Tesis Doctorado
Procesos de meteorización en condritos ordinariós del desierto de atacama, norte de Chile: nuevos antecedentes sobre meteorización de material extraterrestre en ambientes desérticos
Autor
Valenzuela-Picón, Edith Millarca
Institución
Resumen
Una completa caracterización de los Condritos Ordinarios (CO's) del desierto de Atacama, 11Región, Chile, fue realizada en el marco de esta Tesis Doctoral, provenientes de 2 localidades: Pampade Mejillones (PM), en la zona costera y San Juan (SJ), en la Depresión Central, más algunas muestrasprovenientes de otras localidades. El objetivo principal fue comprender y reconstituir los procesos demeteorización experimentados por estas muestras en Atacama, y definir hasta qué grado las signaturasterrestres adquiridas en su residencia en la Tierra modifican las señales primitivas de estos meteoritos nodiferenciados. Las propiedades de los CO's los hacen ser materiales únicos para el estudio de lameteorización, al contar con una muy bien conocida mineralogía y química previa a su llegada a la Tierra.Además, como todos sus minerales primarios contienen Fe en estado Fe0 y Fe2+, la meteorización sepuede cuantificar de la medición del Fe3+ transformado en la Tierra.La metodología incluyó petrografía a diversas escalas (microscopía óptica, SEM y EDS),geoquímica de elementos mayores, trazas y REE, %Fa en olivinos y %Fs en piroxenos paraclasificación, propiedades físicas (masa, densidad, porosidad) y magnéticas (susceptibilidad magnéticalog x), identificación de mineralogía primaria y secundaria con difracción de rayos X (DRX) yespectroscopia Mossbauer (EM), que permitió la obtención del % de Fe3+ del que obtuvimos el % deoxidación. La Tesis además a través de colaboraciones logró la obtención de edades terrestres 14C para45 muestras, parámetro fundamental para encontrar las tasas de meteorización y los patrones evolutivosde las muestras en sus distintas localidades.Una primera caracterización de las superficies de acumulación permitió descubrir que SJcorresponde al área de recolección de meteoritos más densa descrita a la fecha en el mundo (9-12meteoritos/km2 versus 0,3 meteoritos/km2 en PM) dada la antigüedad (>Ma) y estabilidad de susuperficie, y a la metodología utilizada de búsquedas sistemáticas a pie que llevaron a recolectarmeteoritos < 40g. La mineralogía primaria de los CO's (silicatos: olivinos y piroxenos + opacos: Fe-Nimetal y troilita) fue reconocida y se observó que las fases opacas eran las más susceptibles a serreemplazadas por oxi-hidróxidos de Fe, aunque los silicatos también son afectados. A través de DRX yEM fueron identificadas como las fases paramagnéticas akaganeita, goethita (más características en SJ,e indicando posibles periodos de mayor aridez en la población de PM) y posible lepidocrocita y lasmagnéticamente ordenadas magnetita, maghemita y hematita. Los porcentajes de oxidación varíanentre -14% y -74% para PM y entre -10% y -57% para SJ, con máximos en sus histogramas defrecuencia bimodales a los 20% y 50% en PM, y a los 25% y 55% en SJ. Este comportamiento está dadopor su estado de choque S, el cual lo relacionamos al porcentaje de porosidad inicial que poseían,con altas porosidades iniciales asociadas a estados de choque bajos y viceversa.Las edades terrestres 14C muestran que los CO's de Atacama son poblaciones antiguas: enSJ el -52% de los meteoritos son >20 ka, mientras que en PM, el -47% > 20 ka. PM muestra, adiferencia de SJ, una distribución bimodal en la frecuencia de edades cuyos máximos fueroninterpretados como periodos de mayor aridez en esa zona a los 1 0-15 ka y a los 25-30 ka. Losdiagramas de oxidación versus edad terrestre permitieron ver que no existe correlación para losCO's de Atacama, al igual que los otros proxies de meteorización usados, como grado de meteorizaciónW y log X· Esto se debe a que la meteorización está relacionada fundamentalmente con la porosidadinicial, la que define una primera etapa con altas tasas de meteorización que cesa al ocluirse laporosidad primaria. Por lo tanto, dependiendo de ese parámetro intrínseco a los meteoritos, dados engeneral por su estado de choque, se define en primera instancia la tasa de meteorización, la que ensegunda instancia dependerá de las condiciones ambientales imperantes al momento de la caída.La meteorización química está caracterizada por ia pérdida de los elementos Ni, y en menorgrado Co y Cr, enriquecimiento de Na, Sr, Ba, U, Pb, TI y Th y, en menor grado, K y LREE, en muestratotal. Variaciones minerales locales de Fe, Si, Mg, Mn, Al y S pudieron ser observadas con SEM/EDS,con Si presente de manera ubícua en los productos de meteorización, indicando algún componente dearcillas y/o filosilicatos como parte de éstos, presentes a escala micro-nanométrica.Una conclusión importante de este estudio es que en desiertos con aridez como la que exhibeAtacama, la meteorización la controla la porosidad inicial mientras que la naturaleza de la mineralogíade alteración es controlada por las condiciones ambientales al momento de la caída, por lo que CO's congrados de choque :2:53 son los mejores candidatos para estudios de procesos en cuerpos parentalesasteroidales, prefiriéndose los análisis puntuales a los totales, para restringir la interferencia de lospatrones de meteorización.Los CO's de SJ son buenos candidatos para estudios en esta línea, así como también para elestudio del flujo de meteoritos a la Tierra, por su buena preservación y distribución plana de edades hasta>35 ka. Más superficies de acumulación similares a ésta deben existir en la depresión central enAtacama, por lo que nuevos meteoritos es muy factible de seguir encontrando en el futuro, aunque restringidos a los tipos ya encontrados. PFCHA-Becas Doctora en Ciencias Mención Geología 294p. PFCHA-Becas TERMINADA