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Tectita

Dos tectitas en forma de salpicadura, eyecciones terrestres fundidas de un impacto de meteorito. Las tectitas ( del griego antiguo τηκτός ( tēktós ) ' fundido ' ) son cuerpos de...

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Dos tectitas en forma de salpicadura, eyecciones terrestres fundidas de un impacto de meteorito.

Las tectitas ( del griego antiguo τηκτός ( tēktós ) ' fundido ' ) son cuerpos del tamaño de grava compuestos de vidrio natural negro, verde, marrón o gris formados a partir de escombros terrestres expulsados ​​durante impactos de meteoritos . El término fue acuñado por el geólogo austriaco Franz Eduard Suess . [ nota 1 ] [ 1 ] Generalmente varían en tamaño desde milímetros hasta centímetros. Las tectitas de escala milimétrica se conocen como microtectitas . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 

Las tectitas se caracterizan por:

  1. una composición bastante homogénea
  2. un contenido extremadamente bajo de agua y otros compuestos volátiles
  3. una abundancia de lechatelierita
  4. una falta general de cristales microscópicos conocidos como microlitos
  5. No existe relación química con la roca madre ni con los sedimentos locales.
  6. distribución dentro de campos de dispersión geográficamente extensos

Características

Aunque las tectitas son superficialmente similares a algunos vidrios volcánicos terrestres ( obsidiana ), poseen características físicas distintivas e inusuales que las diferencian de dichos vidrios:

  • Son completamente vítreos y carecen de microlitos o fenocristales , a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres.
  • Aunque tienen un alto contenido de sílice (>65 % en peso), la composición química e isotópica global de las tectitas se asemeja más a la de las lutitas y rocas sedimentarias similares , y es bastante diferente de la composición química e isotópica global de los vidrios volcánicos terrestres.
  • A diferencia de los vidrios volcánicos terrestres, prácticamente no contienen agua (<0,02 % en peso).
  • Las bandas de flujo suelen contener partículas y bandas de lechatelierita , que no se encuentran en los vidrios volcánicos terrestres.
  • Algunas tectitas contienen inclusiones parcialmente fundidas de granos minerales impactados y no impactados, es decir, cuarzo , apatito y circón , así como coesita . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

La diferencia en el contenido de agua puede utilizarse para distinguir las tectitas de los vidrios volcánicos terrestres. Al calentarse hasta su punto de fusión, los vidrios volcánicos terrestres se convierten en un vidrio espumoso debido a su contenido de agua y otros volátiles. A diferencia del vidrio volcánico terrestre, una tectita produce como máximo unas pocas burbujas al calentarse hasta su punto de fusión, debido a su contenido mucho menor de agua y otros volátiles. [ 5 ]

Clasificación

Indochinita de Muong Nong con estructura estratificada e inclusiones.

Sobre la base de la morfología y las características físicas, las tectitas se han dividido tradicionalmente en cuatro grupos: (1) tectitas en forma de salpicadura (normales), (2) tectitas con forma aerodinámica, (3) tectitas Muong Nong (estratificadas) y (4) microtectitas.

Las tectitas con forma de salpicadura y las de forma aerodinámica se diferencian por su apariencia y algunas de sus características físicas. Las tectitas con forma de salpicadura son tectitas de tamaño centimétrico con formas esféricas, elipsoidales, en forma de lágrima, de mancuerna y otras formas características de cuerpos fundidos aislados. Se considera que se formaron por la solidificación de líquidos en rotación, y no por ablación atmosférica . Las tectitas de forma aerodinámica, que forman parte principalmente del campo de dispersión de Australasia , son tectitas con forma de salpicadura (botones) que presentan un anillo o reborde secundario. Se postula que este anillo o reborde secundario se produjo durante la reentrada a alta velocidad y la ablación de una tectita solidificada con forma de salpicadura en la atmósfera.

Las tectitas de Muong Nong suelen ser más grandes, de más de 10  cm de tamaño y 24  kg de peso, irregulares y estratificadas. Tienen una apariencia gruesa y compacta, exhiben una estructura estratificada con abundantes vesículas y contienen inclusiones minerales, como circón, baddeleyita , cromita , rutilo , corindón , cristobalita y coesita. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Las microtectitas tienen menos de 1  mm de tamaño. Exhiben una variedad de formas que van desde esféricas hasta de mancuerna, disco, ovaladas y de lágrima. Sus colores varían desde incoloros y transparentes hasta amarillentos y marrón pálido. Con frecuencia contienen burbujas e inclusiones de lechatelierita. Las microtectitas se encuentran típicamente en sedimentos de aguas profundas que son de las mismas edades que los de los cuatro campos de dispersión conocidos. [ 3 ] [ 4 ] También se han encontrado microtectitas del campo de dispersión australasiático en tierra, dentro de depósitos de loess chinos y en juntas rellenas de sedimentos y fosas de meteorización de tamaño decimétrico desarrolladas dentro de afloramientos de granito erosionados por glaciares de las montañas transantárticas de la Tierra de Victoria , Antártida. [ 6 ] [ 7 ]

Un cuenco poco profundo de Australite con forma aerodinámica muy raro

Aparición

La mayoría de las tectitas se han encontrado dentro de cuatro campos de dispersión geográficamente extensos: Australasia, Europa Central, Costa de Marfil y América del Norte. [ 8 ] [ 9 ]Como resume Koeberl, [ 10 ] las tectitas dentro de cada campo de dispersión están relacionadas entre sí con respecto a criterios de propiedades petrológicas, físicas y químicas, así como a su edad. Además, tres de los cuatro campos de dispersión se han vinculado claramente con cráteres de impacto utilizando esos mismos criterios. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Los tipos reconocidos de tectitas, agrupados según sus campos de dispersión conocidos, sus cráteres asociados y edades son:

Al comparar el número de cráteres de impacto conocidos con el número de campos de dispersión conocidos, Natalia Artemieva considera factores esenciales como que el cráter debe superar un cierto diámetro para producir eyecciones distales y que el evento debe ser relativamente reciente. [ 11 ] Limitando a diámetros de 10  km o más y más jóvenes que 50 Ma , el estudio arrojó una lista de 13 cráteres candidatos, de los cuales los ocho más jóvenes se muestran a continuación.

Documentos preliminares de finales de la década de 1970 sugieren que Zhamanshin [ 14 ] o Elgygytgyn [ 15 ] son ​​la fuente del campo de dispersión australasiático. Povenmire y otros han propuesto la existencia de un campo de dispersión de tectitas adicional, el campo de dispersión centroamericano. La evidencia de este campo de dispersión de tectitas consiste en tectitas recuperadas del oeste de Belice , en el área de las aldeas de Bullet Tree Falls, Santa Familia y Billy White. Esta área se encuentra a unos 55  km al este-sureste de Tikal, donde se encontraron 13 tectitas de origen desconocido, dos de las cuales fueron datadas en 820 000 años de antigüedad. Una cantidad limitada de evidencia se interpreta como indicativa de que el propuesto campo de dispersión centroamericano probablemente abarca Belice, Honduras , Guatemala , Nicaragua y posiblemente partes del sur de México . El hipotético cráter de impacto de Pantasma en el norte de Nicaragua podría ser la fuente de estas tectitas. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

Edad

Las edades de las tectitas de los cuatro campos de dispersión se han determinado utilizando métodos de datación radiométrica . La edad de las moldavitas , un tipo de tectita encontrada en la República Checa , se determinó en 14 millones de años, lo que concuerda bien con la edad determinada para el cráter Nördlinger Ries (a unos cientos de kilómetros de distancia en Alemania) mediante datación radiométrica de la suevita (una brecha de impacto encontrada en el cráter). Existen concordancias similares entre las tectitas del campo de dispersión norteamericano y el cráter de impacto de la bahía de Chesapeake y entre las tectitas del campo de dispersión de Costa de Marfil y el cráter del lago Bosumtwi . Las edades de las tectitas se han determinado generalmente mediante el método K-Ar , la datación por trazas de fisión , la técnica Ar-Ar o una combinación de estas técnicas. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Las tectitas en depósitos geológicos y arqueológicos se han utilizado como marcadores de edad de depósitos estratificados, pero esta práctica es controvertida. [ 19 ]

Orígenes

Teoría de la fuente terrestre

Una tectita de indochinita simple, esférica y con forma de salpicadura.

El consenso general entre los científicos terrestres y planetarios es que las tectitas consisten en escombros terrestres que fueron expulsados ​​durante la formación de un cráter de impacto. Durante las condiciones extremas creadas por el impacto de un meteorito a hipervelocidad, los sedimentos y rocas terrestres cercanos a la superficie se fundieron, vaporizaron o se produjo una combinación de estos procesos, y fueron expulsados ​​del cráter. Tras la expulsión, el material formó cuerpos de material fundido de tamaño milimétrico a centimétrico que, al reingresar a la atmósfera, se enfriaron rápidamente para formar tectitas que cayeron a la Tierra, creando una capa de eyección distal a cientos o miles de kilómetros del lugar del impacto. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

Una tectita de moldavita

El origen terrestre de las tectitas está respaldado por evidencia bien documentada. La composición química e isotópica de las tectitas indica que se derivan de la fusión de rocas corticales y sedimentarias ricas en sílice , que no se encuentran en la Luna . Además, algunas tectitas contienen inclusiones minerales relictas (cuarzo, circón, rutilo, cromita y monacita ) que son características de sedimentos terrestres y rocas fuente corticales y sedimentarias. Asimismo, tres de los cuatro campos de dispersión de tectitas se han vinculado, por su edad y composición química e isotópica, con cráteres de impacto conocidos. Los estudios geoquímicos de las tectitas del campo de dispersión de Australasia concluyen que estas tectitas consisten en sedimentos jurásicos fundidos , o rocas sedimentarias que fueron meteorizadas y depositadas hace aproximadamente 167 millones de años . Su geoquímica sugiere que la fuente de las tectitas australasiáticas es una única formación sedimentaria con un rango estrecho de edades estratigráficas cercanas a los 170 millones de años, más o menos. Esto refuta eficazmente las hipótesis de múltiples impactos. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 21 ] [ 22 ]

Aunque se acepta generalmente que la formación y distribución generalizada de tectitas requiere la fusión intensa (sobrecalentada) de sedimentos y rocas superficiales en el lugar del impacto y la posterior eyección a alta velocidad de este material desde el cráter, los procesos exactos involucrados aún no se comprenden del todo. Un posible mecanismo para la formación de tectitas es la expulsión de material fundido altamente impactado y sobrecalentado durante la etapa inicial de contacto/compresión en la formación del cráter. Alternativamente, se han utilizado diversos mecanismos que implican la dispersión de material fundido por choque mediante una columna de vapor en expansión, creada por un impacto a hipervelocidad, para explicar la formación de tectitas. Cualquier mecanismo por el cual se crean las tectitas debe explicar los datos químicos que sugieren que el material original del cual se crearon las tectitas provino de rocas y sedimentos superficiales en un lugar de impacto. Además, la escasez de campos de dispersión conocidos en relación con el número de cráteres de impacto identificados indica que se requieren circunstancias muy especiales y raramente comunes para que las tectitas se creen por el impacto de un meteorito. [ 2 ] [ 3 ] [ 21 ] [ 22 ]

Teorías sobre fuentes no terrestres

Australita de forma aerodinámica , cuya forma de botón se debe a la ablación de vidrio fundido en la atmósfera.
Tectita de unos 3 cm de largo, masa 11 gramos

Aunque la teoría del impacto de meteoritos sobre la formación de tectitas es ampliamente aceptada, ha habido una considerable controversia sobre su origen en el pasado. Ya en 1897, el geólogo holandés Rogier Diederik Marius Verbeek sugirió un origen extraterrestre para las tectitas: propuso que cayeron a la Tierra desde la Luna. [ 23 ] [ nota 2 ] La propuesta de Verbeek fue respaldada por el geólogo austriaco Franz Eduard Suess . [ 24 ] Posteriormente, se argumentó que las tectitas consisten en material que fue expulsado de la Luna por grandes erupciones volcánicas lunares impulsadas por hidrógeno y luego se desplazó por el espacio para caer posteriormente a la Tierra como tectitas.

Entre los principales defensores del origen lunar de las tectitas se encuentran el científico de la NASA John A. O'Keefe , el aerodinamista de la NASA Dean R. Chapman , el coleccionista de meteoritos y tectitas Darryl Futrell y el veterano investigador de tectitas Hal Povenmire. [ 25 ] Desde la década de 1950 hasta la de 1990, O'Keefe defendió el origen lunar de las tectitas basándose en su composición química, es decir, de tierras raras, isotópica y global, y sus propiedades físicas. [ 5 ] [ 25 ] Chapman utilizó complejos modelos informáticos orbitales y extensas pruebas en túneles de viento para argumentar que las llamadas tectitas australasiáticas se originaron a partir del rayo de eyección de Rosse del gran cráter Tycho en la cara visible de la Luna. [ 26 ] O'Keefe, Povenmire y Futrell afirmaron, basándose en el comportamiento de los fundidos de vidrio, que la homogeneización de los fundidos de sílice (que se denomina "refinamiento") que caracteriza a las tectitas no podía explicarse mediante la teoría del impacto terrestre. También argumentaron que la teoría del impacto terrestre no podía explicar las vesículas y el contenido extremadamente bajo de agua y otros volátiles de las tectitas. [ 5 ] [ 25 ] Futrell informó de la presencia de características internas microscópicas dentro de las tectitas, lo que apuntaba a un origen volcánico. [ 27 ] [ 28 ]

En un momento dado, las teorías que defendían el origen lunar de las tectitas gozaron de un apoyo considerable como parte de una animada controversia sobre el origen de las tectitas que tuvo lugar durante la década de 1960. A partir de la publicación de investigaciones sobre muestras lunares traídas de la Luna, el consenso de los científicos terrestres y planetarios se inclinó a favor de las teorías que defendían un impacto terrestre frente a un origen volcánico lunar. Por ejemplo, un problema con la teoría del origen lunar es que los argumentos a su favor que se basan en el comportamiento de los fundidos de vidrio utilizan datos de presiones y temperaturas que no son características ni están relacionadas con las condiciones de los impactos hiperveloces. [ 29 ] [ 30 ] Además, varios estudios han demostrado que los impactos hiperveloces son capaces de producir fundidos de baja volatilidad con un contenido de agua extremadamente bajo. [ 10 ] El consenso de los científicos terrestres y planetarios considera que la evidencia de composición química, es decir, de tierras raras, isotópica y global demuestra de manera decisiva que las tectitas se derivan de rocas de la corteza terrestre, es decir rocas sedimentarias, que no se parecen a ninguna corteza lunar conocida. [ 3 ] [ 10 ] [ 31 ]

Véase también

Notas a pie de página

  1. ^ Suess, Franz E. (1900). "Die Herkunft der Moldavite und verwandter Gläser" [ El origen de las moldavitas y vidrios afines ] . Jahrbuch der Kaiserlich-Königlichen Geologischen Reichsanstalt (Anuario del Instituto Geológico Imperial-Real del Imperio) (en alemán). 50 . Viena , Austria: 193– 382. p.  194: Als gemeinschaftlichen Namen für die ganze Gruppe habe ich nach der Eigenschaft der Körper, welche im Gegensatze zu den übrigen Meteoriten gänzlich durchgeschmolzene Massen sind, die Bezeichnung "Tektite" gewählt. ( τήχειν , schmelzen von Metallen und anderen harten Massen; τήχτος , geschmolzen). [ Como nombre colectivo para todo el grupo, he elegido – de acuerdo con la propiedad de estos cuerpos, que, a diferencia de los meteoritos habituales, son masas completamente fundidas – la designación "tectita". ( τήχειν , fundido (de metales y otras masas duras; τήχτος , fundido). ]
  2. ↑ Ya en 1893, el geólogo australiano Victor Franz Paul Streich (¿? – 1905) sugirió en una carta privada al geólogo alemán Alfred Wilhelm Stelzner que las tectitas de Australia tenían un origen extraterrestre. Véase:
    • Stelzner, AW (1893). "Notas complementarias sobre la colección mencionada anteriormente" . Transactions of the Royal Society of South Australia . 16 : 110–112 .De la página 112: «55B. Bombas de obsidiana. Halladas entre la cordillera Everard y la cordillera Fraser. Sin duda, no son de origen cósmico, como usted [es decir, Streich] sugirió en su carta privada. Al menos hasta ahora, no conozco ninguna masa vítrea de origen meteórico».
    • Stelzner, Alfred W. (1893). "Ueber eigenthümliche Obsidian-Bomben aus Australien" [ Sobre las extrañas bombas de obsidiana de Australia ] . Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft (en alemán). 45 : 299-319 .De la pág. 300: "Wieder Andere sind der Meinung, dass das Räthsel nur dadurch gelöst werden könne, dass man den "Bomben", obwohl sie eine von jenen aller anderen bekannten Aërolithen sehr abweichende Beschaffenheit zeigen, trotzdem einen kosmischen Ursprung zuschreibe". (Una vez más, otros opinan que el enigma sólo puede resolverse atribuyendo a las "bombas" un origen cósmico, aunque muestran una naturaleza que se desvía mucho de la de todos los demás aerolitos conocidos.)

Notas y referencias

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  19. ↑ Marwick, Ben; Pham, Son Thanh; Brewer, Rachel; Wang, Li-Ying (14 de agosto de 2021). "Geoarqueología de tectitas en el sudeste asiático continental". PCI Archaeology . doi : 10.31235/osf.io/93fpa . S2CID 243640447 . 
  20. ↑ Faul, Henry. (1966) Las tectitas son terrestres. Science. 152(3727):1341–1345. doi = 10.1126/science.152.3727.1341
  21. 1 2 3 Koeberl, C. (1986) Geoquímica de tectitas y vidrios de impacto. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 14:323–350.
  22. 1 2 3 Koeberl, C. (1990) La geoquímica de las tectitas: una visión general. Tectonophysics. 171:405–422. doi = 10.1016/0040-1951(90)90113-M
  23. ↑ Verbeek (1897). "Over glaskogels van Billiton" [ Acerca de las esferas de vidrio de Billiton (ahora: la isla de Belitung frente a Sumatra, Indonesia) ] . Verslagen van de Gewone Vergaderingen der Wisen Natuurkundige Afdeeling (Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam) [Informes de las sesiones ordinarias de la Sección de Física y Matemáticas (Real Academia de Ciencias de Ámsterdam)] (en holandés). 5 : 421–425 .De la pág. 423: "Daar hiermede de aardsche bronnen voor deze lichamen uitgeput zijn, blijft er, volgens spreker, neits anders over dan aan te nemen, dat ze van buitenaardschen oorsprong zijn. … De eenige mogelijkheid is daarom, volgens spreker, dat die lichamen uitgeworpen Zijn door de vulkanen van de maan." (Dado que las fuentes terrestres de estos cuerpos se agotan, según el hablante [a saber, Verbeek], no queda más que suponer que son de origen extraterrestre... La única posibilidad es, por lo tanto, según el hablante, que estos cuerpos hayan sido expulsados ​​por los volcanes de la luna.)
  24. ↑ Ver:
    • Suess, Franz E. (1898). "Ueber die Herkunft der Moldavite aus dem Weltraume" [ Sobre el origen de los moldavitas del espacio exterior ] . Anzeiger der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, mathematische-naturwissenschaftliche Classe [Revista de la Academia Imperial de Ciencias, clase científico-matemática (Viena, Austria)] (en alemán). 35 : 255-260 .
    • Suess, Franz E. (6 de diciembre de 1898). "Ueber den kosmischen Ursprung der Moldavite" [ Sobre el origen cósmico de los moldavitas ] . Verhandlungen der Kaiserlich-Königlichen Geologischen Reichsanstalt [Actas del Instituto Geológico Imperial-Real del Imperio (Viena, Austria)] (en alemán). 32 (16): 387–403 .
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Fuentes

Libros

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