Variedades petrográficas (II) • ÓPALO: Sílice amorfa hidratada. Cuatro s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
tipos fundamentales: – Ópalo A: biogénico y sinsedimentario. Caparazones de radiolarios, diatomeas, espículas de esponjas, etc. – Ópalo A’: Precipitación inorgánica diagenética. – Ópalo CT (lussatita): Diagenético.
Cristobalita
+
tridimita.
– Ópalo C. Cristobalita generada por floculación y envejecimiento de geles silíceos. Primario o diagenético.
Variedades petrográficas (III)
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
• CALCEDONIA: Variedad fibrosa del cuarzo microcristalino. Tipos: – Calcedonia: Elongación negativa o largo-rápido (fibras elongadas en la dirección del eje de menor índice de refracción del cuarzo). – Cuarcina y Lutecita: Elongación positiva o largolento. Interpretación genética – Cuarcina y lutecita: Presencia de sulfato en el medio (¿Evaporitas?). – Calcedonia: Sin sulfato en el medio.
Elongación de las variedades fibrosas de la sílice (I) N
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
n
CALCEDONITA Elongación - (largo-rápido)
N R o n j o d e 1 er o r d e n
Elongación de las variedades fibrosas de la sílice (II) N
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
n
CUARCINA-LUTECITA Elongación + (largo-lento)
N R o n j o d e 1 er o r d e n
Variedades de la sílice
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Variedades petrográficas (IV)
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
• CUARZO MICROCRISTALINO: Microcristales de cuarzo equidimensionales de 8 a 10 micras. – Variedades: • Alotriomorfo (equidimensional). • Flamígero: Asociado a cuarcina-lutecita. Génesis en similares condiciones.
– Génesis: • Transformación o reemplazamiento de otras variedades. • Precipitación química: Cemento.
Cuarzo microcristalino
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Variedades petrográficas (V)
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• CUARZO MEGACRISTALINO: Cristales de cuarzo de tamaño superior a las 500 micras. – Variedades: • En empalizada • En mosaico • Idiomorfo • etc.
Silexitas estratificadas (I) • Alternancia de capas silexíticas (cm) y lutíticas (mm). s – Las capas lutíticas pueden constituir entre el 5 y el 40% de la a c secuencia. i t í x • Génesis: e l i – Acumulaciones de caparazones silíceos (radiolarios, S diatomeas, etc.) en medios marinos: s a c • Sólo se producen en zonas profundas por debajo del nivel de o compensación de carbonatos. R . • O en zonas más someras, con bajas proporciones de 6 organismos calcáreos y terrígenos. a m – Algunas asociadas a lavas almohadilladas: e T
• ¿Origen volcánico): precipitación directa o incremento de la actividad biológica. La mayoría de silexitas son de origen orgánico.
Silexitas estratificadas (II)
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Silexitas estratificadas (III)
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Génesis
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Silexitas estratificadas. Diagénesis (I)
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
• Evolución diagenética de los depósitos de caparazones silíceos: – Transformación a rocas silexíticas (cuarzo microcristalino) a través de distintas transformaciones mineralógicas.
• El estudio de esta evolución se ha visto favorecido por: – Los sondeos del “Deep Sea Drilling Project” (D.S.D.P.). – La existencia de afloramientos muy representativos (Fm. Monterrey, Mioceno, USA). – Las transformaciones mineralógicas pueden estudiarse en laboratorio.
Diagénesis
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Silexitas estratificadas. Diagénesis (II) • Evolución diagenética: s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– Desencadenada por la mineralogía y estructura de los componentes del depósito silíceo. – Mineralogía: SÍLICE AMORFA • Solubilidad en agua de mar: 100-120 mg/l • Concentración de sílice en aguas marinas: 2-4 mg/l El material original (los caparazones) se encuentra en desequilibrio
– Estructura de los caparazones: • Elevada superficie específica.
Estructura de los caparazones
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Silexitas estratificadas. Diagénesis (III) • Secuencia de procesos: MADURACIÓN s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– Transformaciones o reemplazamientos mineralógicos (formas de la sílice). – Mecanismos de disolución-precipitación. – Incremento de la cristalinidad. – Esta secuencia está promovida por la distinta solubilidad de las fases silíceas.
• Distribución en las columnas litológicas: – Zonas constituidas por distintos ASOCIACIONES de polimorfos.
polimorfos
– De techo a base: aumento de la cristalinidad.
o
Disolución-precipitación
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Ópalo A
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Ópalo CT desordenado
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Ópalo CT ordenado
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Cristalinidad
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Solubilidad de las fases silíceas (I)
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Solubilidad de las fases silíceas (II)
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Distribución
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Silexitas estratificadas. Diagénesis (IV) • Velocidad de las transformaciones: s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– La velocidad a la que se producen las transformaciones depende de: • Temperatura (profundidad de enterramiento). • Composición del sedimento (% detríticos, carbonatos o materia orgánica).
– En general las transformaciones son lentas. – El ópalo A-A’ :
METAESTABILIDAD
Ópalos hasta el Cretácico
PERO: a mayor T (>> profundidad) el ópalo persiste menos tiempo
Velocidad de transformación
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Silexitas estratificadas. Diagénesis (V) • Velocidad de las transformaciones: cont. s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– El ópalo CT: tarda 20 ma en aparecer a 30-40ºC (200300m), y casi 40 ma si la T es menor (o la profundidad). – El cuarzo: tarda 30-40 ma en formarse a >>500m, y 120 ma si a menor profundidad. – Efectos del porcentaje de detríticos.
• Evolución de la porosidad: – El proceso de maduración provoca una reducción de porosidad. – Esta reducción va asociada a las transformaciones mineralógicas más que a la compactación.
Porcentaje de detríticos
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Variación de porosidad
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Silexitas estratificadas. Terminología (I) • Términos generales: s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
SED I M EN T O S
Siliceous ooze
Siliceous mud
Diatom ooze Radiolarian ooze Spicule ooze
Mayor % de d e t r ít i c o s
ROCAS
D ia t o m it a s Ra d io la r it a s Esp i c u l i t a s
L u t i t a s i l íc e a
Silexitas estratificadas. Terminología (II) • Términos de sílex y porcelanita: s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– BRAMLETTE (1946). Propiedades físicas-texturales: • Porcelanita: roca silícea porosa. • Sílex (chert): roca densa, dura y de fractura concoidea.
– CALVERT (1971). Mineralogía de fases silíceas: • Porcelanita: roca silícea con ópalo CT. • Sílex (chert): roca silícea con cuarzo microcristalino.
– ISAACS et al. (1983). % material detrítico (arcillas): • Porcelanita: roca con 25-50% de detríticos. • Sílex (chert): roca con << 25% de detríticos.
– PISCIOTTO (1981). Términos texturales + mineralogía. Ej.: • Porcelanita de ópalo CT, sílex de cuarzo, etc.
Silexitas nodulares (I)
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
• Nódulos de sílex en rocas carbonatadas (tb. en lutitas y evaporitas). Aislados o coalescentes (= niveles continuos). • Génesis: – Precipitación sinsedimentaria como geles de sílice. – Reemplazamiento diagenético de material preexistente.
• Mecanismos del reemplazamiento:
proceso
– Modificaciones del pH de las soluciones. – Fuerza de cristalización.
de
Silexitas nodulares
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Silexitas nodulares
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Silexitas nodulares
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
Silexitas nodulares (II)
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
• Etapas del proceso de reemplazamiento. Dos posibilidades: Maduración
Reemplazamiento directo
Sílice dispersa
Sílice en solución
Precipitación de ópalo A’ o CT Reemplazamiento de granos y matriz por ópalo CT Maduración a microcuarzo
Reemplazamiento por cuarzo
Silexitas continentales (I) • Se incluyen rocas con un origen diverso: s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– Origen biogénico: acumulaciones de diatomeas. – Precipitación inorgánica: asociada a fluctuaciones del pH en lagos y suelos.
• Procesos inorgánicos: – Lagos efímeros de Coorong (Australia): • Agua de pH elevado y saturada en sílice. • Descenso del pH: sobresaturación y precipitación de geles silíceos. • Envejecimiento (maduración): transformación cristobalita y en cuarzo microcristalino.
en
Lagos efímeros
s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
Silexitas continentales (II) • Procesos inorgánicos: continuación. s a c i t í x e l i S s a c o R . 6 a m e T
– Lagos de África Oriental: • Lagos muy alcalinos alimentados por aguas que lavan rocas volcánicas. • Concentraciones de sílice de hasta 2500 mg/l. • Descensos del pH por aporte de aguas dulces: precipitación de MAGADIITA (silicato sódico hidratado). • Envejecimiento a sílex.