Radiolarita

Afloramento de sílex radiolário franciscano em São Francisco, Califórnia
Afloramento de sílex radiolário perto de Cambria, Califórnia . As camas individuais variam de 2 a 5 cm de espessura
Radiolarita ( Jurássico ) dos Alpes .

Radiolarita é uma rocha sedimentar siliciosa , comparativamente dura, de granulação fina, semelhante a sílex e homogênea, composta predominantemente por restos microscópicos de radiolários . Este termo também é usado para lodos radiolários endurecidos e às vezes como sinônimo de terra radiolária. No entanto, a terra radiolária é normalmente considerada pelos cientistas da Terra como o equivalente não consolidado de um radiolarito. Um sílex radiolário é um radiolarito microcristalino bem acamado que possui um cimento silicioso ou massa fundamental bem desenvolvido. [1]

Mineralogia e petrologia

Radiolaritos são rochas sedimentares biogênicas, marinhas e de camadas finas. As camadas revelam um intercâmbio de grãos de mica clástica , testes radiolários, carbonatos e pigmentos orgânicos . Os minerais argilosos geralmente não são abundantes. Radiolaritos depositados em profundidades relativamente rasas podem se intercalar com camadas de carbonato. No entanto, na maioria das vezes, os radiolaritos são sedimentos pelágicos de águas profundas.

Radiolaritos são rochas muito quebradiças e difíceis de dividir. Eles quebram concoidalmente com bordas afiadas. Durante o intemperismo eles se decompõem em pequenos pedaços retangulares. As cores variam do claro (esbranquiçado) ao escuro (preto) passando por tons de vermelho, verde e marrom.

Os radiolaritos são compostos principalmente por testes radiolários e seus fragmentos. O material esquelético consiste em sílica amorfa ( opala A ). Radiolários são protistas marinhos planctônicos com um esqueleto interno. Seus tamanhos variam de 0,1 a 0,5 milímetros. Entre suas principais ordens podem ser distinguidas a albaillellaria, a ectinária, a spumellaria esférica e a nassellaria em forma de capuz.

Sedimentação

De acordo com Takahashi (1983) os radiolários permanecem de 2 a 6 semanas na zona eufótica (camada superficial produtiva até 200 metros de profundidade da água) antes de começarem a afundar. [2] Sua descida através de 5.000 metros de água do oceano pode levar de duas semanas a 14 meses. [3]

Assim que o protista morre e começa a decair, a dissolução da sílica afeta o esqueleto. A dissolução da sílica nos oceanos é paralela à curva temperatura/profundidade e é mais eficaz nos 750 metros superiores da coluna de água , onde diminui rapidamente mais abaixo. Ao atingir a interface sedimento/água a dissolução aumenta novamente drasticamente. Vários centímetros abaixo desta interface a dissolução continua também dentro do sedimento, mas a uma taxa muito reduzida.

Na verdade, é surpreendente que quaisquer testes radiolários tenham sobrevivido [ carece de fontes ] . Estima-se que apenas um por cento do material esquelético original seja preservado em limos radiolários. De acordo com Dunbar & Berger (1981) [4], mesmo essa preservação mínima de um por cento se deve meramente ao fato de que os radiolários formam colônias e ocasionalmente estão incorporados em pelotas fecais e outros agregados orgânicos. Os invólucros orgânicos atuam como uma proteção para os testes (Casey et al. 1979) [ citação completa necessária ] e poupam-nos da dissolução, mas é claro que aceleram o tempo de afundamento por um fator de 10.

Taxas de diagênese, compactação e sedimentação

Calcário de amolar dos Alpes de Ammergau , Alta Baviera com restos radiolários redondos ( seção delgada ). O efeito abrasivo das pedras de amolar resulta da distribuição uniforme dos esqueletos radiolários duros na matriz calcária macia.

Após a deposição, os processos diagenéticos começam a afetar o sedimento recém-depositado. Os esqueletos de sílica são gravados e a opala A original começa lentamente a se transformar em opala CT (opala com cristalitos de cristobalita e tridimita ). Com o aumento da temperatura e da pressão, a transformação prossegue para a calcedônia e, finalmente, para o quartzo criptocristalino estável . Estas mudanças de fase são acompanhadas por uma diminuição na porosidade do lodo que se manifesta como uma compactação do sedimento.

A compactação dos radiolaritos depende da sua composição química e correlaciona-se positivamente com o teor original de SiO 2 . O fator de compactação varia geralmente entre 3,2 e 5, o que significa que 1 metro de sedimento consolidado equivale a 3,2 a 5 metros de lodo. Os radiolaritos alpinos do Jurássico Superior, por exemplo, apresentam taxas de sedimentação de 7 a 15,5 metros/milhão de anos (ou 0,007 a 0,0155 milímetros/ano), que após compactação equivalem a 2,2 a 3,1 metros/milhão de anos. A título de comparação, os radiolaritos das montanhas Pindos , na Grécia, produzem um valor comparável de 1,8 a 2,0 metros/milhão de anos, enquanto os radiolaritos dos Alpes Orientais têm uma taxa de sedimentação bastante pequena de 0,71 metros/milhão de anos. [5] De acordo com Iljima et al. 1978, os radiolaritos do Triássico do Japão central revelam uma taxa de sedimentação excepcionalmente alta de 27 a 34 metros/milhão de anos. [6]

Os lodos radiolários não consolidados recentes têm taxas de sedimentação de 1 a 5 metros/milhão de anos. [7] Em lodos radiolários depositados no Atlântico Oriental equatorial foram medidos 11,5 metros/milhão de anos. Em áreas de ressurgência como ao largo da costa peruana foram relatados valores extremamente elevados de 100 metros/milhão de anos [ carece de fontes ] .

Profundidade de deposição

A opinião de que os radiolaritos são depositados principalmente em condições pelágicas e de águas profundas não pode mais ser afirmada. Camadas enriquecidas em radiolários ocorrem até mesmo em calcários de águas rasas , como o calcário Solnhofen e a Formação Werkkalk da Baviera . O que parece ser importante para a preservação dos lodos radiolários é que eles são depositados bem abaixo da base das ondas de tempestade e abaixo dos jatos de correntes superficiais erosivas. Radiolaritos sem quaisquer carbonatos provavelmente foram sedimentados abaixo da profundidade de compensação de calcita (CCD). Deve-se ter em mente que o CCD não esteve estacionário no passado geológico e que é também uma função da latitude . Atualmente, o CCD atinge uma profundidade máxima de cerca de 5.000 metros próximo ao equador . [8]

Bandas e fitas

As faixas características e as camadas em forma de fita frequentemente observadas em radiolaritos são principalmente devidas à mudança no influxo de sedimentos, que é secundariamente aumentado por efeitos diagenéticos. No sistema simples de dois componentes argila/sílica com fornecimento constante de argila, as florações radiolárias que mudam ritmicamente são responsáveis ​​pela criação de uma intercamada argila-sílex. Estas diferenças puramente sedimentares aumentam durante a diagênese à medida que a sílica deixa as camadas argilosas e migra em direção aos horizontes ricos em opala. Duas situações ocorrem: com alto aporte de sílica e constante sedimentação de fundo de argila, formam-se espessas camadas de sílex. Por outro lado, quando a entrada de sílica é constante e o sinal da argila varia ritmicamente, acumulam-se faixas de argila bastante espessas, interrompidas por finas faixas de sílex. Ao adicionar carbonatos como um terceiro componente, podem ser criadas sucessões complicadas, porque a sílica não é apenas incompatível com argilas, mas também com carbonatos. Durante a diagênese, a sílica dentro das camadas ricas em carbonato começa a comprimir e coagula em fitas, nódulos e outras concreções irregulares. O resultado são relações complexas de camadas que dependem da proporção inicial de argila/sílica/carbonato e das variações temporais dos componentes individuais durante a sedimentação.

Ocorrência no tempo e no espaço

Paleozóico

Lidita siluriana da Saxônia , perto de Nossen ( Montanhas de Ardósia Nossen-Wilsdruff )

Os radiolaritos mais antigos conhecidos vêm do Cambriano Superior do Cazaquistão . [9] O lodo radiolário foi sedimentado aqui durante um período de 15 milhões de anos no Ordoviciano Inferior . Os sedimentos de águas profundas foram depositados próximos ao paleoequador e estão associados a remanescentes de crosta oceânica . A datação foi feita com conodontes . Nas seções mais ricas em calcário foram identificadas quatro associações de fauna radiolária. A fauna mais antiga e bastante empobrecida remonta à segunda fase do Ordoviciano (Arenigiano). A fauna mais jovem já é composta por 15 táxons diferentes e pertence ao quinto estágio (Baixo Caradociano). [10]

Durante o Ordoviciano Médio ( Darriwilian Superior ), radiolaritos foram formados perto de Ballantrae , na Escócia . Aqui, os sílex radiolários cobrem spilitos e rochas vulcânicas. Radiolaritos também são encontrados nas terras altas próximas do sul , onde estão associados à lava em almofada .

Os radiolaritos escoceses são seguidos por depósitos na Terra Nova do Ordoviciano Médio e Superior. O Strong Island Chert vermelho, por exemplo, repousa sobre ofiolitos .

Na fronteira Siluriano / Devoniano , os cherts negros (localmente chamados de lyditas ou ardósias duras ) desenvolveram-se a partir de radiolários principalmente na região da Floresta da Francônia e em Vogtland , na Alemanha .

De grande importância são os novaculitos do Arkansas , Oklahoma e Texas que foram depositados no final do Devoniano. Os novaculitos são sílex branco-leitosos, de camada fina e grande dureza; eles sofreram um metamorfismo de baixo grau durante a orogenia Ouachita . Sua mineralogia consiste em microquartzo com tamanho de grão de 5 a 35 μm. O microquartzo é derivado das escleras das esponjas e dos testes dos radiolários.

Durante o Mississipi, as liditas negras foram sedimentadas no Maciço do Reno , na Alemanha. [11] O Permiano Inferior da Sicília hospeda radiolaritos em olistólitos de calcário , [12] no mesmo período, radiolaritos foram relatados no noroeste da Turquia (complexo Karakaya dos Pontides ). Os radiolaritos da Zona Filita de Creta datam do Permiano Médio . [13] Os radiolaritos dos nappes Hawasina em Omã fecharam o final do Permiano. [14] No final do Paleozóico , os radiolaritos formaram-se também ao longo da margem sul da Laurásia , perto de Mashad , no Irã . [15]

Mesozóico

Durante o cherty Triássico ( Noriano Superior e Rético ), calcários platy são depositados na região de Tethyan , sendo um exemplo o Hornsteinplattenkalk da Formação Frauenkogel no sul de Karawanks da Áustria . [16] Eles são compostos de sílex e micritos intercalados separados por superfícies de estratificação irregulares e não planas. Os horizontes cherty originaram-se de camadas calcárias ricas em radiolários que posteriormente sofreram silicificação. Sedimentos semelhantes na Grécia incorporam camadas com turbiditos calcários . Em horsts locais e mais acima, esses sedimentos sofrem uma mudança de fácies para calcários vermelhos, ricos em radiolários e contendo amonita. [17] No Japão central, radiolaritos ricos em argila foram depositados como sílex em camadas no Triássico Superior. O seu ambiente de deposição era um mar marginal raso com taxas de acumulação bastante elevadas de 30 metros/milhão de anos. Além dos radiolários, espículas de esponjas são muito proeminentes nesses sedimentos. [6]

Do Bajociano Superior ( Jurássico Médio ) em diante, radiolaritos se acumularam nos Alpes . O início da sedimentação foi diacrônico , mas o final no Titoniano Inferior foi bastante abrupto. Esses radiolaritos alpinos pertencem ao Grupo Ruhpolding Radiolarite ( RRG ) e são encontrados nos Alpes Calcários do Norte e nos Peninos da França e Suíça ( Grões de Gris ). Associados estão os radiolaritos da Córsega . Os radiolaritos dos Apeninos da Ligúria aparecem um pouco mais tarde, no final do Jurássico.

A partir do Jurássico Médio também se formaram radiolaritos no domínio do Pacífico ao longo da Costa Oeste da América do Norte , sendo um exemplo o complexo franciscano . Os radiolaritos da Sequência do Grande Vale são mais jovens e têm idade do Jurássico Superior.

Os radiolaritos da Califórnia são paralelos à sedimentação de radiolaritos no Pacífico Ocidental equatorial, a leste da Fossa das Marianas . O acúmulo de lodo radiolário na crosta oceânica do Jurássico foi contínuo aqui desde o Caloviano e durou até o final do Valanginiano . [18]

Mookaite da Cordilheira Kennedy , perto de Gascoyne Junction, Austrália Ocidental, na coleção permanente do Museu Infantil de Indianápolis .

O radiolarito Windalia é uma formação do Cretáceo Inferior ( Aptiano ) na Austrália Ocidental . A formação contém abundantes foraminíferos , radiolários e fósseis de nanoplâncton calcário [19]. Localmente, a opalina multicolorida a radiolarita calcedônica é extraída e usada como uma pedra ornamental denominada mookaite . [20] Ao mesmo tempo, radiolaritos foram depositados em Marin Headlands, perto de São Francisco .

Radiolaritos do Cretáceo Superior podem ser encontrados nas montanhas Zagros e nas montanhas Troodos em Chipre ( Campânia ). Os radiolaritos do noroeste da Síria são muito semelhantes às ocorrências em Chipre e provavelmente têm a mesma idade. Argilas radiolárias vermelhas associadas a nódulos de manganês são relatadas em Bornéu , Roti , Seram e Timor Ocidental . [21]

Cenozóico

Um bom exemplo de radiolaritos Cenozóicos são as argilas radiolárias de Barbados encontradas no Grupo Oceânico. O grupo foi depositado no intervalo de tempo do início do Eoceno até o Médio Mioceno na crosta oceânica que está agora em subducção sob o arco insular das Pequenas Antilhas . [22] Radiolaritos mais jovens não são conhecidos – provavelmente porque os lodos radiolários mais jovens não tiveram tempo suficiente para se consolidarem.

Usar

A radiolarita é uma rocha muito dura e, portanto, foi amplamente utilizada na tecnologia pré-histórica e foi chamada de "ferro do Paleolítico". A partir dele foram fabricados machados , lâminas , brocas e raspadores . As arestas de corte dessas ferramentas, entretanto, são um pouco menos afiadas que as da pedra .

Referências

  1. ^ Neuendorf, KKE, JP Mehl, Jr., e JA Jackson, JA, eds. (2005) Glossário de Geologia (5ª ed.). Alexandria, Virgínia, Instituto Geológico Americano. ISBN  0-922152-76-4
  2. ^ Takahashi, K. e Honjo, S. (1983). Esqueletos radiolários: tamanho, peso, velocidade de afundamento e tempo de residência em oceanos pelágicos tropicais. Pesquisa em alto mar, 30, p. 543–568
  3. ^ Takahashi, K. (1981). Fluxo vertical, ecologia e dissolução de Radiolários em oceanos tropicais: implicações para o ciclo da sílica. Doutorado não publicado. Tese, Instituição Oceanográfica Woods Hole e Instituto de Tecnologia de Massachusetts
  4. ^ Dunbar, RB e WH Berger (1981) Fluxo de pelotas fecais para sedimentos de fundo modernos da Bacia de Santa Bárbara (Califórnia) com base na captura de sedimentos, Boletim da Sociedade Geológica da América, v.
  5. ^ Garrison, RE, e Fischer, AG, 1969. Calcários e radiolaritos de águas profundas do Jurássico Alpino. Em Friedman, GM (Ed.) Ambientes deposicionais em rochas carbonáticas. Soc. Economia. Palentol. Mineral. Especificações. Publ. 14. 20
  6. ^ ab Iljima, A. e outros. (1978). Origem orgânica de mar raso do sílex com camadas do Triássico no centro do Japão. J. da Faculdade de Ciências da Univ. de Tóquio, Sec. 2, vol. XIX, 5, pág. 369-400
  7. ^ De Wever, P. e I. Origlia-Devos; 1982, Datations novelles par les Radiolarites de la serie des Radiolarites sl du Pinde-Olonos, (Grécia) , CR Acad. Sc. Paris., 294, pág. 399–404
  8. ^ Berger, WH & Winterer, EL (1974). Estratigrafia de placas e linha flutuante de carbonatos. Editores: Hsü, KJ & Jenkyns, HC, Spec. Publicação Internacional Bunda. Sedimento. Sedimentos pelágicos: na Terra e no fundo do Mar , p. 11–48
  9. ^ Tatiana J. Tolmacheva, Taniel Danelian e Leonid E. Popov. Evidência de 15 milhões de sedimentação siliciosa biogênica contínua em águas profundas nos primeiros oceanos do Paleozóico
  10. ^ Taniel Danelian, Leonid Popov (2003). A biodiversidade dos radiolaires ordoviciens: considerando os dados novos e revisados ​​provenientes do Cazaquistão. Boletim da Société Géologique de France, 174, Nº. 4, pág. 325–335, ISSN0037-9409
  11. ^ Schwarz, A. (1928). Die Natur des culmischen Kieselschiefers. Abh. Senckenberg. natureza. Ges., 41, pág. 191–241
  12. ^ Catalano, R. e outros. (1991). Faunas de águas profundas circunpacíficas do Permiano do oeste de Tétis (Sicília, Itália) – Novas evidências para a posição do Permiano Tétis. Paleogeogr. Paleocli. Paleoeco., 87, p. 75–108
  13. ^ Kozur, H. & Krahl, J. (1987). Erster Nachweis von Radiolarien im tethyalen Perm Europas. N. Jb. Geol. Paleontol. Abh., 174, pág. 357–372
  14. ^ De Wever, P. e outros. (1988). Idade Permiana dos radiolaritos das nappes Hawasina. Montanhas de Omã. Geologia, 16, pág. 912–914
  15. ^ Ruttner, AE (1991). A fronteira sul da Laurásia, no nordeste do Irã. Editores: União Europeia de Geociências, Estrasburgo. Terra Resumos, 3, pág. 256-257
  16. ^ Lein, R. e outros. (1995). Neue Daten zur Geologie des Karawanken-Strassentunnels. Geol. Paleontol. Luva. Innsbruck, 20, pág. 371–387
  17. ^ Bosselini, A. & Winterer, EL (1975). Calcário pelágico e radiolarito do Mesozóico Tetiano: um modelo genérico. Geologia, 3, pág. 279–282
  18. ^ Ogg, JG e outros. (1992). 32. História da sedimentação do Jurássico até o início do Cretáceo do Pacífico equatorial central e dos locais 800 e 801. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 129
  19. ^ DW Haig, e outros. al. Microfósseis calcários e siliciosos do Cretáceo Médio do Siltstone basal de Gearle, Giralia Anticline, Southern Carnarvon Basin, Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology , Volume 20, Edição 1, 1996, páginas 41–68
  20. ^ Mookaite em mindat.org
  21. ^ Margolis, SV e outros. (1978). Nódulos fósseis de manganês de Timor: evidências geoquímicas e radioquímicas de origem em águas profundas. Química. Geol., 21, pág. 185-198
  22. ^ Velocidade, RC & Larue, DK (1982). Arquitetura de Barbados e implicações para acréscimo. J. geofísica. Res., 87, pág. 3633-3643

links externos

  • Radiolarian Ribbon Chert nos promontórios de Marin (NPS)
  • Perguntas frequentes sobre Chert - NPS
  • Foto de radiolarita na Córsega, França (texto em francês) recuperada em 17/05/2009
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