Abstract The 1.5-km-wide, 40-m-deep, crater-like structure in the 10 Ma old Barda Negra basaltic plateau in Central Argentina was discovered in the early 2000s. Based on remote sensing surveys and on its morphological characteristics, similar to those of the Barringer crater in Arizona, the structure is described to be originated by an impact. In this study we ran several field work campaigns and collected and analysed samples, in order to find more evidences to endorse or reject this hypothesis. We observe a circular depression not generally surrounded by raised rims, in contrast to craters produced either by a meteorite impact or phreatomagmatic eruption (maars). Mineralogical investigations of rocks and sediments do not show high pressure and temperature minerals, such as coesite or stishovite, or any remnants of an impactite or impact melt/glass. Likewise, no textural evidences for impact-related fracturing or stress are observed. A detailed geomorphological mapping indicates a successive crater development which invokes local stepwise subsidence. Magnetic mapping performed with the EU-funded NEWTON multisensor novel instrument shows a ~2000 nT field anomaly associated to the edges of the crater, and susceptibility measurements cast an important contrast between the basaltic rims and plateau, and the crater interior. Therefore, we propose a sinkhole origin for the crater, with a former collapse of the plateau basalts and a latter infill with sedimentary material. This hypothesis is supported by the fact that the 40 to 85 m thick and 14 to 15 Ma old carbonate-bearing Collon Cura Formation, underneath the 100 to 150 m thick basaltic plateau lava sheet, represents ideal rocks for dissolution and karst formation; remote sensing data show other nearby sinkholes (20 km westward), with extensions of 3 × 6 km and 100 m depth, which are emplaced within a cogenetic neighboring basaltic plateau with a similar underlying lithology; and the consistence of the magnetic model computed with this scheme and on measured rock remanence and susceptibilities of the structure and surroundings. These giant collapse sinkholes, up to 6 km in diameter, within caprocks of very thick plateau basalts, represent unique examples for planetary surface shaping processes which also occur on Mars and comets in areas with basalts or rigid caprocks.

中文翻译：

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Barda Negra 高原玄武岩（阿根廷）上巨大塌陷盖层落水洞的形成：磁性、矿物学和形态结构证据

摘要 2000 年代初，在阿根廷中部 10 Ma 古老的 Barda Negra 玄武质高原发现了宽 1.5 公里、深 40 米的火山口状结构。根据遥感调查及其形态特征，类似于亚利桑那州的巴林杰陨石坑，该结构被描述为由撞击产生。在这项研究中，我们开展了几次实地工作活动并收集和分析了样本，以找到更多支持或拒绝这一假设的证据。我们观察到一个圆形凹陷，通常不会被凸起的边缘包围，这与陨石撞击或岩浆喷发（maars）产生的陨石坑形成对比。岩石和沉积物的矿物学调查没有显示出高压和高温矿物，例如柯石英或石英，或撞击物或撞击熔体/玻璃的任何残余物。同样，没有观察到与冲击相关的破裂或应力的纹理证据。详细的地貌图显示了一个连续的火山口发展，这引起了局部逐步下沉。使用欧盟资助的 NEWTON 多传感器新型仪器进行的磁测绘显示了与陨石坑边缘相关的约 2000 nT 场异常，磁化率测量结果在玄武岩边缘和高原以及陨石坑内部之间形成了重要对比。因此，我们提出陨石坑的下沉洞起源，前者是高原玄武岩的坍塌，后者是沉积物质的填充。这一假设得到了以下事实的支持：40 至 85 m 厚和 14 至 15 Ma 古老的含碳酸盐的 Collon Cura 地层，在 100 至 150 m 厚的玄武质高原熔岩层之下，是溶解和岩溶形成的理想岩石；遥感数据显示附近的其他天坑（向西 20 公里），延伸范围为 3 × 6 公里，深度为 100 米，位于一个具有相似基础岩性的相邻玄武岩高原内；以及使用该方案计算的磁模型与测量的岩石剩磁和结构和周围环境磁化率的一致性。这些直径达 6 公里的巨大塌陷坑位于非常厚的高原玄武岩盖层内，代表了行星表面成形过程的独特例子，这些过程也发生在火星和彗星上的玄武岩或刚性盖层区域。遥感数据显示附近的其他天坑（向西 20 公里），延伸范围为 3 × 6 公里，深度为 100 米，位于一个具有相似基础岩性的相邻玄武岩高原内；以及使用该方案计算的磁模型与测量的岩石剩磁和结构和周围环境磁化率的一致性。这些直径达 6 公里的巨大塌陷坑位于非常厚的高原玄武岩盖层内，代表了行星表面成形过程的独特例子，这些过程也发生在火星和彗星上的玄武岩或刚性盖层区域。遥感数据显示附近的其他天坑（向西 20 公里），延伸范围为 3 × 6 公里，深度为 100 米，位于一个具有相似基础岩性的相邻玄武岩高原内；以及使用该方案计算的磁模型与测量的岩石剩磁和结构和周围环境磁化率的一致性。这些直径达 6 公里的巨大塌陷坑位于非常厚的高原玄武岩盖层内，代表了行星表面成形过程的独特例子，这些过程也发生在火星和彗星上的玄武岩或刚性盖层区域。以及使用该方案计算的磁模型与测量的岩石剩磁和结构和周围环境磁化率的一致性。这些直径达 6 公里的巨大塌陷坑位于非常厚的高原玄武岩盖层内，代表了行星表面成形过程的独特例子，这些过程也发生在火星和彗星上的玄武岩或刚性盖层区域。以及使用该方案计算的磁模型与测量的岩石剩磁和结构和周围环境磁化率的一致性。这些直径达 6 公里的巨大塌陷坑位于非常厚的高原玄武岩盖层内，代表了行星表面成形过程的独特例子，这些过程也发生在火星和彗星上的玄武岩或刚性盖层区域。