Rocas Silíceas (1.79MB) - Facultad de Ciencias Naturales y Museo ...

FTANITAS ( (CHERTS CHERTS) ) Y
SEDIMENTOS SILÍCEOS
Í
Dr. Luis A. Spalletti
Cátedra de Sedimentología, Facultad de Ciencias Naturales y Museo,
Universidad Nacional de La Plata. 2006-2009.

La ftanita es una roca silícea de grano fino (por lo común entre 5
y 20 µ) µ), , densa, muy dura y que suele mostrar fractura concoide.
Las impurezas impurezas (arcillas (arcillas, hematita hematita, carbonatos y y materia materia orgánica)
no pasan del 5%.
Los componentes componentes silíceos silíceos se se pueden pueden concentrar concentrar por:
por:
Precipitación química (directa y metasomática)
Precipitación bioquímica
Acumulación biogénica
(Retrabajamiento mecánico
de esos componentes) p )

COMPONENTES DE LAS FTANITAS Y
SEDIMENTOS SILÍCEOS
SILÍCEOS
Microcuarzo: cristales de pocos micrones.
Megacuarzo: cristales más gruesos que pueden superar los 500 µ y
tienen tendencia euedral. Por lo común rellenan huecos y paredes
(drusas).
Calcedonia (cuarzo (cuarzo calcedónico): variedad fibrosa con individuos
alargados desde pocos micrones hasta 500 µ. Suelen disponerse con
diseño radial, con formas en cuña, a veces mamelonares y esferulíticas.
Ópalo o sílice opalina: sustancia amorfa e inestable. Decrece su
proporción con el tiempo geológico y no se encuentra en las ftanitas
precámbricas ni paleozoicas. Los componentes biogénicos silíceos son
todos de ópalo.

CAMPOS DE ESTABILIDAD DE LA
SÍLICE
Solubilidad del cuarzo y de la
sílice amorfa a 25º C.
Boggs (1992), Tucker (2003)

COMPONENTES DE LAS FTANITAS Y
SEDIMENTOS SILÍCEOS
El ópalo amorfo, de los componentes biogénicos, es conocido como
ópalo p A.
El primer cambio producido por diagénesis es el pasaje de ópalo A a
ópalo p CT que q es un componente p con una estructura cristalina bastante
desordenada e interestratificada de cristobalita y tridimita. Son
cristales pequeños laminares y/o esferulíticos.
El siguiente pasaje es a microcuarzo o a calcedonia calcedonia. . Este proceso
produce la obliteración de las estructuras orgánicas originales de las
diatomeas y los radiolarios.
Todos estos pasajes implican la transformación a especies más estables.
El cambio ópalo p A → ópalo p CT → calcedonia y microcuarzo produce p
una reducción enorme de la porosidad que pasa desde 90% a menos
del 10%, sin necesidad de apelar a la compactación.

TRANSFORMACIONES DIAGENÉTICAS
CON CON AUMENTO AUMENTO DE DE SOTERRAMIENTO
SOTERRAMIENTO
Nótense las diferencias en
la temperatura y tiempo
de transformación según
las regiones tectónicas
tectónicas
con alto y bajo gradiente
geotérmico.
Boggs (1992)

ORGANISMOS CONCENTADORES DE
SÍLICE OPALINA
Radiolarios: zooplankton marino, desde el Cámbrico a la actualidad.
Formas circulares a elongadas con espinas y ornamentos superficiales.
De De decenas decenas a a centenares centenares de de micrones.
micrones.
Diatomeas: fitoplankton marino y continental, desde el Triásico a la
actualidad actualidad. Frústulos circulares a elongados con espinas espinas y y ornamentos
ornamentos
superficiales. De decenas a centenares de micrones.
Esponjas silíceas: silíceas: marinas y continentales continentales, desde el Cámbrico a la
actualidad. Desde unos pocos micrones hasta varios milímetros, con
formas triletes o en Y, y secciones circulares a ovaladas.

ORGANISMOS CONCENTADORES DE
SÍLICE OPALINA
RADIOLARIOS

ORGANISMOS CONCENTADORES DE
SÍLICE OPALINA
DIATOMEAS
Para formar una capa de unos pocos centímetros de
espesor y 1 kilómetro cuadrado de superficie se requieren
decenas de millones de frústulos de diatomeas.

CONCENTRACIÓN DE LOS RESTOS DE
ORGANISMOS SILÍCEOS
Los organismos organismos silíceos silíceos constituyen constituyen los los denominados denominados cienos cienos (
(oozes (oozes oozes) )
silíceos silíceos, , siendo los más comunes los de radiolarios y de diatomeas.
Se originan cuando hay elevada productividad orgánica en aguas
superficiales.
L Los cienos i d de di diatomeas se encuentran en mares mares d de altas l l latitudes i d
(Pacífico norte, Antártida). En cambio, los cienos de radiolarios son
típicos del Pacífico e Índico ecuatoriales. No obstante, en el pre pre-
Mesozoico los radiolarios pueden haber ocupado nichos ecológicos de
las diatomeas.

CONCENTRACIÓN DE LOS RESTOS DE
ORGANISMOS SILÍCEOS
Su concentración está favorecida por la ausencia de carbonatos, por lo
que los cienos silíceos son característicos de las zonas profundas de
los océanos (superiores a CCD, aproximadamente 4.500 m). En el
ambiente abisal llegan g hasta los 6.000 m que q es la profundidad p de
compensación del ópalo (OCD).
Con todo, los cienos silíceos pueden aparecer a profundidades menores
(de menos de 1.500 m), en aguas fértiles en sílice y si es que no se
produce p en esos ambientes acumulación de cienos carbonáticos ( (déficit
en la producción de plankton calcáreo). Esto puede haber ocurrido en
el Paleozoico y al inicio del Mesozoico, ya que componentes
importantes del del plankton plankton calcáreo calcáreo, como foraminíferos y y cocolitos, cocolitos no
no
habían evolucionado.

CIENOS, TIERRAS Y SEDIMENTITAS
BIOGÉNICAS BIOGÉNICAS SILÍCEAS
El cieno silíceo es el sedimento en su ambiente de depositación.
Cuando el material ha dejado de estar en su ambiente, pero se mantiene
como sedimento, sedimento es es decir decir inconsolidado, inconsolidado al al depósito depósito se se lo lo denomina
denomina
tierra (tierra tierra de radiolarios, tierra de diatomeas diatomeas). ).
Cuando el depósito está consolidado, constituyendo una roca
blanquecina o de tonalidades claras, de grano muy fino, seleccionada,
de aspecto spe to sedoso sedoso y de de muy m baja b j densidad densid d debido debido a la l elevada ele d
porosidad, reciben su denominación por el componente predominante,
por ejemplo radiolarita radiolarita, , diatomita diatomita.

TIPOS TIPOS DE DE SEDIMENTITAS SILÍCEAS
G Geológicamente ló i t se reconocen dos d tipos ti de d depósitos d ó it silíceos: ilí
estratificados estratificados o o ftanitas ftanitas estratificadas
estratificadas: estratificadas
estratificadas: : cuerpos
cuerpos
regionalmente continuos y que conforman sucesiones sedimentarias.
En general, se los considera acumulaciones primarias.
nodulares o ftanitas nodulares nodulares: : aparecen como concreciones
incluidas en en sedimentitas carbonáticas, carbonáticas pelitas pelitas y y evaporitas. evaporitas Se Se los
los
atribuye a procesos diagenéticos.

FTANITAS O CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
S Se los l s vincula in l esencialmente s n i lm nt con n pr procesos s s bi biogénicos éni s y
volcánicos (posible transformación de vidrio volcánico).
Pueden constituir alternancias entre sedimento orgánico silíceo
y pelitas pelitas (son comunes comunes lutitas lutitas oscuras, oscuras silíceas silíceas y/o y/o piríticas) piríticas) en en láminas
láminas
delgadas (de sólo unos pocos centímetros) que reflejan cambios cíclicos
de productividad y de aporte terrígeno.
Otras sucesiones están formadas por cuerpos masivos masivos y y más
más
uniformes de ftanita en capas que pueden superar 1 m de espesor,
internamente laminadas o masivas y de tonos oscuros (verdosos, grises)
que q evidencian una mucho más homogénea g productividad p biogénica g
silícea.
Hay cuerpos de chert con estratificación gradada, paralela y
ondulítica y con lineaciones subestratales, lo que q refleja j retrabajamiento j
por corrientes de turbidez. Estos cuerpos pueden también mostrar
brechamiento y plegamiento sin sedimentario producidos por
fenómenos de desmoronamiento cuando los cienos primarios se
acumularon lr en altos lt topográficos tp ráfi submarinos b ri o en z zonas con
pendientes inestables.

GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Suelen aparecer en sucesiones de rocas fuertemente
deformadas deformadas, lo lo que que denota denota el el ascenso ascenso tectónico tectónico de de depósitos depósitos marinos
marinos
profundos.
Pueden constituir una asociación con lavas básicas en
almohadilla, depósitos volcaniclásticos, lutitas oscuras y carbonatos
pelágicos. Esta es una típica asociación ofiolítica que representa a un
fragmento de fondo fondo oceánico oceánico. oceánico oceánico. . Las Las ftanitas de de esta esta asociación asociación se
se
originan como productos de acumulación biogénica marina profunda y
como resultado de transformación de vidrio volcánico.
En asociación con carbonatos pelágicos y con turbiditas
silicoclásticas y carbonáticas se interpretan como depósitos marinos
profundos p de un margen g continental p
pasivo.

GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Big Fork Chert (Ordovícico) Hot Springs Arkansas (USA) Ftanita
Big Fork Chert (Ordovícico), Hot Springs, Arkansas (USA). Ftanita
interestratificada con lutitas mostrando fuerte deformación tectónica.

CONCEPTOS ADICIONALES SOBRE LA
GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Algunas ftanitas estratificadas del Precámbrico han sido
vinculadas con emanaciones de aguas g termales en el fondo oceánico.
Otros autores consideran que esos océanos pudieron tener altas
concentraciones de sílice y bajos valores de pH.

FTANITAS O CHERTS CHERTS DE AMBIENTE
CONTINENTAL
Además de ás de los os ejemplos eje p os de ambientes a b e tes marinos, a os, las as sedimentitas sed e t tas
químicas silíceas pueden encontrarse como productos de:
Acumulaciones biogénicas (diatomeas) en ambientes lacustres.
Precipitación química en lagos muy alcalinos.
Precipitación química (bacteriana) en aguas termales continentales:
formación de de depósitos depósitos de de sinter por evaporación evaporación y rápido
enfriamiento de aguas cargadas en sílice.
Silcretos Silcretos: : suelos de regiones áridas a semiáridas (Australia,
Sudáfrica), aguas alcalinas actúan sobre materiales de composición
silícea (volcaniclásticas riolíticas, por ejemplo), producen disolución y
reprecipitación edáfica edáfica de de microcuarzo microcuarzo (huecos, (huecos tapices tapices sobre sobre raicillas).
raicillas)

LA PRECIPITACIÓN EN LAGOS
ALCALINOS
En principio, con pH fuertemente alcalino, superior a 9, se
produce la disolución de granos de cuarzo, también de argilominerales
y del vidrio volcánico de depósitos volcaniclásticos que se encuentren
en el fondo del cuerpo de agua. Pueden tener estructuras de
deformación sinsedimentaria, brechamiento y grietas de desecación.
El agua del lago se sobresatura en sílice.
La precipitación química de la sílice puede producirse por dos
mecanismos esenciales:
a) a) ) evaporación: p precipitan p p g geles de cristobalita, , tal como ocurre
en el lago Coorong en Australia), o
b) por entrada de aguas dulces (como en el lago Magadi, de
África, , con precipitación p p p primaria del silicato de sodio, , magadiita, g ,q que
pasa rápidamente a ópalo. En este caso, la sílice se asocia con
carbonato de sodio del que pueden quedar moldes de cristales.

LAGO COORONG EN EL SUR DE
AUSTRALIA

LAGO MAGADI
El Lago Magadi (Kenia), del rift
africano. Es un lago alcalino de
región ió seca en el l que se acumulan l
carbonatos de sodio, como trona, en
asociación con silicatos de sodio
(magadiita). Está alimentado por
aguas de emanaciones volcánicas.

TIPOS ESPECIALES DE FTANITAS
ESTRATIFICADAS
Novaculita Novaculita: : roca de sílice criptocristalina densa, homogénea,
clara constituida esencialmente por microcuarzo.
Jaspe Jaspe: : variedad roja de ftanita por presencia de hematita
diseminada. Los jaspes suelen depositarse en alternancia con láminas de
hematita. Al par jaste/hematita se lo denomina jaspilita jaspilita.
Porcelanita Porcelanita: : ftanita con textura fina, algo porosa que tiene
aspecto de cerámica sin esmaltar. Puede tener mayor contenido de
impurezas (por ejemplo calcita, dolomita). También se aplica a ftanitas
opalinas de grano muy fino fino.
Sinter Sinter: : ftanita de tonos claros (blanca, amarillenta, rosada),
porosa y liviana, producida por emanaciones de aguas termales
continentales y y fijación fijación por bacterias termofílicas termofílicas. Geyserita Geyserita:esuna
Geyserita Geyserita: :esuna : es una
variedad de sinter relacionada con geyseres.
Toba silícea o halleflint: ftanita producto de la silicificación
de depósitos depósitos piroclásticos piroclásticos muy vítreos, vítreos debida a fenómenos de
de
devitrificación o de metasomatismo por introducción de sílice en
materiales piroclásticos.

GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Afloramiento de novaculita devónica Hot Springs Arkansas (USA) Sílice
Afloramiento de novaculita devónica, Hot Springs, Arkansas (USA). Sílice
prácticamente pura representa a depósitos de fondo oceánico. La roca es dura y
muy resistente a la descomposición.

GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Jaspilita de Negaunee Iron Formation, Michigan (USA).

GEOLOGÍA DE LAS FTANITAS O
CHERTS CHERTS ESTRATIFICADOS
Aguas termales que drenan hacia el Río Madison (Lower Geyser Basin, Yellowstone National
Park, Wyoming, USA) han depositado un montículo de sinter rojo y amarillo por actividad
de bacterias termofílicas.

FTANITAS NODULARES O PEDERNAL
(TAMBIÉN CONOCIDAS COMO FLINTS) FLINTS
Los nódulos de pedernal son concreciones masivas, de
textura muy fina, compactas y duras, con fractura concoide. Sus formas
van desde ovoidales a irregulares, pero con contornos suaves o
“redondeados”. edo deados . Las dimensiones d e s o es de estos cuerpos cue pos son so variadas, va adas, y
aunque pueden llegar a 1 m, por lo general se encuentran entre 5 cm y
50 cm. Están incluidos en distintos tipos de rocas, como carbonatos
pelágicos (micritas), (micritas) pelitas pelitas y y evaporitas evaporitas anhidríticas.
anhidríticas

FTANITAS NODULARES O PEDERNAL

FTANITAS NODULARES O PEDERNAL
Desde el punto de vista genético se manejan tres alternativas:
a) precipitación p p p primaria de coloides silíceos amorfos en el fondo de
cuerpos de agua marinos o lacustres (poco probable),
b) penetración de agua meteórica en los suelos (probable), y
c) ) crecimiento i i y reemplazo l en el li interior i del d l sedimento di que los l aloja l j (la (l
más aceptada).

FTANITAS NODULARES O PEDERNAL
La aceptación del origen diagenético está basada en evidencias
tales como: presencia de ooides y de fragmentos esqueletales
carbonáticos reemplazados por sílice, continuidad de la laminación
original del sedimento en el interior de los nódulos.
El origen más probable de los nódulos se se relaciona relaciona con la
disolución de ópalo A biogénico que está diseminado en el sedimento
alojante (especialmente espículas de esponjas, pero también radiolarios,
frústulos de diatomeas) y reprecipitación de ópalo CT en puntos de
crecimiento nodular.