Eventos Paleoambientales y Paleobiológicos Registrados en las Rocas Cubanas Posiblemente Relacionados con la Caída de un Asteroide en el Caribe hace 65 Millones de Años
INFORME FINAL
Investigador principal cubano:
Dr. Manuel A. Iturralde Vinent (M. Iturralde), Museo Nacional de Historia Natural, Obispo No. 61, Plaza de Armas, La Habana
Investigador principal japonés:
Dr. Takafumi Matsui, Universidad de Tokio, Departamento de Física de la Tierra y los Planetas, Hongo, Tokyo 113, Japón
Investigadores japoneses:
Dr. Ryuji Tada, Dr. Eiichi Tajika, Dr. Tatsuo Oji, y Dr. Hideo Takayama, Dr. Shoichi Kiyokawa, Universidad de Tokio y Museo Nacional de Ciencias, Japón
Investigadores cubanos:
Lic. Dora García, M.Cs. Reinaldo Rojas, Lic. Consuelo Díaz, Museo Nacional de Historia Natural e Instituto de Geología y Paleontología
OBJETIVOS DEL PROYECTO Y SU CUMPLIMIENTO
El objetivo de este proyecto era realizar trabajos de campo en Cuba e investigaciones de laboratorio en Cuba y Japón sobre las rocas del límite Cretácico-Terciario (K/T), a fin de determinar los posibles efectos de la caída de un asteroide gigante en Yucatán (Chicxulub) hace 65 millones de años. Objetivos más específicos eran: (1) determinar la existencia en Cuba de rocas del límite K/T, (2) determinar si en estas rocas existen indicios de eventos de origen cósmico, que pudieran vincularse a la caída del asteroide de Chicxulub, (3) determinar los efectos de dicho choque en las sedimentos y el paleambiente del Caribe. Todos estos objetivos fueron cumplimentados satisfactoriamente como se indica a continuación.
RESUMEN DE LOS RESULTADOS
Antes de comenzar el proyecto existían una serie de indicios que sugerían la posibilidad de que hace 65 millones de años un enorme asteroide chocó con la Tierra en un lugar del Caribe cercano a Cuba, posiblemente en la península de Yucatán (área de Chicxulub). El impacto de este cuerpo celeste se suponía que debió producir una nube de polvo y enormes olas que depositaron sedimentos poco usuales en los zonas marinas cercanas al cráter. Actualmente, y como resultado de nuestro proyecto, es posible afirmar que en efecto, en Cuba hay claros indicios del impacto de un asteroide en Chicxulub y de los eventos catastróficos que provocó. Tales indicios fueron establecidos después de estudiar un número mayor de 5 000 muestras procedentes de más de 30 localidades en Pinar del Río, La Habana, Matanzas, Villa Clara y Guantánamo. De todos estos trabajos se llegó a la conclusión que las localidades más representativas son Moncada (P. Río), Loma Cornelia (P. Río), Cantera Peñalver (La Habana), Cantera de Minas (La Habana), y la Cantera Jesús María (Matanzas). En las restantes localidades estudiadas los indicios del impacto no son tan evidentes, y por ello se decidió invertir el mayor esfuerzo en las mencionadas anteriormente.
Los indicios del impacto, detectados en rocas cubanas, son los siguientes: (1) presencia de cuarzo impactado, (2) presencia de esférulas o microtektitas, (3) contenidos anómalamente altos de Iridio, (4) determinación de la edad de las rocas como de 65 millones de años, (5) evidencias sedimentológicas de la ocurrencia de una ola gigante (tsunamy), etc. Todos estos resultados fueron publicados (o están en proceso de publicación) y se presentaron en eventos internacionales en Cuba, Austria, España, Japón y Brasil.
También como resultado de este proyecto se definió un sitio geológico de interés que está sometido a protección por las autoridades del Parque Nacional Viñales. En este momento, y por primera vez, se puede afirmar con seguridad de que en Cuba hay evidencias claras de que nuestro planeta, hace 65 millones de años, chocó con un enorme cuerpo extraterrestre. Los indicios del impacto, detectados en rocas cubanas, se muestran en la tabla 1)
Tabla 1. Indicios del impacto en las formaciones geológicas estudiadas
1 Presencia de cuarzo impactado (Moncada, Cacarajicara y Penalver)
2 Esférulas o microtektitas (Moncada, Cacarajicara y Penalver)
3 Vidrio vesicular de impacto (Moncada y Penalver)
4 Anomalía de Iridio (Moncada)
5 Evidencias sedimentológicas (Moncada, Cacarajicara y Penalver)
6 Coctel paleontológico (Moncada, Cacarajicara y Penalver)
Cada uno de los indicios anteriores atestigua que el contexto geológico cubano recibió directamente la influencia del impacto extraterrestre de Chicxulub. Unos constituyen el material proyectado hacia la atmósfera por el impacto (ejecta), llegado directamente como parte de los procesos de sedimentación balística (indícios 1, 2, 3, 4). Otros se formaron como productos de un violento terremoto (indícios 5, 6) provocado por el impacto, y otros más resultan de los complejos procesos sedimentarios provocados por los enormes trenes de olas (tsunamy) que recorrieron casi todo el globo terráqueo (indícios 5, 6)
BREVE CARACTERIZACIÓN DE LAS FORMACIONES ESTUDIADAS
FORMACIÓN MONCADA
Entronque a Moncada de la carretera Viñales - Pons: Formación Moncada. Presenta sólo dos metros de espesor. Está constituida por una capa basal de brecha (foto), suprayacida por calcarenita gruesa y calcarenitas laminares con una textura de lentes, laminación milimétrica y cruzada. En estas rocas se encuentran fragmentos de vidrio vesicular alterado, abundante cuarzo de impacto y granos oscuros (probablemente tektitas). El corte termina en una delgada capa de arcilla verde entre dos finas capas de arenisca, con altos contenidos de Iridio. Las muestras estudiadas contienen una mezcla de microfósiles de diferentes edades y ambientes de sedimentación del Cretácico, pero no hay fósiles del Paleoceno.
FORMACIÓN CACARAJICARA
Sierra del Rosario: Formación Cacarajícara. Está muy bien expuesta al sur de Loma Cornelia, al norte de Soroa, donde alcanza una potencia de unos 700 m. La parte inferior consiste de bloques y clastos de calizas y dolomitas de gran tamaño (decenas de centímetros), con bloques muy grandes (hasta más de 2 ó 3 metros) de rocas silíceas (silicitas). La parte media a superior está representada por una homogenita, constituida por una calcarenita de grano fino a medio masiva. La formación contienen microtektitas (esférulas de goethita y smectita) en la escasa matriz de la brecha basal, y abundante cuarzo impactado a lo largo de toda la secuencia.
FORMACIÓN PENALVER
Bahia Honda, La Habana y Matanzas: Formación Peñalver. Fue estudiada en varias localidades de la región Habana-Matanzas, gracias a su amplia distribución geográfica, pero los estudios detallados fueron ejecutados en la Cantera de Peñalver (Este de Ciudad de La Habana), Cantera de Minas (La Habana) y Cantera de Jesús María (Cidra, Matanzas). Las rocas tienen alrededor de 130 m de espesor. En la parte basal de la unidad se distingue una brecha-conglomerado que yace discordante y erosivamente sobre la formación Vía Blanca (de edad Maastrichtiano tardío). Esta brecha esta compuesta por fragmentos de rocas carbonatadas y de rocas volcánicas con horizontes ricos en clastos de arcillas de la Formación Vía Blanca. La parte media del corte es una típica homogenita, formada por granos más finos de material principalmente calcáreo, pero que incluye granos de serpentinita y otras rocas. La parte superior está constituida por rocas calcáreo - arcillosas más finas. En estas rocas hay variedad de concentraciones de cuarzo impactado y vidrio vesicular Contiene fósiles del Cretácico tardío, ninguno del Paleoceno.
Otras secciones del limite KT medidas en Cuba central y oriental están pendientes de estudio en un futuro proyecto.
Conclusiones
En las tres formaciones estudiadas hay una brecha basal, pero con distinto espesor, que puede haberse formado a consecuencia del terremoto provocado por el impacto. La homogenita es un depósito que se originó por decantación a partir del agua cargada de partículas de arena, provocada por los tsunamis. Las capas superiores muy finas son producto de la floculación cuando las aguas del mar estaban tranquilas.
PUBLICACIONES RESULTANTES DEL PROYECTO
Díaz Otero, C.; M. Iturralde-Vinent and D.García Delgado (2000) The Cretaceous-Tertiary buondary “cocktail” in Western Cuba, Greater Antilles. Abstract of the Intern. Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12, 2000. University of Viena, Austria. LPD Contribution No . 1053:37
García-Delgado, D; R. Rojas-Consuegra; C. Díaz-Otero; R. Tada and M. Iturralde-Vinent (2001) Field trip guide to the Cretaceous-Tertiary Boundary in western Cuba. IV Congreso Cubano de Geología y Minería. GEOMIN ‘ 2000, La Habana, Marzo 17-18 . 21pp.
Iturralde-Vinent, M. , D. García-Delgado, C. Díaz-Otero, R. Rojas-Consuegra, R. Tada, H. Takayama, S. Kiyokawa (2000) The K/T Boundary Impact layer in Cuba: Update of an International Project. Abstract of the Intern.Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12 (2000) University of Viena, Austria. LPD Contribution No . 1053:76-77
Kiyokawa, S., R. Tada, M. Iturralde-Vinent, T. Matsui, K. Tajika, S. Yamamoto, T. Oji, T. Nakano, K. Goto, H. Takayama, D.Garcia, C. Díaz, R. Rojas, (2002). Cretaceous-Tertiary boundary sequence in the Cacarajicara Formation, western Cuba: An impact-related high-energy, gravity flow deposit. In Koeberl, C., and MacLeon, K.G., eds. Catastrophic events and mass extintions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado, Geological Society of America, Special Paper 356, 124-145.
Tada, R., Y. Nakano, M.A. Iturralde-Vinent, S. Yamamoto, T. Kamada, E. Tajika, K. Toyoda, S. Kiyokawa, D. Garcia Delgado, T. Oji, K. Goto, H. Takayama, R. Rojas, T. Matsui, (2002).Complex tsunami waves suggested by the Cretaceous-Tertiary boundary deposit at the Moncada section, western Cuba. In Koeberl, C., and MacLeon, K.G., eds. Catastrophic events and mass extintions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado, Geological Society of America, Special Paper 356, p. 109-123.
Kiyokawa, S.; R. Tada; T. T. Oji; E. Tajika; Y. Nakano; K. Goto; S. Yamamoto; R. Rojas; D. García; M. A. Iturralde-Vinent and T. Matsui (2000) More than 500m thick k/t boundary sequence; Cacarajicara Formation, Western Cuba. Impact related giant flow deposit. Abstract of the Intern.Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12, 200. University of Viena, Austria. LPD Contribution No . 1053:100-101
Nakano, Y; R. Tada; T. Kamata; E. Tajika; T. Oji; S. Kiyokawa; H. Takayama; K. Goto; S. Yamamoto; K. Toyoda; D. García; R. Rojas; M. A. Iturralde-Vinent and T. Matsui (2000) Origen of cretaceous-tertiary boundary in Moncada, Western Cuba and its relation to K/T event. Abstract of the Intern.Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12, 200. University of Viena, Austria. LPD Contribution No . 1053:148-149
Rojas-Consuegra, R. (2000b) Taphonomic and Palaecolological observations on the Peñalver Formation, Western Cuba. Abstract of the Intern.Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12, 2000. University of Viena, Austria. LPD Contribution No . 1053:183-184
Tada, R.; H. Takayama; T. Matsui; M. Iturralde-Vinent; T. Oji; E. Tajika; S. Kiyokawa; D. García; H. Okada; K. Toyoda; T. Hasegawa (2000) A Giant tsunami deposit at Cretaceous-Tertiary boundary in Cuba. Abstract of the Intern.Confer. on Catastrophic Events and Mass Extintions: Impacts and Beyond. July 9-12, 2000. University of Viena, Austria. LPD Contribution No. 1053:226-227
Takayama, H. (1999) Origin of the Peñalver formation in northwestern Cuba and its relation to K / T boundary impact event. Thesis. Geological Instite, Faculty of Science, University of Tokio. Japon . 122pp.
Takayama, H; R. Tada; T. Matsui; M. Iturralde-Vinent; T. Oji; E. Tajika, S. Kiyokawa; D. García; H. Okada; T. Hasagawa; K. Toyoda (2000) Origen of the Peñalver Formation in northwestern Cuba and its relation to K/T boundary impact event. Sedimentary Geology 135:295-320
PUBLICACIONES PREVIAS AL PROYECTO
Albear, J.F. y M. Iturralde-Vinent, 1985. Estratigrafía de las provincias de La Habana. En:Albear et al. Contribución a la geología de las provincias de La Habana y Ciudad de La Habana . Editorial Científico-Técnica, La Habana: 12-54.
Bralower, T.J., and Iturralde-Vinent, M.A., 1997, Micropaleontological dating of the collision between the North American plate and the Greater Antilles Arc in western Cuba, Palaios,12:133-150.
Bronnimann, P., and D. Rigassi, 1963. Contribution to the geology and paleontology of the area of the city of La Habana, Cuba, and its surroundings: Eclog. Geol. Helvetiae, 56 (1):193-480.
Bohor, B.F., and Seitz, R., 1990, Cuban K/T catastrophe, Nature, 344: 593
Iturralde-Vinent, M. 1976, 1977. Estratigrafía de la zona Calabazas-Achotal, Mayarí Arriba, Oriente. Rev. La Minería en Cuba. Part I :(5):9-23, Part II : (6):32-40.
Iturralde-Vinent, M. 1992a. A short note on the Cuban late Maastrichtian megaturbidite (an impact derived deposit?). Earth Planet. Sc. Lett. 109: 225-228.
Pszczolkowski, A. 1986. Megacapas del Maestrichtiano de Cuba occidental y central: Bull. Polish Acad. Sci., Earth Sc. 34 (1): 81-87.
Pszczolkowski, A. et al. 1987. Contribución a la geología de la provincia de Pinar del Río: Editorial Científico-Técnica, La Habana, 253 p.