Las tektitas (del griego antiguo τηκτός ( tēktós ) 'fundido') son cuerpos del tamaño de grava compuestos 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 . [nota 1] [1] Generalmente varían en tamaño desde milímetros a centímetros. Las tectitas de escala milimétrica se conocen como microtectitas . [2] [3] [4]
Las tectitas se caracterizan por:
Aunque las tectitas son superficialmente similares a algunos vidrios volcánicos terrestres ( obsidianas ), tienen características físicas distintivas inusuales que las distinguen de dichos vidrios. En primer lugar, son completamente vítreos y carecen de microlitos o fenocristales , a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres. En segundo lugar, aunque tienen un alto contenido de sílice (>65 en peso%), la composición química e isotópica de las tectitas es más cercana a la de las lutitas y rocas sedimentarias similares y bastante diferente de la composición química e isotópica 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, algunas tectitas contienen inclusiones parcialmente fundidas de granos minerales impactados y no impactados, es decir, cuarzo , apatita y circón , así como coesita . [2] [3] [4]
La diferencia en el contenido de agua se puede utilizar para distinguir las tectitas de los vidrios volcánicos terrestres. Cuando se calientan hasta su punto de fusión, los vidrios volcánicos terrestres se convierten en vidrios espumosos debido a su contenido de agua y otros volátiles. A diferencia del vidrio volcánico terrestre, una tectita produce sólo unas pocas burbujas como máximo cuando se calienta hasta su punto de fusión, debido a su contenido mucho menor de agua y otros volátiles. [5]
Según su morfología y 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 con forma aerodinámica y (3) tectitas (en capas) de tipo Muong Nong. Las tectitas con forma de salpicadura y con forma aerodinámica solo se diferencian por su apariencia y algunas de sus características físicas. Las tectitas en forma de salpicadura son tectitas de tamaño centimétrico que tienen forma de esferas, elipsoides, lágrimas, mancuernas y otras formas características de cuerpos fundidos aislados. Se considera que se formaron por solidificación de líquidos en rotación y no por ablación atmosférica. Las tectitas de forma aerodinámica, que forman parte principalmente del campo esparcido 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 tektita 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 una apariencia de bloques, exhiben una estructura en capas con abundantes vesículas y contienen inclusiones minerales, como circón, baddeleyita , cromita , rutilo , corindón , cristobalita y coesita. [2] [3] [4] [5]
Las microtectitas, el cuarto grupo de tectitas, miden menos de 1 mm. Exhiben una variedad de formas que van desde esféricas hasta mancuernas, de disco, ovaladas y en forma de lágrima. Sus colores van desde incoloros y transparentes hasta amarillentos y marrón pálido. 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. [3] [4] También se han encontrado microtectitas del campo esparcido de Australasia en tierra dentro de depósitos de loess chinos, y en juntas llenas de sedimentos y pozos de meteorización del tamaño de un decímetro desarrollados dentro de afloramientos de granito erosionados por glaciares de las Montañas Transantárticas de la Tierra Victoria, en la Antártida. [6] [7]
La mayoría de las tectitas se han encontrado en cuatro campos esparcidos geográficamente extensos: Australasia, Europa Central, Costa de Marfil y América del Norte. [8] [9] [ ¿necesita actualización? ] Como resume Koeberl, [10] las tectitas dentro de cada campo sembrado 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 esparcidos se han relacionado claramente con cráteres de impacto utilizando esos mismos criterios. [2] [3] [4] Los tipos reconocidos de tectitas, agrupados según sus campos esparcidos conocidos, sus cráteres asociados y edades son:
Al comparar el número de cráteres de impacto conocidos con el número de campos esparcidos conocidos, Natalia Artemieva consideró factores esenciales como que el cráter debe exceder un cierto diámetro para producir eyecciones distales y que el evento debe ser relativamente reciente. [11] Limitándose 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 detallan a continuación.
Los artículos preliminares de finales de la década de 1970 sugirieron que Zhamanshin [14] o Elgygytgyn [15] eran la fuente del campo esparcido de Australasia .
Povenmire y otros han propuesto la existencia de un campo sembrado de tektita adicional, el campo sembrado de América Central. La evidencia de este campo sembrado de tektitas consiste en tectitas recuperadas del oeste de Belice en el área de las aldeas de Bullet Tree Falls, Santa Familia y Billy White. Esta zona se encuentra a unos 55 kilómetros al este-sureste de Tikal, donde se encontraron 13 tectitas, dos de las cuales datan de 820.000 años de antigüedad, de origen desconocido. Se interpreta que una cantidad limitada de evidencia indica que el campo sembrado centroamericano propuesto probablemente cubre Belice, Honduras , Guatemala , Nicaragua y posiblemente partes del sur de México . El hipotético cráter de impacto Pantasma en el norte de Nicaragua podría ser la fuente de estas tectitas. [16] [17] [18]
Las edades de las tectitas de los cuatro campos esparcidos se han determinado mediante métodos de datación radiométrica . La edad de la moldavita , 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 la datación radiométrica de la suevita ( una brecha de impacto encontrada en el cráter). Existen acuerdos similares entre tektitas del campo esparcido de América del Norte y el cráter de impacto de la Bahía de Chesapeake y entre 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. [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]
El consenso abrumador de los científicos planetarios y de la Tierra 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, se vaporizaron o alguna combinación de estos, y fueron expulsados de un cráter de impacto. Después de la expulsión del cráter de impacto, el material formó cuerpos de material fundido de tamaños milimétricos a centímetros que, al volver a entrar en la atmósfera, se enfriaron rápidamente para formar tectitas que cayeron a la Tierra para crear una capa de material eyectado distal de cientos o miles de años. kilómetros de distancia del lugar del impacto. [2] [3] [4] [20] [21] [22]
La fuente terrestre de las tektitas está respaldada por evidencia bien documentada. La composición química e isotópica de las tectitas indica que se derivan del derretimiento 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 terrestre. Además, tres de los cuatro campos de tectita se han relacionado por su edad y composición química e isotópica con cráteres de impacto conocidos. Varios estudios geoquímicos diferentes de tectitas del campo esparcido de Australasia concluyeron que estas tectitas consisten en sedimentos jurásicos derretidos o rocas sedimentarias que fueron erosionadas y depositadas hace aproximadamente 167 millones de años . Su geoquímica sugiere que la fuente de las tektitas de Australasia es una única formación sedimentaria con un estrecho rango de edades estratigráficas cercanas a los 170 millones de años, más o menos. Esto refuta efectivamente múltiples hipótesis de impacto. [ se necesita aclaración ] [2] [3] [4] [21] [22]
Aunque se acepta ampliamente que la formación y distribución generalizada de tectitas requiere el derretimiento intenso (sobrecalentado) de sedimentos y rocas cercanos a la superficie en el lugar del impacto y la posterior eyección a alta velocidad de este material desde el cráter de impacto, los procesos exactos involucrados aún permanecen. mal entendido. Un posible mecanismo para la formación de tektitas es mediante el lanzamiento de chorros de material fundido altamente impactado y sobrecalentado durante la etapa inicial de contacto/compresión de la formación del cráter de impacto. Alternativamente, para explicar la formación de tectitas se han utilizado varios mecanismos que implican la dispersión de material derretido por choque mediante una columna de vapor en expansión, que se crea por un impacto a hipervelocidad. 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 proviene de rocas y sedimentos cercanos a la superficie en un lugar 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 rara vez cumplidas para que se creen tektitas por el impacto de un meteorito. [2] [3] [21] [22]
Aunque la teoría de la formación de tektitas por impacto de meteoritos es ampliamente aceptada, ha habido una considerable controversia 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. [23] [nota 2] La propuesta de Verbeek de un origen extraterrestre para las tektitas pronto fue apoyada por el geólogo austriaco Franz E. Suess. [24] Posteriormente, se argumentó que las tectitas consisten en material que fue expulsado de la Luna por importantes 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 tektitas incluyen al científico de la NASA John A. O'Keefe , el aerodinámico de la NASA Dean R. Chapman , el coleccionista de meteoritos y tektitas Darryl Futrell y el investigador de tektitas desde hace mucho tiempo 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 y propiedades físicas químicas, es decir, de tierras raras, isotópicas y en masa. [5] [25] Chapman utilizó complejos modelos orbitales por computadora y extensas pruebas en túneles de viento para argumentar que las llamadas tectitas de Australasia se originaron a partir del rayo eyectado Rosse del gran cráter Tycho en la cara visible de la Luna. [26] O'Keefe, Povenmire y Futrell afirmaron, basándose en el comportamiento del vidrio fundido, que la homogeneización, denominada "clarificación", de los fundidos de sílice que caracterizan a las tectitas no podía explicarse mediante la teoría del impacto terrestre. [ se necesita aclaración ] 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 también informó la presencia de características internas microscópicas dentro de las tektitas, lo que defendía un origen volcánico. [27] [28]
Hubo un tiempo en que 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 planetarios y de la Tierra cambió a favor de teorías que abogaban por un impacto terrestre versus 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 del vidrio fundido utilizan datos de presiones y temperaturas que son muy poco características de las condiciones extremas de los impactos a hipervelocidad y no están relacionadas con ellas. [29] [30] Además, varios estudios han demostrado que los impactos a hipervelocidad probablemente sean bastante capaces de producir derretimientos poco volátiles con un contenido de agua extremadamente bajo. [10] El consenso de los científicos terrestres y planetarios considera que la evidencia química, es decir, de tierras raras, isotópica y de composición masiva, 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]
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 denominación "tectita". ( τήχειν , fundido (de metales y otras masas duras; τήχτος , fundido).]
