por Kord Ernstson & Ferran Claudin

Resumen. – Las “rocas redondeadas” de la estructura de impacto de Weaubleau-Osceola presentan análogos en las estructuras españolas de impacto de Azuara/Rubielos de la Cérida en las que se presentan dentro de voluminosas unidades rocosas intensamente brechadas. Cuerpos nodulares relacionados dentro de extensas brechas de movimiento monomícticas han sido observados también en la estructura de impacto de Ries. Se sugiere un proceso similar a la formación de brechas de impacto monomícticas con clastos redondeados como parte de una textura en mortero. Puede existir, aunque no es necesario, una relación entre este proceso sugerido de formación y las “rocas redondeadas” de la estructura de Weaubleuau-Osceola.

1 Introducción

La estructura circular de Weaubleau (o ahora denominada Weaubleau-Osceola), localizada el suroeste de Missouri (USA), es una estructura de impacto de un diámetro de 19Km que se originó hace unos 330 millones de años (en el carbonífero medio) (Evans et al., 2003).

Una peculiar característica restringida a y muy común a través de la estructura de Weaubleau son las “rocas redondeadas” denominadas también “bolas de roca de Missouri” o “huevos de Weaubleau” (Figs. 1, 2). Originalmente consideradas como de origen glaciar son actualmente atribuidas en general a un evento de impacto. La idea de su formación como un lapilli mega-acrecional ha sido descartada y en la actualidad se discute sobre una formación diagenética a partir de clastos de limolita afectados por choque, entremezclados en la brecha de retroceso y afectados por una subsecuente silificación. No obstante, el proceso de formación es todavía poco conocido. Aquí presentamos la evidencia de nódulos similares que se presentan en las extensas estructuras de impacto españolas de Azuara y Rubielos de la Cérida que aunque diferentes de las “rocas redondeadas” de Weaubleau puede observarse como se han formado in situ

Fig. 1. “Roca redondeada” de Weaubleau. El tamaño más típico y común oscila entre la medida de una pelota de golf a un pomelo. Foto: Harmil. WIKIMEDIA COMMONS.

Fig. 2. Nido de “huevos de Weaubleau” en el interior de un hoyo de paleokarst. Foto: Evans et al. (2004).

**2 Observaciones: la conglomerización in situ en las estructuras de impacto Españolas.**

Una peculiar y similar formación nodular es conocida y ha sido descrita para el caso de las grandes estructuras de impacto españolas – del Terciario medio – de Azuara/Rubielos de la Cérida. En el año 1973, W. Monninger describió en su excelente tesina (Universidad de Würzburg, Alemania) unos “nódulos tectónicos” (Fig. 3) entremezclados en pizarras intensamente brechadas del Cámbrico (probablemente pertenecientes a la Fm. Valdemiedes). Los mismos nódulos suministraban también una evidencia de una intensa carga y deformación, y sus superficies estaban frecuentemente pulidas y alisadas. En 1973, cuando el impacto meteorítico y la geología de impacto no eran nada familiares para los geólogos, Monninger concluyó que los nódulos podrían haberse formado en la zona de contacto entre bloques tectónicos en movimiento, donde se habrían redondeado y pulido. Con posterioridad los “nódulos tectónicos” cayeron en el olvido.

Fig. 3. “Nódulo tectónico” procedente de los afloramientos Cámbricos cercanos a Olalla (España). Escala milimétrica. Foto: Monninger (1973).

Estos nódulos y su curiosa formación atrajeron de nuevo la atención cuando Azuara y Rubielos de la Cérida fueron establecidas como estructuras de impacto. A lo largo de los treinta años de extensa investigación (Claudin et al., 2001, 2003; Ernstson & Claudin, 1990; Ernstson & Fiebag, 1992; Ernstson et al. 1985, 2001 a, b, 2002, 2003) hemos sido frecuentemente sorprendidos al hallar afloramientos que reflejan lo que hemos denominado “conglomerización in situ”, una formación de segregados esféricos dentro de la estratificación autóctona incluso en rocas competentes (Figs. 4-10). Y en este contexto redescubrimos las “bolas tectónicas” de W. Monninger dentro de las pizarras intensamente brechadas (Figs. 11, 12).

A continuación vamos a mostrar y explicar las imágenes de diversos afloramientos en los que aparecen las típicas “rocas redondeadas” españolas.

Fig. 4. “Conglomerización in situ”: formación de una gran esfera como núcleo de una textura rotacional en el interior de calizas del Jurásico estratificadas y no obstante intensamente deformadas. Levantamiento central de la cuenca de impacto de Rubielos de la Cérida; carretera hacia Rubielos de la Cérida.

Fig. 5. “Conglomerización in situ” : formación de nódulos dentro de capas de calizas del Jurásico intensamente deformadas.

Fig. 6. Afloramiento de calizas del Jurásico intensamente destruidas que han llegado a transformarse en una clara brecha arenosa. Carretera entre Cella y Monterde de Albarracín en la parte externa del borde oeste de la cuenca de impacto de Rubielos de la Cérida.

Fig. 7. Detalle del afloramiento de la Fig. 6 en el que puede apreciarse la presencia de cuerpos nodulares dispersos en la brecha arenosa.

Fig. 8. Detalle de uno de los cuerpos nodulares.

Fig. 9. Cuerpo nodular acabado de fragmentar en el que puede observarse la misma brechificación tamaño arena.

Fig. 10. Aspecto de un afloramiento ubicado a unos 30 m del afloramiento de la Fig. 6: Fase inicial de la conglomerización in situ de las calizas estratificadas del Jurásico que se detuvo antes de llegar a la formación final de la brecha arenosa con unos pocos nódulos individualizados tal y como puede observarse en la Fig. 7.

Fig. 11. Situación similar a la de las Figs. 6, 7: conglomerización in situ dentro de pizarras Cámbricas intensamente fragmentadas (probablemente de la Fm. Valdemiedes) – los “nódulos tectónicos” originalmente descritos por Monninger (1973).

Fig. 12. Nódulos individuales dentro de las pizarras intensamente destrozadas.

3 Observaciones: rasgos relacionados – estructuras de impacto españolas y el cráter de impacto de Ries.

La presencia de grandes cuerpos segregados similares a nódulos dentro de voluminosas masas de brechas tamaño arena es una observación común no solo en las grandes estructuras de impacto españolas sino también en la estructura de impacto alemana – de 25 Km de diámetro – de Ries (la cual se muestra y explica en las Figs. 13-15)

Fig. 13. Parte de la megabrecha de Barrachina. Cuenca de impacto de rubielos de la Cérida: una roca cuarcítica (¿Arenisca cuarcítica de Daroca?), que ha preservado parcialmente algún vestigio de estratificación, y que ha sido completamente brechada y en parte pulverizada. En la parte media de la voluminosa brecha de tamaño arena han sobrevivido a la intensa destrucción (que recuerda la ya expuesta en las figs. 6-8) unos pocos bloques cuarcíticos segregados de aproximadamente morfología esférica. En la parte izquierda puede verse una foto de detalle.

Fig. 14. Situación muy similar en la estructura de impacto de Ries. La cantera de Iggenhausen está localizada en un gran megabloque dislocado de calizas del Malm ubicado lejos de la estructura del cráter. La caliza muy competente ha sido brechificada en tal grado que el material tan sólo puede ser explotado como el que se extrae en una gravera. El megaclasto redondeado con alguna estratificación vestigial parece estar rodeado de un halo de ligera textura rotacional.

Fig. 15. Una foto más de la Cuenca de impacto de Rubielos de la Cérida: parte este del borde del cráter, carretera entre Escorihuela y El Pobo. Megabrechas voluminosas y brechificación a tamaño arena de calizas/dolomías del Muschelkalk que presentan en su interior bloques redondeados inmersos en un tipo de textura rotacional de brecha tamaño arenoso.

4 Discusión

Para empezar, una afirmación clara: somos incapaces, todavía, de dar una explicación para la formación de las “rocas redondeadas” de Weaubleau. Pretendemos mostrar que rasgos similares se presentan en otros grandes impactos, de modo que se sugiere que procesos similares de formación pueden haber actuado. Para conocer mejor la situación de Weaubleau donde las rocas redondeadas proceden de la alteración de de una brecha de retroceso puede ser de utilidad compararlas con las ocurrencias españolas in situ que demuestran como “las rocas redondeadas” se desarrollan más o menos autóctonamente y de forma simultánea con la formación y en el interior de voluminosas brechas de tamaño arena. Las brechas de tamaño arena voluminosas o brechas monomícticas de movimiento (Reiff, 1978) son formaciones típica de impacto y pueden ser diagnósticas si, p.e., pueden excluirse grandes deslizamientos para la formación de estas deformaciones. Desde el punto de vista de fracturación mecánica estas intensas deformaciones a través de extensos volúmenes de roca tan sólo pueden entenderse si presiones de confinamiento extremadamente altas actúan sobre todo el conjunto. En la craterización por impacto estas fuerzas existen considerando los procesos bien conocidos de excavación y modificación del cráter.

De manera obvia, la presión de confinamiento por si sola no da lugar a una perdida de coherencia en las rocas competentes que finalice en la existencia de cuerpos esféricos de manera selectiva en el interior de una matriz arenosa de grano fino. Son necesarios también movimientos radicales y, en una escala más pequeña, una brechificación monomíctica con el resultado de una textura en mortero que puede ser un análogo instructivo de lo que queremos mostrar y explicar.

Fig. 16. Brecha monomíctica procedente de la estructura de impacto anular de Siljan, Suecia, que exhibe una distintiva textura en mortero; sección pulida. El término de textura tipo mortero significa que los fragmentos de roca más grandes se hallan “nadando” en una matriz de grano fino como si se tratara de ladrillos en el cemento mortero. Puede apreciarse como algunos clastos se hallan considerablemente redondeados. A la derecha: Una análoga textura en mortero megascópica; cuenca de impacto de Rubielos de la Cérida, España; ver Figs. 6-10.

Fig. 17. Una brecha de impacto pseudo-monomíctica que presenta una típica textura en mortero; región del borde de la estructura de impacto de Rubielos de la Cérida. Detalle en la Fig. 18 [pseudo-monomíctica significa que una brecha originalmente monomíctica (en este caso la caliza del Muschelkalk de color grisáceo) fue infiltrada por material alóctono (de color rojo), p.e. en el sentido estricto tendría el carácter de una brecha polimíctica; ver también aquí].

Fig. 18. Detalle de la textura en mortero de la brecha mostrada en la Fig. 17 con clastos individuales que presentan un redondeamiento apreciable. Sección pulida.

Fig. 19. Brecha suevítica procedente de la estructura de impacto de Rubielos de la Cérida, España, en la que puede apreciarse una distintiva textura fluidal y grandes clastos calizos que han sido desintegrados a una brecha monomíctica con grandes componentes bien cohesionados. Detalle en la Fig. 20.

Fig. 20. Detalle de la Fig. 19: Probablemente el ejemplo más instructivo de la formación in situ de clastos esferoidales probablemente producida por flujo material (ver Fig. 19) bajo gran presión.

Las fotografías precedentes sugieren que la formación de grandes cuerpos esferoidales e incluso de clastos en forma de bola, tal y como se observa en los afloramientos voluminosos de destrucción monomíctica, tiene mucho en común con las deformaciones a mucha menor escala que dan lugar a brechas monomícticas con una característica textura en mortero. En particular, las Figs 19, 20, demuestran como los clastos en forma de bola pueden desarrollarse en contacto con e incluso dentro de la masa principal si la descomposición actúa bajo un flujo de alta presión. En el caso de la formación de los cuerpos esferoidales a gran escala sugerimos que en principio el mismo proceso puede tener lugar, y que las “rocas redondeadas” son aquellos pocos “ladrillos” que por alguna razón han conseguido sobrevivir a la completa brechificación dentro del mortero arenoso en el transcurso del proceso altamente energético de craterización por impacto.

5 Conclusiones

El fenómeno de las “rocas redondeadas” no está restringido a la estructura de impacto de Weaubleau-Osceola sino que la formación de clastos esferoidales y grandes cuerpos nodulares puede apreciarse también en las grandes estructuras de impacto españolas de Azuara y Rubielos de la Cérida, así como en el cráter de impacto de Ries. Para la presencia en el último se sugiere una formación en el transcurso de una brechificación a macro escala de grandes complejos rocosos, durante el proceso de craterización por impacto y bajo grandes presiones de confinamiento. Las “rocas redondeadas” son remanentes en una brecha monomíctica voluminosa con una textura de macro mortero. Desde el punto de vista de fracturación mecánica, el redondeamiento puede ser un efecto aproximadamente similar al redondeamiento experimentado en una corriente y que da lugar a los verdaderos conglomerados. La diferencia básica es la muy corta duración de la conglomeración in situ por impacto favorecida por las grandes presiones de confinamiento durante el movimiento. En cualquier caso, la formación de “rocas redondeadas” no tiene nada que ver con la bien conocida formación de bloques redondeados in situ por alteración química.

Como corolario final, comentar que nuestra explicación para la génesis de “rocas redondeadas” puede aplicarse en el caso de Weaubleau-Osceola, aunque no necesariamente. Señalamos aquí la convergencia de formas a partir de procesos bastante diferentes. De este modo, proponemos – con las limitaciones ya expuestas – considerar la formación de los “huevos de Weaubleau” durante la brechificación producida por un proceso de impacto antes de ser desplazados y silicificados.

Referencias

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Evans, K.R., Mickus, K.L., Rovey II, C.W., and Davis, G.H. (2004): Field Trip I: The Weaubleau-Osceola Structure: Evidence of a Mississippian Meteorite impact site in Southwestern Missouri. – Association of Missouri Geologists Field Trip Guidebook, 50th Annual Meeting, Springfield, Missouri, September 26-27, 2003, Missouri Department of Natural resources, Geological Survey and Resource Assessment Division, p. 1-30. URL: http://missourigeologists.org/Meeting2003/RI-75(2003AMGguidebook).pdf

Monninger W. (1973). Erläuterungen zur geologischen Kartierung im Gebiet um Olalla (Prov. Teruel), NE-Spanien. Diplomarbeit Universität Würzburg, 140 p.

Reiff, W. (1978). Monomict movement breccias; an indicator of meteorite impact. Meteoritics, 13: 605-609.