Proyecto de perforación científica en Chixculub

CONACYT – Instituto de Geofísica – Universidad Nacional Autónoma de México
Jaime Urrutia Fucugauchi	Opción D	2000

RESUMEN
Se solicita financiamiento para las investigaciones científicas y las operaciones de perforación del «Proyecto de Perforación Científica en Chicxulub» (PPCC). El cráter de impacto es científicamente importante debido a su gran tamaño (>200 km), su excelente conservación y su relación con las extinciones en el límite Cretácico-Teciario (K/T). Depués de las reuniones realizadas en Mérida, Yucatán, del 22-23 de marzo de 1999 y en Hawaii, de abril 6-12 de 1999, el Programa Internacional de Perforación Continental (ICDP, por sus siglas en inglés), ha accedido a proveer un fondo de un millón de doláres, para realizar una perforación de 2.5 a 3 km y obtener muestras continuas, ayudar en las operaciones, iniciales, de documentación de las muestras y llevar a cabo un programa, básico, de registros geofísicos. Las campañas geofísicas iniciarán en el otoño de 1999 y las perforaciones iniciarán a mediados del año 2000. El concenso en la reunión de Mérida, fue que la meta primordial de la perforación del PPCC, debe ser recuperar una secuencia completa, en el cráter, de las rocas generadas por el impacto. Esto proveerá la primera sección, completa, a travéz de una secuencia de rocas fundidas y brechas en un cráter de impacto de grandes dimensiones (>50 km). Estas muestras, por lo tanto, son de gran importancia para: 1) estudiar la naturaleza de las litologías originales, relevantes para comprender el mecanismo de extinción en el límite K/T y entender la evolución de la plataforma de Yucatán, y 2) entender como esos materiales originales fueron impactados, alterados, mezclados y emplazados en el piso del cráter durante el proceso de impacto, además, son relevantes para entender la naturaleza de los impactos de grandes cuerpos. Las muestras también mejorarán las interpretaciones de los datos de sísmica de reflexión, campo potencial y datos electromagnéticos, usados para entender la configuración, a gran escala, de la cuenca de impacto. Otra meta importante, es recuperar una sección continua de las rocas, del Terciario, que sobreyacen a las litologías de impacto, de las que se obtendrá información faunística y de la modificación del cráter en el tiempo. Finalmente, esperamos penetrar en la parte superior de las rocas de plataforma, perturbadas, Cretácico-Jurásica, que subyacen a la estructura, para obtener información sobre la composición de las litologías originales y los estilos de deformación en las porciones, altamente deformadas, distales de la estructura de impacto. Datos geofísicos existentes, datos de registros de pozos junto con consideraciones acerca de la escala y simetría de esta, extremadamente grande, estructura, indican que las metas de perforación, pueden alcanzarse a una distancia de 60 a 80 km a partir del centro de la estructura. El pozo estará ubicado en la porción sur del cráter, para permitir correlaciones con los pozos, existentes, de PEMEX y de la UNAM, y para facilitar una línea de prospección sísmica que enlazará este pozo con los pozos existentes. Se planea aumentar el Grupo Científico (3 Investigadores principales y 6 Co-Investigadores principales) con 20 a 25 investigadores, adicionales, de todo el mundo. Hasta el momento, no existe financiamiento para el desarrollo de un programa científico por parte de la comunidad científica mexicana. Los fondos solicitados, en esta propuesta, serán utilizados, principalmente, en: 1) completar los estudios geofísicos en el sitio de perforación, los cuales incluirán campañas de sísmica de reflexión y refracción, sondeos electromagnéticos y estudios, adicionales, de gravimetría y magnetometría, 2) implementar un laboratorio; en el sitio de perforación, con instrumentación básica y logística, y 3) preparar un esfuerzo propio para el PPCC, para continuar nuestros análisis, de las muestras obtenidas en la campaña realizada por la UNAM, de perforación somera en el sector sur del cráter de Chicxulub. Nos enfocaremos en la evaluación de las muestras obtenidas en los pozos, UNAM-5 (a 112 km del centro del cráter), UNAM-6 (a 151 km del centro del cráter) y UNAM-7 (a 127 km del centro del cráter). Nuestros principales objetivos científicos, son obtener nuevos conocimiento sobre la naturaleza de la brecha rica en clastos de basamento y cómo fue emplazada. Buscamos un entendimiento detallado, de los grandes bloques (hasta 50 m de espesor) de evaporitas y carbonatos encontrados en la porción inferior de los pozos UNAM-7 y UNAM-6, comparar sus características químicas con las del material fino de la matriz, y dilucidar el estilo y nivel de la deformación por impacto, experimentada por los clastos silicatados mas pequeños en estas unidades. Continuaremos nuestro estudio de la estratigrafía de polaridades magnéticas, propiedades físicas ( incluyendo, velocidad sísmica, módulos dinámicos, porosidad, permeabilidad y densidad), propiedades magnéticas de las rocas (incluyendo susceptibilidad magnética y propiedades de histéresis) y estudios de paleoambientes y paleoclimas (incluyendo caracterización de foraminíferos bentónicos). También emplearemos el «scanner» de núcleos, propiedad del ICDP, en la UNAM para realizar, análisis digitales de los núcleos análisis, químicos y petrográficos, adicionales de la matriz y clastos.
ABSTRACT
CHICXULUB SCIENTIFIC DRILLING PROJECT SUMMARY Funding is requested from the CONACYT Program for the geophysical investigations and the drilling operations of the Chicxulub Scientific Drilling Project (CSDP). The buried Chicxulub impact crater is scientifically important because of its great size (>200 km), its excellent preservation, and its link to the Cretaceous-Tertiary (KIT) extinctions. Following the workshops held in Merida, Mexico on 22-23 March 1999 and Hawaii on April 6-12, 1999, the International Continental Scientific Drilling Program (ICDP) has agreed to provide a one million dollars funds to recover 2.5-3 km of continuous drill-core samples, assist in initial core documentation operations, and conduct a basic geophysical logging program. Geophysical surveys will commence on Fall 1999, and drilling will start in mid-2000. The consensus of the Merida workshop was that the primary coring goal of CSDP should be to recover a complete sequence of impact-generated rocks within the crater. This would provide the first complete section through the sequence of melt-rocks and breccias at any large (>50 km) impact crater. These samples, therefore, would be of critical importance in (1) assessing the nature of the target rocks, relevant to constraining the KIT kill mechanism and understanding the evolution of the Yucatan platform, and (2) understanding how those target materials were shocked, comminuted, mixed, and emplaced onto the crater floor during the impact process, relevant to understanding the nature of large-body impacts. The core samples would also enhance interpretations of seismic reflection, potential field and electromagnetic data used to constrain the large-scale configuration of the impact basin. Another important goal is to recover a continuous section through the Tertiary cover rocks above the impactites, from which information about post-impact faunal recovery and long-term modification of the crater can be gleaned. Finally, we hope to penetrate into the upper part of the disturbed Cretaceous-Jurassic platform rocks below, in order to provide additional constraints on target-rock compositions and deformation styles within the highly disturbed distal portions of the impact basin. Existing geophysical and well-log data, along with a consideration of the scale and symmetry of this extremely large impact feature, indicate that these coring goals can be achieved at a distance of 60-80 km from the basin center. The well will be located in the southern part of the crater to allow correlations with existing Pemex and UNAM wells and to facilitate a prospective onshore seismic line that would tie this well to all existing wells. Plans call for augmenting the Science Team (3 PIs and 6 Co-PIs) with 20-25 additional researchers from around the world. To date, there is no funding for the development of a science program by the Mexican scientific community. The funds requested here will be mainly used to (1) complete the geophysical studies in the drilling site area, which include a seismic reflection and refraction survey, electromagnetic soundings and additional gravity and magnetic studies, (2) implement the basic instrumentation and logistics for the on-site geophysical laboratory, and (3) prepare our own effort in CSDP by continuing our analysis of existing samples from the UNAM-led campaign of shallow coring along the southern sector of the Chicxulub basin. We will focus on an evaluation of the core samples from the UNAM-5 (112 km from center), UNAM-6 (–151 km from center) and UNAM-7 (–127 km from center) wells. Our main science goals are to gain new insights into the platform-rock-rich breccia and how it was emplaced. We seek to derive a detailed understanding of the large (up to 50 m thick) clasts of evaporite and carbonate found in the lower portion of UNAM-7 and UNAM-6, compare their chemistry with that within the fine-grained breccia matrix material, and elucidate the style and level of shock deformation experienced by the smaller silicate basement clasts within these units. We will continue our comprehensive study of the magnetic polarity stratigraphy, physical properties (including seismic velocities, dynamic modulus, porosity and permeability and density) and rock-magnetic properties (including magnetic susceptibility and hysteresis properties). We will also continue with the biostratigraphic studies, developing a foraminifer stratigraphy within the lower Tertiary carbonate sequence. We will also employ ICDP’s core scanner in UNAM, to conduct a digital modal analysis of the cores, conduct further chemical and petrographic analyses of matrix and clast samples, and measure shock levels using conventional universal stage petrofabric techniques.
ÍNDICE
No disponible
CONCLUSIONES
No disponible