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 desechos terrestres expulsados durante los impactos de meteoritos . El término fue acuñado por el geólogo austríaco Franz Eduard Suess (1867-1941), hijo de Eduard Suess . [nota 1] [1] Por lo general, varían en tamaño de 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. Primero, son completamente vítreas y carecen de microlitos o fenocristales , a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres. Segundo, aunque tienen un alto contenido de sílice (>65 % en peso), la composición química e isotópica a granel de las tectitas es más cercana a la de las pizarras y rocas sedimentarias similares y bastante diferente de la composición química e isotópica a granel de los vidrios volcánicos terrestres. Tercero, las tectitas prácticamente no contienen agua (<0,02 % en peso), a diferencia de los vidrios volcánicos terrestres. Cuarto, 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 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 menor de agua y otros volátiles. [5]
En base a 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 con forma aerodinámica y (3) tectitas de tipo Muong Nong (en capas). Las tectitas en forma de salpicadura y las de forma aerodinámica solo se diferencian en base a su apariencia y algunas de sus características físicas. Las tectitas en forma de salpicadura son tectitas de un centímetro que tienen forma de esferas, elipsoides, lágrimas, mancuernas y otras formas características de cuerpos fundidos aislados. Se considera que se formaron a partir de la solidificación de líquidos giratorios y no de la ablación atmosférica. Las tectitas de forma aerodinámica, que son principalmente parte del campo disperso de Australasia, son tectitas en forma de salpicadura (botones) que muestran un anillo o reborde secundario. Se sostiene que el anillo o reborde secundario se produjo durante la reentrada y ablación a alta velocidad de una tectita solidificada en forma de salpicadura en la atmósfera. Las tectitas 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 en bloques, 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, el cuarto grupo de tectitas, tienen un tamaño inferior a 1 mm. Presentan una variedad de formas que van desde esféricas hasta en forma de mancuerna, disco, ovaladas y en forma 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 tienen las mismas edades que las de los cuatro campos dispersos conocidos. [3] [4] Las microtectitas del campo disperso de Australasia también se han encontrado en tierra dentro de depósitos de loess chinos, y en diaclasas llenas de sedimentos y fosas de meteorización de tamaño decímetro desarrolladas dentro de afloramientos de granito erosionados por glaciares de las Montañas Transantárticas de la Tierra de Victoria, en la Antártida. [6] [7]
La mayoría de las tectitas se han encontrado en cuatro campos dispersos 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 disperso están relacionadas entre sí con respecto a los criterios de propiedades petrológicas, físicas y químicas, así como su edad. Además, tres de los cuatro campos dispersos se han vinculado claramente con cráteres de impacto utilizando esos mismos criterios. [2] [3] [4] Los tipos reconocidos de tectitas, agrupados según sus campos dispersos conocidos, sus cráteres asociados y edades son:
Al comparar el número de cráteres de impacto conocidos con el número de campos dispersos conocidos, Natalia Artemieva consideró factores esenciales como que el cráter debe superar 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 más jóvenes que 50 Ma , el estudio arrojó una lista de 13 cráteres candidatos, de los cuales los ocho más jóvenes se dan a continuación.
Los documentos preliminares de finales de la década de 1970 sugirieron que Zhamanshin [14] o Elgygytgyn [15] eran la fuente del campo disperso de Australasia .
Povenmire y otros han propuesto la existencia de un campo de tectitas adicional, el campo de tectitas de América Central. La evidencia de este campo de tectitas reportado consiste en tectitas recuperadas del oeste de Belice en el área de los pueblos 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 fueron datadas con 820.000 años de antigüedad, de origen desconocido. Una cantidad limitada de evidencia se interpreta como indicativa de que el campo de tectitas de América Central 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 dispersos 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) por datación radiométrica de suevita (una brecha de impacto encontrada en el cráter). Existen concordancias similares entre las tectitas del campo disperso de América del Norte y el cráter de impacto de la Bahía de Chesapeake y entre las tectitas del campo disperso 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 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 un impacto de meteorito a hipervelocidad, los sedimentos y rocas terrestres cercanos a la superficie se fundieron, 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 tamaño milimétrico a centímetro de material fundido, que al reingresar a la atmósfera, se enfriaron rápidamente para formar tectitas que cayeron a la Tierra para crear una capa de eyección distal a cientos o miles de kilómetros de distancia del lugar del impacto. [2] [3] [4] [20] [21] [22]
La fuente terrestre de las tectitas está respaldada por evidencia bien documentada. La composición química e isotópica de las tectitas indica que se derivan de la fusión de rocas sedimentarias y corticales 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 las rocas madre sedimentarias y corticales. Además, tres de los cuatro campos dispersos de tectitas se han vinculado por su edad y composición química e isotópica a cráteres de impacto conocidos. Varios estudios geoquímicos diferentes de tectitas del campo disperso de Australasia concluyeron que estas tectitas consisten en sedimentos jurásicos fundidos o rocas sedimentarias que fueron meteorizadas y depositadas hace unos 167 millones de años . Su geoquímica sugiere que la fuente de las tectitas de Australasia es una única formación sedimentaria con un estrecho rango de edades estratigráficas cercanas a 170 millones de años, más o menos. Esto refuta de manera efectiva las hipótesis de impacto múltiple. [ aclaración necesaria ] [2] [3] [4] [21] [22]
Aunque se acepta ampliamente que la formación y distribución generalizada de las tectitas requiere la fusión intensa (sobrecalentada) de sedimentos y rocas cercanas a la superficie en el lugar del impacto y la posterior expulsión a alta velocidad de este material desde el cráter de impacto, los procesos exactos involucrados siguen siendo poco conocidos. Un mecanismo posible para la formación de tectitas es el lanzamiento de material fundido altamente impactado y sobrecalentado 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 es creada por un impacto a hipervelocidad, para explicar la formación de tectitas. Cualquier mecanismo por el cual se crean tectitas debe explicar 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 lugar de impacto. Además, la escasez de campos dispersos conocidos en relación con el número de cráteres de impacto identificados indica que se requieren circunstancias muy especiales y raramente cumplidas para que se creen tectitas por un impacto de meteorito. [2] [3] [21] [22]
Aunque la teoría de la formación de tectitas por impacto de meteorito 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 tectitas fue pronto secundada por el geólogo austríaco Franz E. 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 a través del 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 , al aerodinamista de la NASA Dean R. Chapman , al coleccionista de meteoritos y tectitas Darryl Futrell y al investigador de tectitas de larga data 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, tierras raras, isotópica y volumétrica) y sus propiedades físicas. [5] [25] Chapman utilizó modelos informáticos orbitales complejos y extensas pruebas en túneles 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 cercano de la Luna. [26] O'Keefe, Povenmire y Futrell afirmaron, basándose en el comportamiento de los fundidos de vidrio, que la homogeneización, denominada "afinación", de los fundidos de sílice que caracterizan a las tectitas no podía explicarse mediante la teoría del impacto terrestre. [ aclaración necesaria ] 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 de la presencia de características internas microscópicas dentro de las tectitas, lo que avalaba 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 acalorada 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 traídas de la Luna, el consenso de los científicos terrestres y planetarios cambió a favor de las teorías que defendían un impacto terrestre frente al origen volcánico lunar. Por ejemplo, un problema con la teoría del origen lunar es que los argumentos a favor de ella que se basan en el comportamiento de los fundidos de 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. [29] [30] Además, varios estudios han demostrado que los impactos a hipervelocidad probablemente sean bastante 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 en masa demuestra decisivamente que las tectitas se derivan de rocas de la corteza terrestre, es decir, rocas sedimentarias, que son diferentes a cualquier 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, en contraste con los meteoritos habituales, son completamente masas fundidas – la denominación "tectita". ( τήχειν , masa fundida (de metales y otras masas duras; τήχτος , fundido).]
