The Chicxulub multi-ring impact crater, Yucatan carbonate platform, Gulf of Mexico

• Jaime Urrutia-Fucugauchi ^[1] ; Antonio Camargo-Zanoguera ; Ligia Pérez-Cruz ^[1] ; Guillermo Pérez-Cruz
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Geofísica internacional, ISSN 0016-7169, ISSN-e 2954-436X, Vol. 50, Nº. 1, 2011, págs. 99-127
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    El cráter Chicxulub, parte de un grupo selecto de rasgos geológicos, constituye un laboratorio para investigar los procesos de formación de cráteres y los efectos de impactos en el planeta. Chicxulub es uno de tres cráteres complejos multi-anillos documentados en el registro terrestre y el impacto es relacionado a los cambios ambientales y climáticos que marcan la frontera Cretácico/Paleógeno (K/Pg) y las extinciones masivas de organismos. El cráter, localizado en la porción noroeste de la península de Yucatán, está cubierto por sedimentos carbonatados y fue identificado inicialmente en los estudios dentro del programa de exploración de Petróleos Mexicanos. En la superficie, evidencias del cráter sepultado incluyen al anillo de cenotes y rasgos topográficos semi-circulares, los cuales se asocian a la compactación diferencial de los materiales fragmentados en el impacto y que forman parte del relleno de la estructura. El cráter tiene un diámetro aproximado de 200 km, esta una parte en el mar y otra en tierra y puede ser investigado usando métodos geofísicos terrestres, marinos y aéreos. Las características de la plataforma carbonatada, que no ha sido afectada por actividad tectónica o volcánica reciente, permiten tener mayor resolución en los estudios geofísicos e investigar la estructura del cráter con una alta precisión. La formación del cráter y el evento de impacto ocurren en un corto tiempo del orden de centenas de segundos, con una alta liberación de energía y la excavación de una cavidad con profundidades del orden de 25 km, afectando toda la corteza. La corteza inferior y manto superior son deformados y se tiene un levantamiento en la parte central de la excavación de varias decenas de kilómetros que forma un levantamiento de basamento que caracteriza a estos cráteres complejos. La zona de impacto es deformada y fracturada. Los estudios de la dinámica del impacto, formación del cráter, efectos globales de la liberación de energía y ondas sísmicas y los modelados del comportamiento de materiales sujetos a altas presiones y temperaturas forman parte de los problemas en estudio, representado retos interesantes en geociencias.

    La capa de eyecta con el material fragmentado identificada como la capa K/Pg constituye un marcador estratigráfico a escala global, permitiendo correlaciones estratigráficas y análisis de procesos en la transición del Mesozoico al Cenozoico. En los últimos 20 años las investigaciones han aportado información importante sobre el cráter Chicxulub y los eventos que marcan la frontera K/Pg, sin embargo, son las preguntas formuladas a partir de los estudios quizá la parte más relevante. Estas interrogantes incluyen temas fundamentales sobre impactos, formación de cráteres y la evolución del sistema solar.

  • English

    The Chicxulub impact crater is part of a select group of unique geological sites, being a natural laboratory to investigate crater formation processes and global effects of large-scale impacts.

    Chicxulub is one of only three multi-ring craters documented in the terrestrial record and impact has been related to the global environmental/ climatic effects and mass extinction that mark the Cretaceous/Paleogene (K/Pg) boundary. The crater is buried under ~1.0 km of carbonate sediments in the Yucatan peninsula. The buried structure was initially identified from geophysical surveys of the PEMEX oil exploration program in southeastern Mexico. On the surface its influence is marked by the circular ring of cenotes that have formed from differential compaction and fracturing between the impact breccias and surrounding limestone sequences. The crater is about ~200 km in rim diameter, half on-land and half off-shore with geometric center at Chicxulub Puerto, making it possible to use land, marine and aerial geophysical methods. The Yucatan carbonate platform is an ideal place to have the crater, tectonically stable with no volcanic activity, having formed by slow deposition of carbonate sediments. These characteristics permit high resolution imagery of the crater underground structure with unprecedented detail. The impact and crater formation occur instantaneously, with excavation of the crust down to ~25 km depths in fractions of a second and lower crust uplift and crater formation in the next few hundred seconds. Energy release results in intense fracturing and deformation at the target site, generating seismic waves traveling the whole Earth. Understanding the physics of impacts on planetary surfaces and modeling of crustal deformation and rheological behavior of materials at high temperatures and pressures remain major challenges in geosciences. The K/Pg ejecta layer is the only global stratigraphic marker in the geological record, allowing correlation of events worldwide. In the last 20 years much has been learned about the Chicxulub crater and the K/Pg boundary; however what is perhaps most interesting are the questions remaining, which include fundamental aspects of Chicxulub impact and its environmental effects.