Tectita

Tectitas (del griego antiguo τηκτός (tēktós) 'fundido') son grava- cuerpos de tamaño compuesto de vidrio natural negro, verde, marrón o gris formado a partir de desechos terrestres expulsados durante los impactos de meteoritos. El término fue acuñado por el geólogo austriaco Franz Eduard Suess (1867-1941), hijo de Eduard Suess. Por lo general, varían en tamaño de milímetros a centímetros. Las tectitas de escala milimétrica se conocen como microtectitas.

Las tectitas se caracterizan por:

1. una composición bastante homogénea
2. un contenido extremadamente bajo de agua y otros volatiles
3. una abundancia de lechatelierite
4. a general lack of microscope cristals known as microlites and chemical relation to the local bedrock or local sediments
5. su distribución dentro de campos extendidos geográficamente

Características

Aunque las tectitas son superficialmente similares a algunos vidrios volcánicos terrestres (obsidianas), tienen características físicas distintivas inusuales que las distinguen de tales vidrios. Primero, son completamente vidriosos y carecen de microlitos o fenocristales, a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres. En segundo lugar, aunque tiene un alto contenido de sílice (>65 en peso), la composición química e isotópica general de las tectitas es más cercana a la de las lutitas y rocas sedimentarias similares y bastante diferente de la composición química e isotópica general de los vidrios volcánicos terrestres. En tercer lugar, las tectitas prácticamente no contienen agua (<0,02 en peso), a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres. En cuarto lugar, las bandas de flujo dentro de las tectitas a menudo contienen partículas y bandas de lechatelierita, que no se encuentran en los vidrios volcánicos terrestres. Finalmente, unas pocas tectitas contienen inclusiones parcialmente fundidas de granos minerales chocados y no chocados, es decir, cuarzo, apatito y circón, así como coesita.

La diferencia en el contenido de agua se puede utilizar para distinguir las tectitas de los cristales volcánicos terrestres. Cuando se calientan 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 solo unas pocas burbujas como máximo cuando se calienta hasta su punto de fusión, debido a su contenido mucho más bajo de agua y otros volátiles.

Clasificación

Sobre la base de la morfología y las características físicas, las tectitas se han dividido tradicionalmente en cuatro grupos. Las que se encuentran en tierra se han subdividido tradicionalmente en tres grupos: (1) tectitas en forma de salpicadura (normales), (2) tectitas de forma aerodinámica y (3) tectitas de tipo Muong Nong (en capas). Las tectitas en forma de salpicadura y de forma aerodinámica solo se diferencian en función de su apariencia y algunas de sus características físicas. Las tectitas en forma de salpicadura son tectitas de un centímetro de tamaño que tienen forma de esferas, elipsoides, lágrimas, pesas y otras formas características de cuerpos fundidos aislados. Se considera que se han formado a partir de la solidificación de líquidos en rotación y no por ablación atmosférica. Las tectitas de forma aerodinámica, que son principalmente parte del campo disperso de Australasia, son tectitas (botones) en forma de salpicadura que muestran un anillo o pestaña secundaria. Se argumenta que el anillo secundario o brida se produjo durante el reingreso a alta velocidad y la ablación de una tectita solidificada en forma de salpicadura a la atmósfera. Las tectitas de Muong Nong suelen ser más grandes, de más de 10 cm de tamaño y 24 kg de peso, tectitas irregulares y en capas. Tienen un aspecto macizo y en bloques, exhiben una estructura en capas con abundantes vesículas y contienen inclusiones minerales, como circón, baddeleyita, cromita, rutilo, corindón, cristobalita y coesita.

Las microtectitas, el cuarto grupo de tectitas, tienen un tamaño inferior a 1 mm. Exhiben una variedad de formas que van desde esféricas hasta mancuernas, discos, óvalos y lágrimas. Sus colores van desde incoloros y transparentes hasta amarillentos y marrones pálidos. Frecuentemente contienen burbujas e inclusiones de lechatelierita. Las microtectitas se encuentran típicamente en sedimentos de aguas profundas que tienen la misma edad que los de los cuatro campos esparcidos conocidos. También se han encontrado microtectitas del campo sembrado de Australasia en la tierra dentro de los depósitos de loess de China, y en juntas llenas de sedimentos y pozos de meteorización del tamaño de un decímetro desarrollados dentro de afloramientos de granito erosionados por los glaciares de las Montañas Transantárticas de la Tierra Victoria, Antártida.

Ocurrencia

La mayoría de las tectitas se han encontrado en cuatro campos extensos geográficamente: Australasia, Europa Central, Costa de Marfil y América del Norte. Como resumió Koeberl, las tectitas dentro de cada campo esparcido están relacionadas entre sí con respecto a los criterios de propiedades petrológicas, físicas y químicas, así como a su edad. Además, tres de los cuatro campos sembrados se han relacionado claramente con cráteres de impacto utilizando esos mismos criterios. Los tipos reconocidos de tectitas, agrupados según sus campos de esparcimiento conocidos, sus cráteres asociados y edades son:

• Campo Australasiano Edad aproximada: 0,77–0,78 millones de años), no hay cráter confirmado:
  • Australites (Australia, oscuro, en su mayoría negro);
  • Indochinites (Sudeste Asiático, oscuro, sobre todo negro);
  • Filipinos (Filipinas, negro).
• Central European strewnfield (Nördlinger Ries impact crater (24 km), Alemania, edad: 15 millones de años):
  • Moldavites (República Checa, verde).
• Ivory Coast strewnfield (Lake Bosumtwi impact crater (10 km), Ghana, age: 1 million years):
  • Ivorites (Costa de Marfil, negro).
• Campo de césped norteamericano (Cráter de impacto en Bahía de Chesapeake (40 km), Estados Unidos – edad: 34 millones de años):
  • Bediasites (Texas – negro a marrón oscuro, algunos con acabado metálico);
  • Georgiaitas (Georgia – verde).

Al comparar el número de cráteres de impacto conocidos con el número de campos esparcidos conocidos, Artemieva consideró factores esenciales como que el cráter debe superar un cierto diámetro para producir eyección distal y que el evento debe ser relativamente reciente. Limitado a diámetros de 10 km o más y menores de 50 Ma, el estudio arrojó una lista de 13 cráteres candidatos, de los cuales los ocho más jóvenes se dan a continuación.

Preliminary papers in the late 1970s suggested either Zhamanshin or Elgygytgyn as the source of the Australasian strewn field.

Povenmire y otros han propuesto la existencia de un campo sembrado de tectitas adicional, el campo sembrado de América Central. La evidencia de este campo cubierto de tectitas consta de 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, dos de las cuales datan de 820 000 años, de origen desconocido. Una cantidad limitada de evidencia se interpreta como que indica que el campo sembrado centroamericano propuesto probablemente cubre Belice, Honduras, Guatemala, Nicaragua y posiblemente partes del sur de México. El supuesto cráter de impacto Pantasma en el norte de Nicaragua podría ser la fuente de estas tectitas.

Edad

Las edades de las tectitas de los cuatro campos esparcidos se han determinado mediante métodos de datación radiométrica. Se determinó que la edad de las moldavitas, un tipo de tectita que se encuentra en la República Checa, es de 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) por datación radiométrica de Suevita (una brecha de impacto encontrada en el cráter). Existen acuerdos similares entre las tectitas del campo esparcido de América del Norte y el cráter de impacto de la bahía de Chesapeake y entre las tectitas del campo esparcido de Costa de Marfil y el cráter del lago Bosumtwi. Las edades de las tectitas generalmente se han determinado mediante el método K-Ar, la datación por huellas de fisión, la técnica Ar-Ar o una combinación de estas técnicas. Las tectitas en depósitos geológicos y arqueológicos se han utilizado como marcadores de edad de depósitos estratificados, pero esta práctica es controvertida.

Orígenes

Teoría de la fuente terrestre

El abrumador consenso de los científicos terrestres y planetarios es que las tectitas consisten en desechos 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 derritieron, vaporizaron o alguna combinación de estos, y se expulsaron de un cráter de impacto. Después de la eyección del cráter de impacto, el material formó cuerpos de material fundido del tamaño de un milímetro a un centímetro, que al volver a entrar en la atmósfera, se enfrió rápidamente para formar tectitas que cayeron a la Tierra para crear una capa de eyección distal cientos o miles de kilómetros de distancia del lugar del impacto.

La fuente terrestre de las tectitas está respaldada por pruebas bien documentadas. La composición química e isotópica de las tectitas indica que se derivan de la fusión de rocas sedimentarias y de la corteza 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 los sedimentos terrestres y de las rocas madre sedimentarias y de la corteza. Además, tres de los cuatro campos de tectitas se han relacionado por su edad y composición química e isotópica con cráteres de impacto conocidos. Varios estudios geoquímicos diferentes de tectitas del campo de sembrado de Australasia concluyeron que estas tectitas consisten en sedimentos jurásicos derretidos, o rocas sedimentarias que fueron erosionadas y depositadas alrededor de 167 millones de años. Su geoquímica sugiere que el origen de las tectitas de Australasia es una única formación sedimentaria con un estrecho rango de edades estratigráficas cercano a los 170 millones de años, más o menos. Esto refuta efectivamente múltiples hipótesis de impacto.

Aunque se acepta ampliamente que la formación y distribución generalizada de tectitas requiere el derretimiento intenso (sobrecalentado) de rocas y sedimentos cercanos a la superficie en el lugar del impacto y la siguiente eyección a alta velocidad de este material desde el cráter del impacto, el procesos involucrados siguen siendo poco conocidos. Un posible mecanismo para la formación de tectitas es el chorro de masa fundida sobrecalentada y altamente impactada durante la etapa inicial de contacto/compresión de la formación del cráter de impacto. Alternativamente, se han utilizado varios mecanismos que involucran la dispersión de material fundido por choque por una columna de vapor en expansión, que se crea 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 a partir del cual se crearon las tectitas provino de rocas y sedimentos cercanos a la superficie en un sitio de impacto. Además, la escasez de campos esparcidos conocidos en relación con el número de cráteres de impacto identificados indica que se requieren circunstancias muy especiales y que rara vez se cumplen para que se creen tectitas por el impacto de un meteorito.

Non Terrestrial source theories

Aunque la teoría del impacto de meteoritos sobre la formación de tectitas es ampliamente aceptada, ha habido una controversia considerable sobre su origen en el pasado. Ya en 1897, el geólogo holandés Rogier Diederik Marius Verbeek (1845-1926) sugirió un origen extraterrestre para las tectitas: propuso que cayeron a la Tierra desde la Luna. La propuesta de Verbeek de un origen extraterrestre para las tectitas pronto fue secundada por el geólogo alemán Franz E. Suess. Posteriormente, se argumentó que las tectitas consisten en material que fue expulsado de la Luna por las principales erupciones volcánicas lunares impulsadas por hidrógeno y luego se desplazó por el espacio para luego caer a la Tierra como tectitas. Los principales defensores del origen lunar de las tectitas incluyen al científico de la NASA John A. O'Keefe, el aerodinámico de la NASA Dean R. Chapman, el coleccionista de meteoritos y tectitas Darryl Futrell y el investigador de tectitas desde hace mucho tiempo Hal Povenmire. Desde la década de 1950 hasta la de 1990, O'Keefe abogó por el origen lunar de las tectitas en función de su composición química, es decir, tierras raras, isotópicas y voluminosas, y propiedades físicas. Chapman usó modelos informáticos orbitales complejos y extensas pruebas de túnel de viento para argumentar que las llamadas tectitas de Australasia se originaron a partir del rayo de eyección de Rosse del gran cráter Tycho en el lado visible de la Luna. O'Keefe, Povenmire y Futrell afirmaron sobre la base del comportamiento de los fundidos de vidrio que la homogeneización, que se denomina "afinación", de los fundidos de sílice que caracterizan a las tectitas no podría explicarse por el impacto terrestre. teoría. 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. Futrell también informó de la presencia de características internas microscópicas dentro de las tectitas, lo que abogó por un origen volcánico.

En un momento, 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 se produjo durante la década de 1960. A partir de la publicación de investigaciones sobre muestras lunares devueltas desde la Luna, el consenso de los científicos terrestres y planetarios se desplazó a favor de las teorías que abogan por un impacto terrestre frente a un origen volcánico lunar. Por ejemplo, un problema con la teoría del origen lunar es que los argumentos que se basan en el comportamiento del derretimiento del vidrio utilizan datos de presiones y temperaturas que son muy poco característicos y no están relacionados con las condiciones extremas de los impactos a hipervelocidad. Además, varios estudios han demostrado que es probable que los impactos a hipervelocidad sean bastante capaces de producir fundidos de baja volatilidad con un contenido de agua extremadamente bajo. El consenso de los científicos terrestres y planetarios considera que la evidencia química, es decir, de tierras raras, isotópica y de composición en masa, demuestra de manera decisiva que las tectitas se derivan de la roca de la corteza terrestre, es decir, rocas sedimentarias, que son diferentes a cualquier corteza lunar conocida.

Literatura

Libros