Ao capturar a assinatura regional da exumação de uma área fonte, a termocronologia de sedimentos detríticos modernos tem se provada bem sucedida para revelar as taxas e estilos da orogênese. Nós aplicamos essa técnica a uma serra pequena de alto relevo na região do Caribe, no norte da Colômbia, denominada Sierra Nevada de Santa Marta, onde os padrões da orogênese no Cenozoico permanecem obscuros. A serra de Santa Marta é a montanha costeira mais alta da Terra, com elevações superiores a 5,8 km, apenas a 40 km do Mar do Caribe. A idade e os fatores controladores da formação dessa topografia abrupta são vagamente compreendidos. Novos dados de TFA e U-Th/He obtidas de areia fluvial de oito bacias hidrográficas que drenam o flanco oriental da serra, juntamente com uma compilação das idades publicadas, nos permitem determinar três pulsos de exumação abrangendo o Cenozoico: um pulso precoce durante o Paleoceno-Eoceno (60-45 Ma), associado ao caimento para leste da Cordilheira Central-Serra de Santa Marta, área antigamente adjacente, e que foi desencadeada por colisão de crosta oceânica ao longo do oeste da Colômbia; um episódio tardio no Oligoceno-Mioceno (25-20 Ma) de exumação tectônica associada à abertura do Vale do Baixo Magdalena, e um pulso tardio no Mioceno médio (16-10 Ma) relacionado à migração para leste da deformação em direção às bacias de Cesar Rancheria e a Serra de Perijá, e possivelmente relacionadas à reativação contracional da falha de Santa Marta-Bucaramanga. Enquanto a assinatura de exumação do Paleoceno-Eoceno é preservada principalmente nas bacias hidrográficas ao nordeste e a assinatura do Mioceno médio no sudoeste, o Oligoceno-Mioceno ocorre de forma generalizada. A modelagem termocinemática tridimensional calibrada com os dados bedrock disponíveis e os detríticos obtidos no presente estudo documentam exumação assimétrica com taxas integradas para o Cenozoico de até 0.26 km/My na margem ocidental e menores de 0.14 km/My para o leste. As taxas de exumação derivadas apenas da modelagem de dados sugerem uma aceleração de exumação após o Mioceno.

By capturing the regional signature of source rock exhumation, detrital thermochronology of modern sediments has proven successful in revealing the rates and styles of orogenesis. We applied this technique to a small, high relief mountain range in the Caribbean realm in northern Colombia, the Sierra Nevada de Santa Marta, where the patterns of Cenozoic mountain building remain unclear. The Santa Marta range is the highest coastal mountain on Earth, with summit elevation in excess of 5.8 km, only 40 km inland to the Caribbean Sea. The age and controlling factors for the formation of such abrupt topography remain loosely understood New AFT and U-Th/He data from river sand samples of eight catchments draining the eastern flank of the range together with a compilation of published ages, allow us to three exhumation pulses spanning the Cenozoic: An early pulse during the Paleocene-Eocene (60-45 Ma) associated to eastward tilting of the formerly continuous Cordillera Central-Santa Marta range triggered by collision of an oceanic crust along western Colombia; a late Oligocene-Miocene (25-20 Ma) episode of tectonic exhumation associated to opening of the Lower Magdalena Valley, and a late pulse at the middle Miocene (16-10Ma) related to eastward migration of the deformation towards the Cesar Rancheria basins and the Perijá Range, and possibly related to contractional reactivation of the Santa Marta-Bucaramanga fault. Whilst the Paleocene-Eocene exhumation signature is mainly preserved in the northeastern catchments and the middle Miocene in the southwestern ones, the Oligocene- Miocene is ubiquitous to all them. Three-dimensional thermokinematic modeling calibrated, with available bedrock and our new detrital thermochronometric data document asymmetric exhumation in the Cenozoic with integrated rates of 0.26 km/my in the western margin and below 0.14 km /my to the east. Exhumation rates derived from modeling suggest a post-Miocene acceleration of exhumation.