cherts y sedimentos silíceos - fse.materias.gl.fcen.uba.ar
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Cherts y sedimentos
silíceos
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Introducción
• Chert es un término general para rocas silíceas
de grano fino de origen químico, bioquímico o
biogénico
• Es una roca densa y muy dura, con fractura
concoidea, formada mayormente por sílice
• El jaspe, el flint y la porcelanita son tipos de
chert
• Los dos tipos principales de chert son los
estratificados (formados principalmente en
fondos oceánicos) y los nodulares (formados en
calizas). Además existe el chert lacustre, el
volcánico, los silcretes y la madera petrificada.
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Petrología del chert
• El chert se conforma de microcuarzo (cristales
de pocos micrones – hasta 30 um), megacuarzo
(drúsico, con cristales grandes de hasta 500 um)
y cuarzo calcedónico (fibroso)
Megacuarzo
Microcuarzo
Calcedonia
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Chert a partir de microorganismos silíceos visto al microscopio
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•Los radiolarios, las diatomeas y las espículas de
esponjas silíceas están compuestas
principalmente por sílice opalina
• La sílice opalina es una variedad amorfa que
contiene hasta un 10% de agua, que durante la
diagénesis cambia a cuarzo
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Cherts Estratificados
• Los radiolarios, las diatomeas y las espículas
silíceas de esponjas forman fangos silíceos por
debajo de la profundidad de compensación del
carbonato de calcio (LCCC)
• Se acumulan en las planicies abisales a más de
4,5 km de profundidad en el Pacífico
• También se forman a menor profundidad en
zonas de alta productividad, asociadas con
surgencia (upwelling).
•Sufren disolución durante la sedimentación en
los primeros 1000 m y a profundidades mayores
de 6 km
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Distribución de sedimentos pelágicos en el Océano Pacífico
Calcáreo
biogénico
Arcillas
abisales
Arcillas
abisales
Silíceo
biogénico
Silíceo
biogénico
Silíceo
biogénico
Turbiditas
Fangos
hemipelágicos Fangos
hemipelágicos
Volcaniclástico
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Fangos calcáreos mezclados con sedimentos piroclásticos
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Radiolarios
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Cherts Estratificados
• La estratificación es de una escala de pocos cm
• Algunos cherts estratificados están asociados
con rocas volcánicas, en general pillow-lavas
extruidas en el fondo marino.
•Si además hay asociación con diques y cuerpos
ultramáficos se denomina suite ofiolítica (Trinidad
de Steinmann) a esta asociación, que se asume
que es un fragmento de corteza oceánica.
• Suelen asociarse con turbiditas carbonáticas y
fangolitas pelágicas
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NEcuador Rift
Límite de “nieve pelágica”
Fango silíceoFango calcáreo
BasaltosArcillas abisales
Partículas biogénicas sil.
+ calc.
Mov. de la placa (al NW)
Edad
Prof. Comp. CaCO3
Modelo estratigráfico pelágico para el Océano Pacífico
Zona de
acumulación
del fango
silíceo
Acumulación
de arcillas
abisales
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Fango de radiolarios
Fangolita hemipelágica
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Cherts Estratificados
• Los cherts del Precámbrico se formaron por
precipitación directa de sílice a partir de
soluciones saturadas y es muy probable que la
concentración de sílice en el Precámbrico fuera
mayor que en el Fanerozoico.
También es probable que el quimismo del agua de
mar fuera distinta a la actual.
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Hematita
especular
Jaspe
(sílice +
hematita)
Negaunee Iron Formation - PC, Tipo Superior, Michigan, USA
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Diagénesis de Cherts Estratificados
• Del ópalo amorfo (A) se pasa durante la
diagénesis al ópalo de cristobalita y tridimita (CT)
y luego al cuarzo.
•Esta transición se registra muy bien mediante
rayos X
•Estos componentes son cada vez más
insolubles:
• A =120-140 ppm
• CT = 25-30 ppm
•Cuarzo = 6-10 ppm
• Por lo que las formas estables reemplazan a las
inestables.
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Esferas (lepispheres) colalescentes de ópalo CT en caolinitas
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Ópalo CT hojoso en una esfera “lepisphere” juvenil mostrando el
ángulo de maclado de 70° correspondiente al ángulo de
intersección de las caras de un octaedro de cristobalita
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Cristales de cuarzo de textura
equigranular en chert
Fm. Phosphoria, Pérmico,
USA (imagen de microscopio
electrónico de barrido)
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Cherts Nodulares
•Se forman en rocas carbonáticas, como nódulos
concentrados a lo largo de ciertos planos de
estratificación.
•Se forman soluciones ricas en sílice a partir de la
disolución de los componentes silíceos dispersos
en la caliza.
•Precipita dentro de la caliza reemplazando a los
componentes carbonáticos
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Esferas de ópalo CT de 2 a 3 um de diámetro entre cristales de calcita
Creta parcialmente silicificada del Maastrichtiano (Perforación
oceánica, a 104 m de profundidad)
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Cherts Lacustres
•Se forman en lagos y cuerpos de agua efímeros
a partir de diatomeas
•Puede haber precipitación directa de sílice
inorgánica si hay grandes fluctuaciones de pH. A
pH mayor de 9 el cuarzo se solubiliza
rápidamente.
•Esto ocurre en lagos alcalinos en los cuales la
sílice reprecipita por alcanzar la sobresaturación o
por variación del pH (esto puede ser por influjo de
agua dulce al cuerpo)
•También puede haber actividad hidrotermal con
aporte de soluciones de sílice al lago.
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Chert Volcánico
•Se forma por devitrificación de tobas ácidas en
suelos, en lagos o en ambientes marinos
•Se concentra la sílice y se pierden los otros
elementos del vidrio
•Normalmente están formados por microcuarzo y
se pierde la textura original de la roca
•La toba toma un aspecto de porcelana y es
extremadamente dura
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Silcretes
•Se forman en suelos en condiciones áridas o
semiáridas, con aguas freáticas alcalinas, con un
pH mayor de 9
•Normalmente están formados por microcuarzo
como cemento entre los granos tamaño arena
•Pueden tener tubos de raíces
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Superficie de meteorización y paleosuelo silcretizado en el Eoceno
de la Patagonia
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Madera Petrificada
No es un proceso de reemplazo sino de
permeación y relleno de las cavidades
celulares por sílice disuelta. La sílice tiene
afinidad con las moléculas orgánicas y se
deposita sobre la lignina y los grupos xílicos
de la celulosa en ambiente anóxico y con
soluciones ricas en sílice (por ejemplo en
tobas).
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Bosques
Petrificados de
Sarmiento y
Jaramillo