Los procesos geológicos que sucedieron en el pasado pueden ser reconocidos hoy en día a través de sus huellas, esto es: formas especiales de paisaje, estructuras geológicas, anomalías geofísicas, y las rocas que se formaron durante esos procesos. El volcanismo pretérito puede ser identificado actualmente mediante restos de volcanes, conductos y diques volcánicos, cráteres volcánicos del tipo maar, rocas volcánicas como los basaltos, y materiales piroclásticos. Además, dado que muchas rocas volcánicas presentan magnetismo, pueden ser exploradas y localizadas mediante medidas geofísicas del campo magnético terrestre.

Izda.: Maar volcánico - Dcha.: Bomba volcánica

Las glaciaciones que han sucedido a lo largo de los tiempos geológicos pueden reconocerse a través de las formas típicas de paisaje que produjeron, por los depósitos de tillitas, y por las específicas deformaciones en las rocas que transportaron.

Izda.: Paisaje debido a morrenas glaciares - Dcha.: Aspecto de una tillita glaciar

IMPACTO

Las mismas consideraciones que hemos citado deberían ser ciertas para impactos que sucedieron en el pasado. Hoy podrían ser reconocidos por sus rasgos morfológicos, por sus rasgos geológicos, anomalías geofísicas y rocas y minerales específicos formados durante el proceso de impacto.

Morfología

La estructura de impacto de Manicouagan (80 Km de diámetro)

Los cráteres que se originan durante un evento de impacto son más o menos circulares, de manera que las fotografías aéreas e imágenes de satélites pueden ayudarnos a localizar morfologías circulares como posibles candidatos de cráteres de impacto. No obstante, una estructura que no sea circular no necesariamente no es de impacto. Las estructuras crateriformes elongadas pueden generarse cuando el proyectil impacta en una trayectoria de bajo ángulo o cuando se disgrega. En un caso extremo, puede formarse una cuenca alongada que será el reflejo de algunos cráteres estrechamente alineados. Estructuras de impacto no circulares también pueden ser el resultado de una acción tectónica posterior, tal y como puede observarse en la gran estructura de impacto canadiense de Sudbury. Por otra parte, las estructuras circulares también pueden ser maares volcánicos, domos tectónicos o hundimientos debidos a fenómenos kársticos.

 Rasgos geológicos

 Megabrecha multicolor sita en la estructura de impacto de Ries  

El proceso geológico de craterización por impacto implica por lo general gigantescas dislocaciones en masa durante los estadios de excavación y modificación. Esto conlleva grandes destrucciones de las capas geológicas y grandes volúmenes de rocas intensamente deformadas, fracturadas y mezcladas (megabrechas). Por otra parte, también se pueden generar rasgos estructurales radiales y concéntricos regulares que son el reflejo de la propagación semiesférica del frente de choque y movimientos relacionados. Estructuras concéntricas y radiales son también producidas por procesos tectónicos, y grandes volúmenes de rocas brechadas pueden ser generados en deslizamientos gigantescos a partir de relieves considerables.

Anomalías geofísicas

  Anomalía gravimétrica residual de la estructura de impacto de Ries

La enorme destrucción producida durante un proceso de craterización por impacto, así como las altas presiones y temperaturas que tienen lugar, pueden provocar cambios considerables en las propiedades físicas de las rocas afectadas. De este modo, no es nada sorprendente que las estructuras de impacto exhiban con frecuencia diferentes anomalías geofísicas. La fracturación y la brechificación de las rocas acaecidas durante el proceso de impacto, así como el relleno de la cavidad por sedimentos jóvenes post-impacto, pueden provocar la aparición de anomalías gravitatorias negativas. Por el contrario, la aparición de un pico central a causa de la elevación de rocas procedentes de una cierta profundidad puede conllevar una anomalía positiva. El choque y las temperaturas elevadas pueden cambiar las propiedades magnéticas de las rocas, de manera constructiva o destructiva, de manera que es frecuente hallar anomalías magnéticas en y alrededor de las estructuras de impacto. Las estructuras de impacto enterradas pueden ser reconocidas mediante el registro de ondas sísmicas; en este caso se apreciaría la rotura de los reflectores y, en las estructuras de impacto complejas, el levantamiento concéntrico y fallamiento normal de las capas sedimentarias. Con todo, cabe recordar que en geofísica un mismo resultado puede ser producido por diversas causas. Así, las anomalías gravitatorias negativas también pueden estar relacionadas con cuencas sedimentarias, las anomalías magnéticas con rocas volcánicas, y los reflectores sísmicos notables pueden estar relacionados con estructuras domáticas de claro origen tectónico.

Rocas de impacto: brechas

Brecha polimíctica (= poligénica) de impacto procedente de la estructura de impacto de Rochechouart.

Una brecha es una roca sedimentaria compuesta por clastos angulares (en más de un 50%), de tamaño superior a los 2 mm, que se hallan inmersos en un cemento que puede ser de naturaleza diversa y de matriz más o menos gruesa. Las brechas pueden originarse en diversos procesos geológicos. Así, podemos distinguir entre otras: brechas tectónicas, brechas volcánicas (brecha de erupción, brecha de conducto…), brecha sedimentaria (p.e., brecha por caída de rocas), brecha de colapso (p.e., las que se producen en zonas de karst). Dependiendo del orígen de los clastos, podemos distinguir entre brechas monomícticas (monogenéticas o monolitológicas) y polimícticas (poligenéticas o polilitológicas).

En las estructuras de impacto, las brechas monomícticas y polimícticas son uno de los rasgos macroscópicos mas prominentes. Existen diversas fases dentro del proceso de craterización en las que pueden formarse, a saber: durante el flujo de masas de rocas que se crea tras el frente de choque generado en el punto de impacto, durante la excavación y formación del denominado cráter transitorio, durante la eyección del material excavado, durante el aterrizaje de los ejecta y su emplazamiento y mezcla con materiales locales, y durante el colapso de la cavidad transitoria en el estadio de modificación. A lo largo de todo este complejo proceso, las brechas pueden incorporar en su seno a brechas ya formadas, lo que da lugar a la aparición de brechas dentro de brechas e incluso a múltiples generaciones de brechas que son desconocidas en otros procesos geológicos.

 Rocas de impacto: fundidos de roca

Roca de fundido de impacto provinente de la estructura de Rochechouart

Las rocas de fundido de impacto son el resultado de la acción de las grandes temperaturas producidas por el choque, que son capaces de fundir todas las rocas. Al enfriarse estos fundidos pueden dar lugar a rocas cristalinas cuyo aspecto sea similar al de las rocas generadas a partir de procesos magmáticos en la corteza terrestre. La fusión por impacto de rocas sedimentarias puede dar lugar a rocas de fundido muy diferentes de aquellas generadas en objetivos cristalinos (esto es formados por rocas magmáticas). En el evento de impacto de Azuara una gran variedad de rocas de impacto inusuales se formaron a partir de la fusión de rocas sedimentarias (ver Rocas de fundido inusuales provinentes de un impacto meteorítico)

Rocas de impacto: deformaciones

Deformación de alta presión y generada en un breve lapso de tiempo (segundos-minutos) en un clasto procedente del ejecta (brecha Bunte) del cráter de impacto de Ries.

El proceso de craterización por impacto libera gigantescas fuerzas en un período de tiempo corto, que oscila entre segundos y minutos. Estas fuerzas pueden dar lugar a intrigantes deformaciones en las rocas que no son observables en los procesos geológicos convencionales, como por ejemplo en los procesos tectónicos. Dichas deformaciones pueden ser incluso consideradas como indicadoras de impacto. Estas deformaciones producidas a altas presiones y en un breve lapso de tiempo, originalmente descritas para el cráter de impacto de Ries y con posterioridad observadas en el ejecta de la gran estructura de impacto de Chicxulub (Méjico), son muy abundantes y características de los ejecta formados durante el evento de impacto de Azuara (ver http://www.impact-structures.com/spain/minguez/mesoscopic.htm y http://www.estructuras-de-impacto.impact-structures.com/spain/controversy/pelarda.html )

Rocas de impacto: conos astillados

Conos astillados procedentes de la estructura de impacto de Rochechouart (Francia)

Los conos astillados son fracturas cónicas en las rocas que exhiben unas marcas peculiares y que tan solo son producidos por las ondas de choque. Pertenecen al catálogo macroscópico de choque en rocas de las estructuras de impacto. El aspecto único en “cola de caballo” de la superficie cónica de fractura los caracteriza, aunque a veces pueden ser confundidos con otros rasgos similares.

Efectos de choque en minerales

Metamorfismo de choque visto al microscopio: Estructuras de deformación planar  (PDFs) en un grano de cuarzo del ejecta de Ries. La anchura de las “líneas” (lamelas) es menor de 3 micras y el espacio entre ellas es menor de 10 micras. Puede apreciarse más de una dirección.

Un impacto se reconoce con mayor claridad por los cambios característicos, de y en los minerales, que se producen por el paso de las ondas de choque. El proceso, conocido bajo el nombre de metamorfismo de choque, puede dar lugar a rasgos únicos y no conocidos en ningún otro proceso geológico. Bajo la influencia de las ondas de choque los minerales pueden sufrir cambios en su red cristalina hasta llegar a una modificación de alta presión (p.e., el cuarzo puede transformarse en stishovita, un polimorfo de alta presión). Las ondas de choque también pueden dañar parcial o totalmente la red cristalina de un mineral hasta convertirlo en ópticamente isótropo (formación de vidrio diapléctico), o inducir la formación de rasgos de deformación planar (PDFs). Éstos últimos consisten en lamelas isotrópicas que siguen los planos cristalográficos del cristal. La primera evidencia de un origen por impacto para la estructura de Azuara fue el hallazgo de un intenso metamorfismo de choque en las brechas.

De lo expuesto, se deduce que tanto los procesos geológicos “normales” como los de impacto pueden dar rasgos similares. Esta es con toda probabilidad una de las razones por la cual los geólogos tienden a explicar las situaciones geológicas inusuales y los rasgos peculiares presentes en las rocas mediante procesos geológicos “normales”, con los que están más familiarizados, antes que por un impacto con sus procesos físicos extremos que liberan una gran cantidad de energía en un período de tiempo geológico muy breve. Estando básicamente poco familiarizados con esta materia muy extraña  desde el punto de vista geológico, los geólogos tienden a defender sus modelos sobre la geología regional incluso cuando existe la evidencia de metamorfismo de choque por impacto, tal y como sucede en el caso de Azuara.