Teorema de Gauss y el Chicxulub

Descubrimiento de una anomalía de iridio durante un proceso paleomagnético estudio realizado en la secuencia de Botaccione cerca de la ciudad de Gubbio (Italia) para estudiar la transición desde el Cretácico al Terciario (K / T) dirigido Alvarez et al. (1980) para proponer una teoría que relaciona la extinción masiva de biota con el clima global cambios debido al impacto de un meteorito mayor.

En particular, el las características de superficie de esta estructura de impacto necesitan ser establecidas.

Debido a que la estructura de impacto de Chicxulub cubierta de 300-1000 m de sedimentos terciarios, se han empleado métodos geofísicos para asignar sus características. Esta tarea, sin embargo, es no directo porque un impacto meteórico puede, dependiendo sobre las propiedades reológicas del sitio de impacto, producir diferentes estructuras que van desde un cráter simple hasta cráter a una cuenca multirrenada

La formación de un cráter complejo de impacto es un proceso que se puede dividir en tres etapas (Melosh,

1989): (1) contacto y compresión, (2) excavación, y (3) modificación.

En la primera etapa, la mayor parte de la energía cinética del proyecto transferidas al objetivo (las rocas objetivo subyacentes se comprimen, calentado y acelerado a alta velocidad). Este es el la más corta de todas las etapas. Durante la excavación, el material objetivo se pone en marcha, iniciando un flujo subsónico de excavación que eventualmente abre el cráter. El transitorio en forma de tazón cráter "formado en la etapa precedente generalmente se derrumba bajo gravedad

Las estimaciones de diámetro de la estructura de Chicxulub oscilan entre 170 a 300 km (Pope et al., 1993, Sharpton et al., 1993, Pilkington et al., 1994; Camargo-Zanoguera y Suárez-Reynoso, 1994; Espindola et al., 1995), correspondiente a un orden de magnitud variación en la energía de impacto.

La ambigüedad también surge con un conocimiento incompleto de las propiedades petrofísicas de las rocas que constituyen las fuentes de la gravedad y magnética anomalías

La no singularidad significa que un número infinito de los modelos pueden explicar los datos observados. Esta ambigüedad puede reducirse limitando el modelado con otros tipos de datos, tales como estudios sísmicos y perforación. Sin embargo, en la actualidad, por debajo de la aplicación de estas técnicas, la gravedad y el magnetismo han proporcionado las restricciones sobre el tamaño y la estructura del cráter.

Las anomalías de gravedad asociadas con un cráter de impacto considerada como consecuencia de la roca sedimentaria que rellena los cráteres y también de la presencia de triturados y fragmentados de roca

La masa deficiencia de AM, causada por la presencia de estos se puede estimar, con la ayuda del teorema de Gauss, por integración directa de la anomalía de la gravedad (Hammer, 1945). Esta método es independiente de la forma y forma de la gravedad fuente. No es necesario hacer una suposición sobre las densidades de

las masas perturbadoras. Esta técnica ya ha sido aplicada para determinar la deficiencia de masa en varios cráteres de impacto

la anomalía de la gravedad en el cráter de Chicxulub consta de aproximadamente 30 mGal baja de aproximadamente 90 km de radio con una altura central de 20-mGal alto alrededor de 20 km en radio. Los datos de gravedad utilizados esta área de estudio son las utilizadas por de La Fuente et al. (1992) a

construir el mapa de la anomalía de Bouguer para México (Figura 5a).

Esta base de datos también se utilizó en la construcción de la gravedad mapa de la anomalía para América del Norte (Tanner y la DNGA Comité, 1988). El conjunto de datos de gravedad comprende 3.675 observaciones

en tierra y 3.134 observaciones en alta mar. La cubierta de datos la zona delimitada por las coordenadas geográficas 19 ° 30'N y 22 ° 30'N y 88 ° 00'O y 90 ° 30'O. Tenemos un punto variable

densidad que se aproxima a 0,5 estaciones / km2

Gravedad visible y anomalías magnéticas en el norte Yucatán (Figura 1) que muestra patrones concéntricos (Figura 5] llamó la atención de Penfield y Camargo (1981), quienes los interpretó como la firma de un cráter de impacto.

El centro de la anomalía de la gravedad se encuentra al este de Progreso, aproximadamente a 89,60 ° W, 21,30 ° N. Se cree que la gravedad central alta es en parte debido al levantamiento central del cráter (Pilkington y Grieve, 1992), la firma de un cráter complejo. Una estimación de la masa total asociada con la gravedad alta también puede hacerse considerando solamente la gravedad central elevada con respecto a la baja gravedad circundante.

Las rocas fundidas del cráter adquirieron una magnetización remanente durante un tiempo de polaridad inversa consistente con la edad de la K / T (Sharpton et al., 1992, Urrutia-Fucugauchi et al., 1994).

En este trabajo, estimamos la deficiencia total de masa de la Estructura de impacto Chicxulub. De la deficiencia de masa, calculamos la masa total equivalente y el volumen de brechas y rocas sedimentarias responsables de la anomalía por gravedad. Nosotros comparar nuestros resultados, derivados de datos geofísicos y principios, con varias estimaciones independientes.

ESTIMACIÓN DE LA MASA ANOMAL

POR EL TEOREMA DE GAUSS

El teorema de Gauss se ha utilizado para estimar las masas anómalas de las anomalías de la gravedad en la prospección minera para determinar el tonelaje de los depósitos de mineral (Goetz, 1958) y en los estudios volcánicos para calcular las deficiencias de masa asociadas con calderas (Yokoyama, 1958, 1983, 1987), así como en los estudios de estructuras de impacto (por ejemplo, Innes, 1961). Hammer (1945) aplicó por primera vez el teorema de Gauss para establecer la masa de un Yacimiento.

El teorema de Gauss indica que la cantidad total de anomalías masa es directamente proporcional a la anomalía de la gravedad residual:

[pic 1]

donde AM es la masa anómala, G la constante gravitatoria, S cualquier superficie que limite completamente la masa anómala, A la atracción residual de la gravedad, y n el vector unitario normal a la superficie. El equivalente numérico de la ecuación anterior cuando la superficie de integración S comprende solamente la superficie de la tierra es:

[pic 2]

donde Azi representa el valor medio de la anomalía de la gravedad en el elemento de superficie de suelo AS, (por ejemplo, una celda cuadrada). Derivaciones de la ecuación (2) se dan en Hammer (1945) y Goetz (1958). Para una anomalía con simetría circular, la ecuación (1) se convierte (LaFehr, 1965)

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