Azuara: Efectos de choque

¿Choque o no choque? – Las discrepancias con F. Langenhorst y A. Deutsch

En un abstract publicado en el LPSC, Langenhorst&Deutch (1996) decían que no había evidencias de choque en la estructura de impacto de Azuara. Basaban esta afirmación en una serie de análisis de TEM efectuados a una muestra suministrada por uno de los presentes autores (K.E.) que procedía del borde autóctono de la estructura de Rubielos de la Cérida, y no de la estructura de impacto de Azuara. Además, Lagenhorst& Deutsch ignoraron por completo la detallada descripción (suministrada a ellos por K.E.) en la que se decía que la muestra presentaba láminas de deformación basales y no PDF’s (estructuras de deformación planar). A pesar de que K.E. les había informado sobre el error que habían cometido, decidieron publicar sus resultados. En esta sección se destaca que los efectos de choque (vidrio diapléctico, vidrio de fundido, cristales diaplecticos, PDFs, kink bands en micas, rasgos planares en el cuarzo) han sido siempre citados (Ernstson et al. 1985, Fiebag 1988, Ernstson & Claudin 1990, Mayer 1991, Ernstson & Fiebag 1992, Ernstson 1994, y otros) únicamente para las brechas polimícticas dentro de la estructra de Azuara y para los eyectas de impacto de la Fm. Pelarda (ver más abajo). Estos artículos, no obstante, no son citados en ningún momento en el artículo de Langenhorst & Deutsch publicado en el LPSC.

Esta fue la razón por la cual acusamos a Alexander Deustch y a Falko langenhorst de deshonestidad científica. Todavia en el año 2002, Falko Langenhorst contraviniendo a la verdad usó el artículo escrito por Ernstson et al. (1985) para ocultar su equivocación en el LPSC. En un artículo titulado “Shock metamorphism of some minerals: Basic introduction and microstructural observations. – Bulletin of the Czech Geological Survey, Vol. 77, No. 4, 265–282, 2002”,

Langenhorst escribió:

“Los rasgos subplanares de origen tectónico, tales como las denominadas lamelas de Böhm han sido erróneamente adscritas como PDFs (Ernstson et al, 1985; Vrána, 1987; Fig 8ª). Los estudios mediante TEM han descifrado la naturaleza de estos rasgos tectónicos, identificándolos como límites de subgranos”. 

Langenhorst cuando hace referencia a Ernstson et al 1985 en realidad se refiere al artículo de  Ernstson, K. , Hammann, W., Fiebag, J. and Graup, G.: Evidence of an impact origin for the Azuara structure (Spain). – Earth and Planetary Science Letters, 74, 361-370, 1985. En este artículo los autores, Ernstson et al. escribieron (citado del artículo del EPSL):

“5. Shock-deformation features

The sandstone components of the Nogueras polymict breccia described above provide the key to understanding the extraordinary geologic set¬ting around Azuara. In thin section, the quartz grains in the sandstone clasts display deformation features bearing evidence of shock metamorphism. Such deformation features of quartz, termed planar features or planar elements ([22] and references therein) are shown in Fig. 6. The planes of defor¬mation are crystallographically controlled and, according to current knowledge, they can be gen¬erated only by shock ([22], and references therein, [24,26.28]). The distribution of shock features throughout the rock fragments is highly irregular. Areas with nearly each of the quartz grains dis¬playing one or more systems of planar elements (Fig. 6.A) alternate with areas almost devoid of them. A maximum of five intersecting systems per grain have been observed, although one orienta¬tion per grain is the rule. Both decorated and non-decorated planar elements [27] have been found. A frequency diagram of the measured an¬gles between the quartz c-axes and the normals to the planes of planar elements indicates predomi¬nance of sets parallel to (1013) and (1012) (Fig. 7). Basal sets are of minor importance.
Shock-wave recovery experiments on quartz single crystals [23,24] indicate that (1013) planar elements develop above 10 GPa ( = 100 kbar), whereas (1012) elements develop above 16 GPa, becoming as abundant as (1013) sets at about 25 GPa. However, caution is required in making di¬rect analogies between experimental data and nat¬ural events due to the strongly different duration of the shock pressure [25]. Nevertheless, the promi¬nent and prevailing (1013) and (1012) orientations of quartz from the Azuara breccia suggest shock pressures exceeding 10 GPa [26-28]. For compari¬son, Fig. 7 shows results of universal stage mea¬surements from a number of North American impact craters [26.29]. The similar characteristics of all three histograms are clearly visible.”

Las figuras más importantes del artículo de Ernstson et al en el EPSL, eran:

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Si contrastamos:

F. Langenhorst:

  • — Sub-planar features of tectonic origin such as the so-called Böhm lamellae have been erroneously assigned as PDFs (Ernstson et al. 1985, …..
  • — TEM studies have deciphered the nature of these tectonic features, as being subgrain boundaries.

Ernstson et al. 1985:

  • — In thin section, the quartz grains in the sandstone clasts display deformation features bearing evidence of shock metamorphism. Such deformation features of quartz, termed planar features or planar elements ([22] and references therein) are shown in Fig. 6.
  • — The planes of defor¬mation are crystallographically controlled and, according to current knowledge, they can be generated only by shock ([22], and references therein, [24,26.28]) …..
  • — A maximum of five intersecting systems per grain have been observed, although one orientation per grain is the rule.
  • — Both decorated and non-decorated planar elements [27] have been found.
  • — A frequency diagram of the measured angles between the quartz c-axes and the normals to the planes of planar elements indicates predominance of sets parallel to (1013) and (1012) (Fig. 7).
  • — Nevertheless, the prominent and prevailing (1013) and (1012) orientations of quartz from the Azuara breccia suggest shock pressures exceeding 10 GPa [26-28].
  • –For comparison, Fig. 7 shows results of universal stage measurements from a number of North American impact craters [26.29]. The similar characteristics of all three histograms are clearly visible.

Pensamos que no necesitamos más comentarios acerca de esta falsificación de resultados científicos por parte de F. Langenhorst; su artículo del año 2002 muestra que no hay necesidad de revocar nuestra acusación de deshonestidad científica.

Por otra parte no hace falta destacar que estos resultados erróneos (en realidad manipulados…) por A. Deustch y F. Langenhorst fueron justo lo que los geólogos españoles (p.e. Cortés et al., 2002) de la Universidad de Zaragoza y del centro de Astrobiologia de Madrid estaban esperando. Así, continúan citando los artículos de Deuscht y Langenhorst para mantener su oposición a la estructura de impacto de Azuara, perpetuando y adoptando  los resultados erróneos y, de hecho, participando de la deshonestidad científica.

Más ejemplos de metamorfismo de choque en las rocas de Azuara

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Fig. 1. Estructuras de deformación planar (PDFs) en un cuarzo de los eyecta de la Fm. Pelarda. Fotomicrofotografía a nícoles cruzados; la anchura de campo es de 200 µm. Las orientaciones cristalográficas {10 ī 3} and {10 ī 2} de lso conjuntos sugieren presione sde choque que exceden los 10 GPa (=100 Kb). Microfotografía cortesía E. Guerrero.

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Fig. 2. Estructuras de deformación planar (PDFs) en un cuarzo de los eyecta de la Fm. Pelarda. Imagen obtenida por SEM de dos sets de PDFs que se intersectan. Puede observarse el espaciado de las PDFs individuales, que en ocasiones es menor de 1 µm.

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Fig. 3. Conjuntos múltiples de PDFs en un cuarzo de una brecha procedente de la Virgen de Herrera. Microfotografía cortesía de Alan Weissler (Francia – Société Astronomique de France, Commission des “Météorites, Impactisme, phénomènes lumineux”).

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Fig. 4. Conjuntos múltiples de PDFs en un cuarzo de una brecha procedente de cerca de Santa Cruz de Nogueras. La anchura de campo es de 140 µm.

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Fig. 5. Diagrama de frecuencias de orientaciones cristalográficas de rasgos de deformación planar (PDFs) en los cuarzos de componentes areníticos provinentes de la brecha polimíctica sita cerca de Santa Cruzv de Nogueras. Las orientaciones prevalentes y marcadas (10 ī 3) y (10 ī 2) sugieren presiones de choque superiors a 10 GPa (=100 kbar). El diagrama está tomado de Ernstson et al. (1985); ver también arriba: ¿Choque o no choque?

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Fig. 6. Diagrama de frecuencias de las orientaciones cristalográficas de los rasgos de deformación planar (PDFs) presentes en los cuarzos de componentes areníticos procedentes de la brecha polimíctica cercana a Santa Cruz de Nogueras (Azuara). Las mediciones mediante el uso de la platina universal fuern realizadas por Eugenio Guerrero Serrano en el Departamento de Petrologia de la Universidad Complutense de Madrid (España). El diagrama resultante es muy similar al publicado por Ernstson et al. (1985) en la revista Earth and Planetary Science Letters.

Una tercera investigación independiente sobre l Una tercera investigación independiente sobre las PDFs presentes en muestras de la estructura de impacto de Azuara (procedentes de un dique de brechas polimícticas y de eyectas de la Fm. Pelarda) ha sido realizada por Ann Thierrault. Esta investigadora ha analizado las orientaciones cristalográficas de las PDFs en el cuarzo y otros parámetros tales como la densidad, la angulosidad, el espaciado, y la distribución sobre el grano. Fueron observados hasta 5 sets de PDFs por grano. El espaciado es de 1 mmm o incluso menor y la densidad de PDFs alta. Prácticamente todos los conjuntos son decorados. Todos los granos de cuarzo chocados presentan una birrefringencia reducida que oscila entre 0.004 y 0.008. Un diagrama de frecuencias con las orientaciones cristalográficas de las PDFs puede observarse debajo. La comparación de los tres diagramas con los resultados de los análisis de orientaciones cristalográficas en las PDFs de Azuara. La comparación de los tres diagramas con los resultados de los análisis de orientaciones cristalográficas en las PDFs de Azuara (realizados por Kord Ernstson (Fig. 5), Eugenio Guerrero (Fig. 6), y Ann Thierrault) muestra grandes similitudes.

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Fig. 7. Diagrama de frecuencias de las orientaciones cristalográficas de los rasgos de deformación planar (PDFs) presentes en cuarzos provinentes de un dique de brechas polimíctico y de eyectas de la Fm. Pelarda. El diagrama está basado en los datos elaborados por A. Therriault.

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Fig. 8. Diagrama de frecuencias de orientación cristalográfica de los rasgos de deformación planar (PDFs) presentes en cuarzos de los eyecta de la Fm Pelarda. Los datos son parte del conjunto de datos de la Fig. 7.

En el caso de Azuara, el predominio en las direcciones (10_13) y (10_12) sobre otras más típicas de cráteres excavados en objetivos sedimentarios (porosos) ( (11_22) y (10_11)), se debe a la litología original de los materiales impactados. El impacto se produjo en una zona donde coexistían materiales consolidados del Paleozoico (pizarras, filitas y esquistos), materiales consolidados del Mesozoico (calizas y margas) y materiales no consolidados del Terciario. En estos últimos, probablemente formados por un depósito molásico de algunos centenares de metros, se hallaban clastos de naturaleza „cristalina“ de porosidad nula (cuarcitas, filitas, esquistos y „granitoides“) procedentes de la erosión de las zonas circundantes. De este modo, el impacto dio lugar a la generación en algunos de ellos de PDFs con orientaciones típicas a las esperadas para objetivos cristalinos no porosos (Stöffler et al. 1994, Grieve et al. 1996). La posterior presencia de estos clastos en los eyecta de la Fm Pelarda y como granos „aislados“ en las brechas de impacto – materiales utilizados en la identificación y estudio de los efectos de choque – explica la prevalencia de las mencionadas direcciones. Por tanto, en este caso debemos discrepar parcialmente de lo expuesto en el trabajo de Grieve et al. (1996) por cuanto a pesar de la elevada porosidad inicial del depósito, es la litología de los materiales afectados la que condiciona dichas orientaciones (aunque coincidimos con los autores del trabajo en que es la ausencia de porosidad y la distribución del tamaño de grano la que condiciona la variación en la orientación de las PDFs).

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Fig. 9. Grano de cuarzo parcialmente isotrópico (cristal diapléctico) procedente de un dique brecha. Este tipo de deformación de choque requiere presiones que superen los 10 Gpa (= 100 kb). Pueden observarse, también, multiples conjuntos de rasgos planares como resultado probable del choque. Fotomicrofotografía a nícoles cruzados; la anchura de campo es de 195 mm. Cortesía de G. Mayer.

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Fig. 10. Vidrio diapléctico en una brecha polimíctica fuertemente chocada procedente de la estructura de impacto de Azuara (España); fotomicrografía. El fragmento de arenisca esta compuesto por granos de cuarzo diaplécticos inmersos dentro de un fundido silicatado parcialmente recristalizado. A luz paralela (izquierda) y a nícoles cruzados (derecha). Hay que destacar la presencia de unos cuantos agujeros en la lámina delgada que no deben confundirse con granos de cuarzo diapléctico. La anchura del campo es de 600 mm.

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Fig. 11. Grano de cuarzo envuelto por vidrio de fundido. Fotomicrografías; nícoles cruzados (arriba a la izquierda) y luz paralela. Obtenidas de una brecha polimíctica fuertemente chocada; cerca de Nogueras, en la estructura de impacto de Azuara. La anchura de campo es de 200 µm.

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Fig. 12. Fotomicrografía (nícoles cruzados) de clivaje presente en un cuarzo típicamente afectado por el paso de una onda de choque, pero muy poco frecuente en cuarzos deformados tectónicamente. Seis conjuntos de diferente orientación pueden observarse. Los planos cristalográficos (10-11) [a], (0001) [b], y (51-61) [c] han sido determinados mediante mediciones con la platina universal.Estructura de impacto de Azuara; fragmento de arenisca provinente de una brecha polimíctica cerca de Nogueras. La anchura del campo visual es de 450 µm.

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Fig. 13. Bandas de „pliegues“ (Kink bands) en una biotita que procede de una brecha polimíctica chocada (estructura de impacto de Azuara cerca de Nogueras). Fotomicrografía a nícoles cruzados; la anchura de campo es de 840 µm. – Aunque las bandas de „pliegues“ pueden formarse bajo condiciones estáticas de metamorfismo regional intenso, la alta frecuencia de bandas de pliegues mostrada aquí, su estrecho espaciado, y su alto angulo de asimetría de pliegue apuntan a una deformación por choque.