Climatic and tectonic implications of the late Miocene Jakokkota flora, Bolivian Altiplano

Abstract

When compared to a database of modern foliar physiognomy and climate, the physiognomy of a new collection of dicotyledonous leaves from the 10.66±0.06 Ma Jakokkota flora, Bolivian Altiplano, implies a mean annual temperature (MAT) of 18.6–21.0±2.5°C. Similarly, a literature-derived sample of the early-middle Miocene Potosı́flora, Cordillera Oriental, implies a MAT of 21.5–21.7±2.1°C. We estimate that both floras experienced a growing season precipitation of 50±40 cm. The paleoclimate thus appears considerably warmer than the current highland climate, with MATs of 8–9°C; the paleoprecipitation is indistinguishable from modern levels. A comparison of the Miocene MATs with the modern MATs, with the effects of latitudinal continental drift and global climate change subtracted, suggests that the Jakokkota flora grew at an elevation of 590–1610±1000 m, and the Potosı́flora grew at an elevation of 0–1320±1000 m. Both paleoelevation estimates are significantly lower than the present elevations of 3940 and 4300 m, respectively, requiring a substantial component of Andean uplift since 10.7 Ma. This uplift history is consistent with two-stage tectonic models of Andean orogeny. La fisiognomı́a de una nueva colección de hojas dicotiledoneas de la flora Jakokkota, Altiplano de Bolivia, de 10.66±0.06 Ma de edad, implica un promedio anual de temperatura (PAT) de 18.6–21.0±2.5°C, si la compara a un base de datos de fisiognomı́a moderna y el clima. Similarmente, una muestra derivada de la literatura de la flora Potosı́, Cordillera Oriental, de edad Mioceno temprano o medio, implica un PAT de 21.5–21.7±2.1°C. Estimamos que las dos floras experimentaron una precipitación durante la estación de crecimiento de las plantas de 50±40 cm. Entonces, parece que el paleoclima era mas caliente que el clima actual de terreno montañoso, con PATs de 8–9°C; la paleoprecipitación no era muy diferente de los niveles actuales. Una comparación de los PATs Miocenos con los PATs modernos, con los efectos de la deriva de los continentes y el cambio global de clima sustraidos, sugiere que la flora Jakokkota crecióa una altura de 590–1610±1000 m, y la flora Potosı́crecióa una altura de 0–1320±1000 m. Las dos estimaciones son significativamente mas bajas que las alturas actuales de 3940 y 4300 m, respectativamente, requiriendo un componente substancial de solevantamiento desde 10.7 Ma. Esta historia de solevantamiento estáde acuerdo con los modelos tectonicos de la orogenia Andina de dos etapas.