visito tambien las partes mas deprimidas de la terraza en las inmediaciones de la RESULTADOS laguna estuarial, debido a sus conexiones con las variaciones de tamano de esta y con el Los valles costeros: sus bordes (Fig. 2) origen de la plataforma de terraza. Se observo la relacion de altura entre el sector de la Estos valles son principalmente dos, que con- laguna y el cordon litoral que sirve de barre- vergen en uno solo al aproximarse a la ense- ra. La altitud de la terraza fue establecida nada en zeta de Pichilemu. Estan emplaza- por nivelacion del perfil de la playa, a partir dos en el sistema de terrazas costeras altas, del nivel de maxima resaca de la ola en ma- cuyas generaciones son bien distintas a la del rea media. Se uso el metodo de mira y hori- nivel de terraza baja de fondo de valle. Los zonte de Emery, estableciendo la altitud del flancos de valle son bordes de dos sistemas nivel de la laguna (mayor que el nivel del de terraza: TM1, con plataformas entre -10 mar), a la cual se sumo la altura de las y 50 m de altitud y TM2, con plataformas escarpas observadas. Para poder caracterizar principales entre 80 y mas de 100 m de alti- la barrera litoral, la playa fue recorrida en su tud. Su cuerpo consiste litologicamente en totalidad, procediendo al levantamiento de esquistos del basamento en la base y en sedi- perfiles tambitn con el metodo de Emery. Se mentos marinos y eolicos hacia la superfi- clasifico la zona de rompientes, segun el sis- cie. La caracterizacion detallada de estos ma- tema de WRIGHT & SHORT (1984), com- teriales esta fuera del marco de este trabajo. parando estas categorias con las observadas Morfologicarnente, la terraza TM 1 se con- en las fotografias aereas, para determinar las serva mas intacta que TM 2, notoriamente caracteristicas de las barras asociadas a la mas disectada. playa. Los perfiles y sus partes fueron clasi- ficados usando la sistematica de ARAYA- Terraza Te: composicion (Fig. 2) VERGARA (1986). Los sistemas de dunas internas fueron visitados en los anos 80's an- Esta forma corresponde al nivel del fondo tes de la forestacion que las cubre actualmen- plano de los valles y se extiende hasta poco te, atendiendo a su diferencia de evolucion mas de 5 km hacia el interior en el valle mas segun el estado de su forma. Las antedunas largo. Sus mayores anchuras son de 0.3 a 0.5 Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) 45

ENSENADA EN ZETA DE PlCHlLEMU J.F. Araya-Vergara 2004 LEYENDA

TERRAZAS FORMAS MARINAS (BARRERA) Costeras TM 1 y 2

Borde de terraza y acantilado Playa ...... Multisecuenclal .....,...... 4 Barras * SISTEMAS DUNARES 7 4 de litoral e Antedunas L.' cercano 4

FORMAS ESTUARiALES MODERNAS ,.una Estu.,, ,al

encorvado o slikkes y schorres

Fig. 2. Mapa geomorfologico del sistema de Pichilemu. Linea A-B = corte de Fig. 8. Numeros en linea litoral = ubicacion de perfiles de playa citados en el texto

Fig. 2. Geomorphological map of the Pichilemu system. Line A-B = cross section of Fig. 8. Numbers in shoreline = location of beach profiles cited in the text.

48 Ensenada en zeta Chile Central

TABLA1. ESTRUCTURASEDIMENTARIA Y SEDIMENTOS DE LA TERRAZA Te. VERFIG. 4. TABLE1. SEDIMENTARYSTRUCTURE AND SEDIMENTS OF THE TERRACE Te. SEEFIG. 4.

Superior -30 Blocosa Arena media > 4.5 - Gris Mate Sesquioxidacior (suelo) (pedologica) a fina limosa 5Y R511 Redondead baja en arcillas a

Id. 1 > 4.5 1 - 1 Gris 1 - 1 Id. 1 Id.

Media 40 Masiva a sub- Arena-limo- Parte Parte Pardo Sub Mate Sesquioxidacion lagunar arcilla super. 4 inferior rojizo redondada alta en arcillas (grumosa en el 4.5 1.3-2.2 5YR513 rojizas detalle)

itmica: estrato Arena limosa - < 1.3, Pardo a Sub Mate a brillo Sesquioxidacior laminados, I arena- limo- tendencia pardo Redondeada natural en media en . arcilla plastica oscuro a arenas de arcillas en 7,5YR414 subangulosa esquislos laminas finas

tes de la forma del fondo o discordancia. La Este suelo limoso puede considerarse como discordancia que separa la capa media de la un planosol, a pesar de la inseguridad de en- superior es lisa y sensiblemente horizontal contrar diastemas que controlen la parte in- donde no hay pliegues de fondo y con ferior del perfil. rugosidades donde los hay. Pero no siempre las rugosidades superiores imitan los elemen- La generalizada textura superficial mate en tos de los pliegues de fondo. Otras, especial- los granos de arena de las tres unidades rela- mente las de menor longitud de onda, tienen tadas, teniendo en cuenta la presencia de gra- distribucion anarquica, de lo que se deduce nos subredondeados entre los subangulosos, que han sido producidas por diseccion supe- indica que su desgaste ha sido rior de la unidad. dominantemente por abrasion, ya que la au- sencia de pulimiento senala nula o escasa in- c) La capa superior se acomoda bien tanto a fluencia del medio acuatico sobre el meca- las partes planas como a las rugosas de la dis- nismo de desgaste. Los brillos observados en cordancia que la separa de la capa media. A arenas dila secuencia inferior son naturales, pesar de esta condicion, la forma de su limite no debidos a pulimiento, y corresponden a superior es plana (superficie de la terraza) y. fragmentos liticos de los esquistos (p. ej. con no guarda relacion morfologica con la dis- biotita) que caracterizan regionalmente el cin- cordancia del fondo; presenta cierta rugosi- turon costero. dad dispersa que puede interpretarse como resultado de diseccion con talwegs de.pro- Diseccion de Te (Figs. 2 y 7 a 10) fundidad decimetrica.Consideradacomo una sola capa de estructura masiva, las diastemas Esta terraza esta disectada en meandros dentro de ella son conjeturales. El material incididos. Aqui se da esta denominacion a los sedimentario es parental con respecto al sue- meandros cuyo atrincheramiento es modera- lo, porque el limite entre ambos es gradual. do, delimitados por una escarpa de orilla con- Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) 49

Fig. 7. Diseccion de la terraza Te: Meandro asociados a la laguna estuarial,

Fig. 7. Dissection of terrace Te: Meander associated to the estaarine lagoon.

Rg. 9. Diseccion de la terraza Te: peldano en el perfil transversal; rasgo de meandro crecido hacia adentro.

Fig. 9. Dissection of terrace Te: step in the cmss profile; feature of ingrown meander. 50 Ensenada en zeta Chile Central

Fig. 10. Deseccion de Te: seccihn transversal que muestra el efecto de meandro crecido hacia adentro, abandonando el peldano de terraza TM'b; la escala esta distorsionada (ver Fig. 9).

Fig. 10. Dissection of Te: cross section showing the effect of ingrown meander, abandoning the terrace step TM'b; the scale is distorted (see Fig. 9).

Fig. 11. Laguna estuarial cerrada (Iimaa) .Al fondo, barrera.

Fig. 11. Closed estuarine lagoon (liman).At foreground, barrier,

cava cuya altura es poco mas de la mitad de media. El segundo tiempo se traduce en una la altitud de la terraza (Fig. 4). Junto a las tasa de incision aparentemente mayor hasta orillas convexas puede obse~varseun pelda- afectar la secuencia-inferior. no de rebajamiento de la terraza, tlpico de los ineandros crecidos liacia adentro (ingrowir Formas marinas modernas (Fig. 2) meanders), indicmdmn desnivel nietrico con respecto a la superficie principal. Esto debiera Barrera {Fig. 11) representar una incision en dos tiempos, separados por un lapso de estabilidad. El pri- Esta forma, que separa la terraza Te con res- mer tiempo esta indicado por una incisiiin pecto al mar, estii compuesta de tres partes: relativamente lenta, que permitio la erosion el cord6n de playa externo, la playa lateral, removiendo los sedimentos finos de rni~ltisecuencialy los cordones de antedunas la capa superior y parcialmente los de la capa moderiia~.

TABLA2, ALTITUDESDE LA BARRERA REFERENTES A LA TERRAZA ESTUAWLAL(2 m) TMLE2. A~mmOF THE BARRIER WITH ~RENCETO THE ESTUA~TERRACE (2 m).

Perfil de estacion il max. alta playa Diferencia con terraza Altitud del cordon mas Diferencia con terraza 7(m) 1 estuarial (m) alto de anteduna (m) estu~rial(m) hvest. Geogr. Chile, 37 (2003) 51

Fig. 12. Parte impersistente de la barrera que cierra el liman, el que esta 1 m mas alto que el nivel del mar (enero de 2005).

Fig. 12. lmpersistent part of the barrier closing the IUnan, which is 1 m higher than sea

invernales, en julio de 2004 se tuvo la opor- Se trata de la secuencia mas externa de la pla- tunidad de observar un estado de post rupni- ya, que se extiende continuamente junto a la ra de la barrera ocu~daen junio. En julio, la linea litoral. De los perfiles transversales ob- boca estuuid estaba operando (Prof. M. Vic- servados, la mayor parte consiste en la aso- toria Soto Bauerle, Dep. de Geogafia Uni- ciacion entre cara de playa y berma (Fig. 3). versidad de Chile, 2004, coinunicacion per- Su papel es relevante frente a la laguna sonal), con muestra de ataque reciente de alta estuarial, porque forma parte de la barrera que energia. Restos de las flechas encorvadas durante la mayor parte del tiempo mantiene heredadas de las rupturas pueden peimane- cerrada la boca del estuario. Coinparando los cer en la ribera de la laguna, durante los pro- perfiles de playa y duna anterior con la alti- longados lapsos de cierre, indicando incluso tud de la terraza y laguna estuariales (Tabla que eiias se formaron por mas de un pulso de 2; estaciones 5 a 8 en Fig. 2), se ve que la acrecion de cordon de playa. mayor altitud de la barrera con respecto a la terraza esta dada por la duna anterior inh alta La arena de esta playa es totalniente distinta (diferencia de ( 3 m, Fig. 4). En cambio, el a las del cuerpo de la terraza Te (Tablas 1 y cord6n de playa mismo puede estar sobre o 3). Representa un trabajo largo en medio li- bajo el nivel de la terraza (Pig. 5). Durante toral con corriente de deriva y zonas de rom- los breves periodos que siguen a la ruptura piente intermedia, reflejado en el notorio del cordon, la boca producida permite la for- pulimiento que ha acompanado al desgaste macion de flechas encorvadas a ambos lados de los granos. La gran proporcion de mine: de la boca estuarial, debidas a la refraccion rales oscuros indica fuentes de abastecimien- del oleaje. En un lapso de marejadas to lejanas, ubicadas en el basamento

1 Forma 1 Textura 1 Color Munsell en seco 1 Forma granos Iiextura superficial 1 Alterawanes

Cordon de playa Arena media Gris muy oscuro 10YR3/1 Subredondeados Preferentemente Oxidaciones en externo predominio de a subangulosos brillante cuarzos fenomagnesianos

Dunas akle Arena media afina Gris oscurolOYR4li Subredondeados Mate a levemente Oxidaciones en ierromagnesianos menos a subangulosos brillante cuarzos oscuros. Aumenta proporcion de minemies L claros

Invest. Geogr. Chile, 37 ((2003)

Fig. 15. Barrera que represa la laguna estuarial. El nivel de1 mar esta mas alto que el de la laguna (febrem, 1995).

Fig. 15. Barrier damming the estuarine lagoon. The sea leve1 is hiher than the lagoon one (february, 1995). dejando a la superficie de la terraza estuarid Te en siniacion de depresidn topografica (Fig. Barras de liroral cercano (Fig. 16) 15). El sistema de barras, cambiante segun el es- Antedunas (Tabla 2) tado de la zona de rompiente, es representa- do simplificadamente en la Fig. 2. En El, la Las antedunas modernas estan representadas comparacion de las diferentes generaciones hasta por 4 cordones, diferenciados por su de Fotos &reas y de estas con lo observado altura, discernibles por estar separados por en terreno muestra importantes cambios es- surcos interdunares y por la composicioi~ tructurales, dependientes de su orientacion flon'stica de la vegetacion asociada (Fig. 14). con respecto a los trenes de olas de1 mar de De eilos, el mas proxinio a fa playa puede fondo operantes. Con mares de fondo de1 SW estar o no presente, puesto que se compone y del WSW intediendose tiende a haber una de mimodunas (parte notoriamente activa), barra principal, separada de la hea litoral cuya presencia no es continua a lo largo de la por un surco, correspondiendo a la categaria ensenada (Fig. 16).

Fig. 16. Zona media de la ensenada: zona de rompiente disipativa (iitoral cercano), con una barra principal y un canal; playa acrecional con microdunas (febrera, 1995)

Fig. 16, Middle zone nf mbayment: dissipative breaking zone {nearshore), with one alongshoremain bar and one trough; accretional beach with microdunes (february, 1995).

Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) por ser menos oscura, con mayor cantidad Aunque en las fotografias aereas y en las vi- de minerales claros y mayor proporcion de sitas a terreno se observe que la boca estuanal arena fina. Estas propiedades pueden por ruptura del cordon de playa es un rasgo interpretarse como efecto de seleccion infrecuente, el proceso de ajuste post-ruptu- granulometrica y rezago de minerales pesa- ra puede ser deducido de ambas instancias dos en la remocion eolica desde la playa. de observacion, por los restos de flechas Frente a esto, la texturas superficiales mates encorvadas relatados al describir el cordon a poco brillantes de los granos deben corres- de playa. Se comprende asi que la extencion ponder a abrasion eolica sobre superficies de la laguna puede variar desde el estado de previamente pulidas en el medio marino estuario cerrado colgante al estado abierto. (despulirniento). Entonces, puede llamarse con mas precision liman intermitente. Las dunas antiguas se diferencian de las de los mares de arena modernos, porque son Bancos encowados de delta estuarial o parabolicas alargadas a upsiloidales, forma- slikkes y schorres das por vientos SSW y SW, y estan aparentemente inactivas, vegetacionadas y asocia- Estos bancos pueden tener altitudes muy ba- das a una sucesion floristica inexistente en jas; su forma es intermedia entre delta y fle- las dunas activas. Se cumple aqui lo obser- cha encorvada, como lo acusan los apendi- vado en otros sistemas del litoral de Chile ces individualizados en el extremo externo Central, en los que las dunas individuales de del banco. Estas formas son impersistentes. generaciones antiguas son mas alargadas que Al menos en los detalles, pueden ser cubier- las modernas, siendo comunes las parabolicas tas en momentos de crecida o marejada, upsiloidales (observaciones ineditas). modelandose posteriormente. En esta parte del proceso deben aparecer como bancos de Formas estuariales modernas (Fig. 2) delta estuarial, debido la existencia de un canal estuarial de crecida entre los bancos y Laguna estuarial (Fig. 11) junto al borde de la terraza alta. Los lugares en que con mayor frecuencia puede exten- Esta laguna permanece comunmente cerrada derse la laguna estuarial, a partir de sus nive- por la barrera. El espacio ocupado por ella les mas bajos, estan a la altura del talweg de puede variar notoriamente de acuerdo con las canales estuariales de crecida. Ellos son los diferencias de caudal del rio tributario. Si el lugares que pueden funcionar como slikkes y caudal hace aumentar el volumen total mien- schorres. tras permanece cerrada, puede convertirse transitoriamente en un estuario cerrado col- La laguna estuarial, el delta estuarial con ban- gante (perched closed estuary, expresion pro- cos encorvados y los ambientes de slikkes y puesta por COOPER 2001), debido a la alti- schorres ensenan ambientes para diferentes tud de la barrera. En enero de 2005 (21.01.05) facies y, por lo tanto, las estructuras que su altitud era de 1 m sobre el nivel de marea hipoteticamente pueden encontrarse en los media. En cambio, en febrero de 1995, esta- sedimentos de Te, anteriores a los procesos ba bajo el nivel medio del mar. En casos como presentes. este, las formas estuariales circundando a la laguna son muy bajas, quizas deprimidas bajo el nivel medio del mar. Las depresiones re- sultantes de estos estados pueden correspon- Formas actuales de la barrera como expres der a slikkes y schorres, aun cuando en estos ion del balance de sedimentos sistemas micromareales su distincion es dificil. Por estas caracteristicas, esta laguna En las condiciones presentes del caso de estuarial corresponde a un liman. Pichilemu, al menos tres cordones de duna 56 Ensenada en zeta Chile Central anterior mas un cordon embrionario de terial. Sin embargo, para Pichilemu, estos rnicrodunas indican un proceso de acrecion mecanismos no pueden entenderse si no se moderno en las relaciones playa-duna. Segun considara lo discutido en el punto siguiente. este comportamiento, es posible que cualquiera de las tendencias presentes del nivel Estructuracion de la barrera en funcion del mar este recubierta por la progradacion de una transgresion debido a su mayor velocidad, causando au- mentos de masa sedimentaria que mantienen Si se considera la regla de Bruun, es dificil emergido el sistema de cordon litoral a pesar concebir que una barrera llegue a constituir- del comportamiento del nivel del mar. Esto se por acrecion vertical durante el progreso se puede comparar con las siguientes expe- de una transgresion. Segun esa regla, el as- riencias modeladas por PSUTY (1988): a un censo del nivel del mar es contrario a la man- balance de masa de%ilmente negativo de la tencion del cordon, porque la masa arenosa playa, responde un balance positivo de la de este pasa al litoral cercano. Pero hay ex- duna asociada; a un balance equilibrado de periencias que indican que la regla de Bruun la playa, responde un balance positivo de la funciona sin interferencias importates solo si duna, y a un balance fuertemente negativo hay transporte por deriva longitudinal en es- de la playa, responde uno igualmente negati- tado estable, sin cambio neto de volumen de vo de la duna. sedimentos en un area dada (SWIFT et al., en OTVOS 1982). Si el estado de la zona de Influencia de la topografia pre-existente rompiente cambia desde barra y surco longitudinal a barra y playa ritmicas con ele- La explicacion de la existencia de una barre- mentos de barra y surco transversal, puede ra que ha podido represa el estuario debe haber transferencia de arena a la playa buscarse considerando primero la topografia subaerea, favoreciendo su acrecion y la for- pre-existente. Si el desalineamiento costero macion de nuevas dunas anteriores. Si estos explica en gran medida la forma en zeta de cambios de estado se han sucedido durante estas ensenadas (ARAYA-VERGARA 1983), la transgresion, el sistema de cordon litoral este tipo de influencia se debe haber dado puede haberse mantenido, pero eso depende tambien en niveles mas bajos del mar, du- del balance entre las velocidades relativas de rante un proceso transgresivo. progradacion, de transgresion y de una even- DILLENBURG et al. (2000) examinaron la tual elevacion tectonica. influencia de la topografia pre-existente me- diante un modelo de barrera con translacion Para enfocar adecuadamente el modo de de la cara de playa (Shoreface Translation interaccion de estos tres procesos, puede Model, STM) en Rio Grande do Sul. Ellos revisarse primero la tendencia presente del encontraron que este importante factor ha nivel del mar. Analisis de FONSECA (1987) determinado el tipo de barrera litoral, pudien- para un lapso de 40 anos - entre 1945 y 1985 do reconocerse barreras progradadas a lo lar- - indican ascenso del nivel del mar en Calde- go de las entrantes y barreras con playas de ra y Talcahuano, con tendencia a equilibrio tierra firme recesionadas frente a las salien- dinamico. Para Valparaiso, en cambio, se tes. Su analisis del balance de sedimentos advierte equilibrio estable con oscilaciones senala que la mayor parte del material que (Fig. 1; Tabla 2, cifras deducidas de los gra- progrado las entrantes provino de la plata- ficos de FONSECA 1987). forma continental. Una barrera puede ascen- der sobre el substrato trasladandose a medi- Comparando estos datos con series de la costa da que se produce la transgresion y, por lo de Estados Unidos analizadas para el lapso tanto, entregando elementos transgresivos 1900 - 1971 se ve que en la costa oriental sobre la superficie de sedimentos lagunares (atlantica) las tasas de ascenso relativo del del area represada. Ello puede determinar una nivel del mar oscilaron entre -2.1 y 5.7 mm/ interestratificacion entre ambos tipos de ma- ano; en cambio, en la costa pacifica occiden- Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) 57

Caldera Valparaiso Talcahuano tal fluctuaron entre 1.89 y 1.95 (STAPOR, portamientos tectonicos diferentes de la cos- Jr. 1982). En esta ultima, una compilacion ta; y c) los graficos de FONSECA (1987) pre- de cinco estaciones de California (HICKS & sentan tambien rasgos de metaestabilidad, CROSBY 1974, en BLOOM 1979), para el representados por oscilaciones mas fuertes lapso 1893-1972(30 a 70 anos segun el caso), que las mas frecuentes, indicando tal vez rup- muestra ascenso en equilibrio dinamico turas cosismicas. metaestable para tres de ellas, estabilidad en equilibrio metaestable para una y descenso Por no ser puerto patron, Pichilemu carece con equilibrio metaestable para la quinta. De de informacion que permita determinar cam- esto resaltan tres tipos de observacion: a) La bios recientes del nivel del mar con la misma tasa de ascenso del nivel marino es mayor en certeza que en los puertos patrones ya nom- la costa atlantica que en la costa pacifica, lo brados. Pero, interpolando con las referen- que puede interpretarse como una mayor ten- cias al Norte y al Sur, es probable que el ni- dencia a elevacion cortical en esta ultima, por vel del mar en el lapso analizado haya cam- ser costa tectonicamente mas activa; b) los biado manteniendo un equilibrio estable a segmentos de linea de costa con tendencia al dinamico en ascenso. Cualquiera de las dos ascenso en la costa del Pacifico pueden estar tendencias debe ser entendida considerando separados por sectores con estabilidad o con los cambios en el Holoceno, a partir de mo- descenso relativo del nivel del mar, lo que delos, como son las curvas de nivel del mar. puede interpretarse como respuesta a com- portamientos tectonicos diferenciales de la Once curvas de nivel del mar en el Holoceno costa; y c) los rasgos de metaestabilidad, de- seleccionadas por MORNER (1982), repre- ducidos de la presencia de oscilaciones mas sentando diversas costas del mundo, una lo- fuertes que las mas frecuentes, parecen liga- grada por PSUTY (1986) en N. Jersey y el dos a rupturas de equilibrio que pueden ser modelo de CHURCH (en HERVE et al. cosismicas. 2003), indican fenomenos aproximadamente coincidentes (Tabla 3). Se deduce de esto Si los mismos tipos de observacion se apli- que desde fines del Pleistoceno ( p. ej. 15000 can a la costa central de Chile, se tiene: a) La A.P.) hasta aproximadamente el Holoceno tasa de ascenso del nivel marino es menor Medio, la transgresion fue mas rapida que que la de la costa norteamericana del Pacifi- desde esta edad hasta el presente. Si se to- co, lo que puede interpretarse como resulta- man los valores deducidos al aplicar el modo de una elevacion cortical mas activa, de- delo de CHURCH (en HERVE et al. 2003), bida a que el proceso de coalision entre las se ve que la tasa de ascenso de los ultimos 2 placas oceanica y continental es distinto al a 3 Ka es parecida a la que se desprende del observado en Norteamerica; b) como en la analisis de FONSECA (1987) para lugares costa norteamericana del Pacifico, coexisten de la costa de Chile Central entre 59 y 19 segmentos de linea de costa con tendencia al anos AP (Tabla 2). Esto permite suponer que ascenso y con tendencia a estabilidad, lo que la tendencia al ascenso en las tasas senaladas puede interpretase como respuesta a com- continua en el presente. Asumiendo que la 58 Ensenada en zeta Chile Central

TABLA3. ASCENSODEL NIVEL DEL MAR EN LA TRANSGRESI~NFLANDESA VS. ELEVACI~N TECTONICA TABLE3. SEALEVEL RISE DURING THE FLANDRIANTRANSGRESSI~N VS. TECTONIC UPLIFT

Seleccion -5-13 MORNER (valores centrales: -7-9) 1982

PSUJY lga69 ' Antes de 7 Ka: -8-9 1.O-1.2 Hasta altitud de la costa de N. 1.E-2.0 terraza estuarial: 1.5 - Jersey 2.5 m. En el interior, probablemente - 4 m. Modelo de 10 0.5 0.1-0.2 CHURCH, en HERVE et al. 2003

depresion del nivel del mar entre 7 y 6 Ka cano, debe haberse producido un balance de AP esta expresada en valores confiables (Ta- masa sedimentaria positivo. Las barreras de- bla 3), la diferencia entre ell.os y la altitud de ben haber crecido en volumen y altura, pro- la terraza estuarial (considerada entre 2 y 4 porcionalmente al balance. m) para este lapso de tiempo, indica que la velocidad de elevacion tectonica ha sido Relacionando estos tipos de escenario, expe- mayor que la de ascenso del nivel del mar. riencias compiladas por ORME (1988) indi- Por lo tanto, el proceso de transgresion ha can que durante las transgresiones se gene- sido contrarrestado por la elevacion cortical ran condiciones inestables, las playas migran y la altitud de la terraza estuarial debe ser ascendiendo con respecto a la plataforma explicada tectonicamente. 'Tanto el analisis continental y un cordon complejo de dunas de FONSECA (1987) como la discusion de comunmente precede esta migracion. Los HERVE et al. (2003), respectivamente, per- estacionamientos del nivel del mar durante miten aceptar que la tendencia transgresiva la transgresion promoveran acumulacion de actual y la elevacion tectonica se han reali- cordones de dunas in situ. La revision zado con oscilaciones, posiblemente corres- aloestratigrafica de la relacion playa- pondiendo a equilibrio dinamico en ascenso. anteduna (SHORT & HESP 1999) indica que Si esto es asi, no se concibe facilmente la des- la suma de estas construcciones puede truccion de cordones litorales debida al pro- traducirse en barreras de altura y masa con- ceso transgresivo y la regla de Bruun solo siderables. puede ser aplicada con reserva, quizas mas para oscilaciones que para el proceso general. Los tipos de comportamiento modelados por PSUTY (1988, ver comienzo de la discusion) Consecuentemente, el crecimiento de la ba- y generalizados por ORME (1988) pueden rrera de cordones litorales puede asumirse ser posibles en el caso de Pichilemu, por los haber comenzado con niveles del mar mas rasgos de acrecion observados y la tendencia bajos que el actual. Si la reduccion de la tasa a ascenso tectonico, que puede tener inciden- de ascenso del nivel del mar favorecio trans- cias co-sismicas, segun analisis de HERVE ferencia de sedimentos desde el litoral cer- et al. (2003). Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) Significado de la estructura sedimentaria la descarga fluvial es baja y la deriva litoral de la terraza Te de sedimentos, relativamente fuerte. En el caso de la ensenada de Pichilemu, los esta- Trabajos anteriores permiten deducir los am- dos mas frecuentes de zona de rompientes, bientes de sedimentacion y las facies here- que reflejan la estructuracion de las barras dadas en el proceso de relleno del estuario del litoral cercano, indican que la corriente en una ria (ARAYA-VERGARA 198 1; ROY de deriva y la deriva de sedimentos deben et al. 1980, NICHOL 1991, DALRYMPLE ser importantes. En estas condiciones, el ma- et al. 1992, ROY 1994, en ANTHONY et al. terial de relleno tras-barrera, que explica la 2002). Desde la zona fluvial hacia el mar se terraza estuarial, debe ser esencialmente de puede reconocer una zonacion tripartita de origen fluvial, aunque provenga de cuencas litofacies en costa dominada por el oleaje: relativamente pequenas. La secuencia infe- delta fluvio estuarial, cuenca de fango cen- rior de ritmitas indica que ellas deben haber- tral y boca estuarial de dominio marino. En se formado a una profundidad suficientemen- un estuario de este tipo, en el litoral de Benin, te grande, como para permitir el proceso rit- ANTHONY et al. (2002) hallaron que este mico sin influencia de turbulencias externas. modelo en general se cumple. No obstante, Por lo tanto, lo fundamental del relleno tras- se puede precisar que, si la boca estuarial esta barrera es un terraplenamiento lagunar, de- cerrada la mayor parte del tiempo, es porque sarrollando el cuerpo de una terraza de

Fase de estabilidad Meandms incidims

Mean&os crecidm hacia a&ntro

Fig. 18. Construccion y diseccion de Te. Fase de terraplenamiento: 1 = laguna estuarial con sedimentos lagunares de fondo (a); 2 = relleno en ambiente paralico (b) en o cerca del nivel del mar. Fase de estabilidad: 3 = glacis de ahogamiento subaereo (c); 4 = primera diseccion en meandros; 5 = segunda diseccion en meandros crecidos hacia adentro.

Fig. 18. Construction and dissection of Te. Phase of embanking (terracing): 1 = estuarine lagoon with bottom lagunar sediments (a); 2 = filling in paralic environment (b) at or near sea level. Phase of stability: 3 = subaerial drowning glacis (c); 4 = first dissection by meandering; 5 = second dissection by ingrown meandering.

Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) De acuerdo con lo anterior, la Fig. 19 Chile en los casos citados por ARAYA- constutiye una aproximacion a la VERGARA (1981 y 1983). Con respecto al aloestratigrafia en el sistema estuarial y en- apoyo de cronologia absoluta, los resultados senada en zeta de Pichilemu. de MARTINEZ (1968), OTA & PASKOFF (1993) y HERVE et al. (2003) son referen- Significado del estilo de diseccion de la cias de los extremos norte y sur de Chile Cen- terraza Te (Fig. 18, momentos 4 y 5). tral, entre las que es posible interpolar hipoteticamente asunciones acerca de la edad Las diferencias de velocidades de incision de las formas estructuradas en embientes representadas por los meandros crecidos ha- sedimentarios similares. Para poder susten- cia adentro (ingrown meanders) pueden de- tar mejor esta correlacion es necesario bus- berse al balance entre los mecanismos car, en lo posible, restos datables o eustatico y diastrofico. La fase pre - ingrown indicadores de paleo-ambientes en Te. puede indicar un lapso en que las tasas de solevantamiento tectonico y de ascenso Significado de la terraza Te eustatico eran poco diferentes, pero tambien influencia de un lapso de estabilidad. En cam- De lo indicado en el punto anterior, la terra- bio, la fase ingrown parece debida a un au- za estuarial Te, debido a que es ubicua en em- mento de la tasa de elevacion tectonica, rom- plazamientos geomorfologicos similares a piendo el equilibrio que condiciono la esta- lo largo de la costa de Chile Central, conte- bilidad. niendo facies de sedimentos finos, es pro- puesta como referencia fundamental para El papel de las crecidas y de las marejadas casos como el de la ensenada de Pichilemu.

La observacion de terreno indica que la ruptura de la barrera estuarial parece producirse CONCLUSIONES mas fracuentemente debido a bravezas (marejadas) generalmente invemales y secunda- La ensenada en zeta de Pichilemu debe riamente como resultado de crecidas fluvia- haberse formado por lo menos a partir de les. Paralelamente, observaciones de momentos avanzados de la Transgresion COOPER (2002) senalan que los estuarios Flandesa, si el nivel de 6 a 7 Ka es cote- de dominio fluvial y micromareales, en vir- jado con las curvas de nivel del mar cita- tud de los sedimentos de canal mas das en la discusion. cohesionados, requieren mayores descargas Como respuesta al mar de fondo signifi- para que se produzcan cambios morfologicos cativo del SW, se puede asumir que la de- significativos. Complementariamente, anali- riva litoral opero a profundidades cada sis de RODRIGUEZ et al. (2000), para un vez menores, conformando barras, islas- delta del Golfo de Mexico, dominado por el barrera y flechas alineadas en zeta griega oleaje, muestran que las influencias fluvia- (Fig. 20, 1). les y del oleaje pueden darse altemada o con- La superficie Te debiera representar el ni- juntamente. El asunto es que en ese delta se vel alcanzado por el relleno transgresivo indica sectores de acumulacion lagunar, por en ambiente estuarial, como resultado de represamiento de parte de cordones litorales, un continuo represamiento generado por con tendencia a interestratificacion entre el sistema de barrera. Las primeras ba- ambos tipos de facies, lo que puede rreras pueden haberse formado como ba- hipotetizarse en el caso de Pichilemu (Fig. 19). rreras transgresivas. El sistema fluvial debe haber drenado en canales Correlacion (Fig. 1) anastomosados sobre Te, debido a sobrecarga de sedimentos (Fig. 20,2), cuando Los elementos que contiene el sistema de la su superficie paso del estado subestuarial ensenada de Pichilemu se pueden hallar en al subaereo. Es deseable el hallazgo de 62 Ensenada en zeta Chile Central

MOMENTOS EVOLUTIVOS 1 GEOSNEFGI DE LA ENSENADA DE PlCHlLEMU

Barras /. 8 islas-

Fig. 20. Modelo evolutivo propuesto para el sistema.

Fig. 20. Evolutive model proposed for the system. Invest. Geogr. Chile, 37 (2003) elementos datables o que permitan re- REFERENCIAS constituir paleo-ambientes. Debido a la elevacion de Te se debe ha- ANTHONY, E.J., L.M. OYEDE & J. ber producido su diseccion en canales LANG, 2002. Sedimentation in fluvially meandricos, transformandose en terraza infilling, barrier bound estuary on a wave- estuarial. La barrera en zeta debe haber- dominated, microtidal coast: the Oueme se consolidado, facilitandose asi la trans- River estuary, Benin, west Africa. ferencia eolica de arena hacia el interior Sedimentology, 49: 1095-1112. y formandose las dunas antiguas (Fig. 20, 3). ARAYA-VERGARA, J.F., 1967. Debido a la continua deriva litoral, pare- Morfometria de la curvatura de las playas ce haberse producido inportante sobrecar- entre Punta de Talca y Punta Toro (Chile Cen- ga de sedimentos litorales, conformadose tral). Inform. geogr. Chile, 17: 5-30. los mares de dunas transgresivas y akle recientes. Las oscilaciones de la superfi- ARAYA-VERGARA, J.F., 1981. El concep- cie de la laguna estuarial, debidas a epi- to de delta en ria y su significado en la evo- sodios de inundacion fluvial y de pene- lucion litoral (ejemplo en Chile Central). tracion de la onda de marea por ruptura Inform. geogr. Chile, 28: 71-102. de la barrera, se reflejan en los posibles slikkes y schorres y bancos deltaicos ARAYA-VERGARA, J.F., 1982. Beach impersistentes (Fig. 20,4). orientation. In: Schwartz, M. (Ed.), Los elementos del sistema analizado per- Encyclopedia of beaches and coastal miten asociar el sistema estuarial y el de environments. Hutchinson Ross Publish. Co., ensenada en zeta como una sola Stroudsburg, Pa., pp. 149-150. geosinergia, cuyos elementos se fueron generando sincronicamente. ARAYA-VERGARA, J.F., 1983. Influen- Comparando los elementos del sistema cias morfogeneticas de los desalineamientos de Pichilemu con los de otras ensenadas y lineas de costa contrapuestas en el litoral de la region ya citadas, se puede conside- de Chile Central. Inform. geogr. Chile, 30: rar que se trata de un prototipo regional 3-23. de ensenada en zeta. ARAYA-VERGARA, 1986. Toward a classification of beach profiles. J. Coastal AGRADECIMIENTOS Res., 2(2): 159-165.

El autor expresa su agradecimientoal Depar- ARAYA-VERGARA, J.F., 1996. Sistema de tamento de Investigacion y Desarrollo de la interaccion oleaje-playa frente a los ergs de Universidad de Chile por el auspicio de esta Chanco y Arauco, Chile. Gayana Oceanol., investigacion y a la colega M. Victoria Soto 4(2): 159-167. Bauerle, investigadora resposable del proyecto Analisis de las dimensiones fisico-na- BLOOM, A.L., 1979. Atlas of sea level turales de los ambientes litorales ...borde curves. Internat. Geol. Correl. Prograrnme, costero... Pichilemu (titulo abreviado), por su Project 61: Sea level project. IUGS- constante colaboracion. El manuscrito fue UNESCO, Ithaca, p. C40. revisado acuciosamente por los Profs. Fran- cisco Herve y Oscar Gonzalez-Ferran de la COOPER, J.A.G., 2001. Geomorphological Universidad de Chile, quienes aportaron im- variability among microtidal estuaries from portantes sugerencias. the wave dominated South African coast. Geomorphology, 40: 99-122. 64 Ensenada en zeta Chile Central COOPER, J.A.G., 2002. The role of extre- MARTINEZ, C., 2001. El efecto de ense- me floods in estuary-coastal behaviour: nada en los procesos litorales de las ensena- contrasts between river- and tide-dorninated das de Valparaiso, Algarrobo y Cartagena, coastal estuaries. Sedim. Geol., 150: 123-137. Chile Central. Tesis para optar al grado de Magister en Geografia, Universidad de Chi- CHAPMAN, D.M., 1982.Zeta-form bays. le, Fac. Arqu. y Urb., Escuela de Post-Gra- In: Schwartz, M. (Ed.), Encyclopedia of do. Santiago, 152 pp, Inedito. beaches and coastal environments. Hutchinson Ross Publish. Co., Stroudsburg, MORNER, N.A., 1982. Sea level curves. In: Pa., pp. 883-884. Schwartz, M.L. (Ed.), Encyclopedia of beaches and coastal environrnent.Hutchinson DILLENBURG, S.R., P.S. ROY, P.J. Ross Publ. Co., Stroudsburg, Penn., pp. 729- COWELL & L.J. TOMAZELLI, 2000. 733. Influence of antecedent topography on coastal evolution as tested by the Shoreface ORME, A.R., 1988. Coastal dunes, changing Translation-Barrier Model (STM). J. Coastal sea level, and sediment budgets. J. Coastal Res., 16(1): 71-81. Res., Sp. Issue, 3: 127-129.

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