Радиолярит - Radiolarite

Обнажение францисканских кремней радиолярий в Сан-Франциско, Калифорния
Обнажение кремней радиолярий около Камбрии, Калифорния . Толщина отдельных кроватей составляет от 2 до 5 см.
Радиолярит ( юрский ) из Альп .

Радиолярит представляет собой кремнистую , сравнительно твердую, мелкозернистую, кремневидную и однородную осадочную породу , состоящую преимущественно из микроскопических остатков радиолярий . Этот термин также используется для обозначения затвердевших выделений радиолярий и иногда как синоним радиолярий земли. Тем не менее, радиолярийная Земля обычно рассматривается учеными Земли как неконсолидированный эквивалент радиолярита. Радиоляриевые шерто хорошо-местный, микрокристаллический радиолярит , который имеет хорошо развитый кремнистый цемент или основную массу.

Минералогия и петрология

Радиоляриты - это биогенные морские тонкослоистые осадочные породы. Слои выявляют чередование зерен обломочной слюды , радиолярий, карбонатов и органических пигментов . Глинистые минералы обычно не богаты. Радиоляриты, залегающие на относительно небольших глубинах, могут чередоваться с карбонатными слоями. Однако чаще всего радиоляриты представляют собой пелагические глубоководные отложения.

Радиоляриты - очень хрупкие породы, которые трудно расщепить. Они конхоидально ломаются острыми краями. Во время выветривания они распадаются на маленькие прямоугольные кусочки. Цвета варьируются от светлого (белесого) до темного (черного) через красный, зеленый и коричневый оттенки.

Радиоляриты состоят в основном из панцирей радиолярий и их фрагментов. Скелетный материал состоит из аморфного кремнезема ( опал А ). Радиолярии - это морские планктонные протисты с внутренним скелетом. Их размеры колеблются от 0,1 до 0,5 миллиметра. Среди их основных отрядов можно выделить albaillellaria , ectinaria , spumellaria сферической формы и nassellaria в форме капюшона .

Седиментация

Согласно Takahashi (1983) радиолярии остаются от 2 до 6 недель в эвфотической зоне (продуктивный поверхностный слой на глубине 200 метров), прежде чем они начнут опускаться. Их спуск через 5000 метров океанской воды может занять от двух недель до 14 месяцев.

Как только протист умирает и начинает разлагаться, растворение кремнезема сказывается на скелете. Растворение кремнезема в океанах происходит параллельно кривой температура / глубина и наиболее эффективно в верхних 750 метрах водной толщи , ниже она быстро уменьшается. По достижении границы раздела осадок / вода растворение снова резко возрастает. На несколько сантиметров ниже этой границы растворение продолжается также в осадке, но с гораздо меньшей скоростью.

На самом деле удивительно, что любые радиолярийные тесты вообще выживают. Подсчитано, что в илах радиолярий сохраняется лишь один процент исходного скелетного материала. Согласно Данбар и Бергер (1981), даже такая минимальная сохранность в один процент объясняется просто тем фактом, что радиолярии образуют колонии и иногда внедряются в фекальные гранулы и другие органические агрегаты. Органические оболочки действуют как защита при испытаниях (Casey et al. 1979) и предохраняют их от растворения, но, конечно, ускоряют время погружения в 10 раз.

Скорость диагенеза, уплотнения и седиментации

После осаждения начинаются диагенетические процессы, затрагивающие свежеотложенный осадок. Каркасы кремнезема вытравливаются, и исходный опал A медленно начинает превращаться в опал CT (опал с кристаллитами кристобалита и тридимита ). При повышении температуры и давления превращение переходит в халцедон и, наконец, в стабильный скрытокристаллический кварц . Эти фазовые изменения сопровождаются уменьшением пористости ила, что проявляется в уплотнении осадка.

Уплотнение радиоляритов зависит от их химического состава и положительно коррелирует с исходным содержанием SiO 2 . Коэффициент уплотнения обычно варьируется от 3,2 до 5, что означает, что 1 метр уплотненного осадка эквивалентен 3,2-5 метрам ила. Например, альпийские радиоляриты верхней юры показывают скорость осадконакопления от 7 до 15,5 метров / миллион лет (или от 0,007 до 0,0155 миллиметра / год), что после уплотнения эквивалентно 2,2-3,1 метра / миллион лет. Для сравнения: радиоляриты гор Пиндос в Греции дают сопоставимое значение от 1,8 до 2,0 метров / миллион лет, тогда как радиоляриты Восточных Альп имеют довольно небольшую скорость осаждения 0,71 метра / миллион лет. По данным Iljima et al. В 1978 г. триасовые радиоляриты центральной Японии показывают исключительно высокую скорость седиментации от 27 до 34 метров / миллион лет.

Недавние неконсолидированные илы радиолярий имеют скорость осаждения от 1 до 5 метров / миллион лет. В илах радиолярий, отложившихся в экваториальной части Восточной Атлантики, было измерено 11,5 метра / миллион лет. В районах апвеллинга, таких как у побережья Перу, были зарегистрированы чрезвычайно высокие значения - 100 метров / миллион лет.

Глубина осаждения

Мнение о том, что радиоляриты отлагаются в основном в пелагических глубоководных условиях, больше нельзя утверждать. Слои, обогащенные радиоляриями, встречаются даже в мелководных известняках, таких как известняк Зольнхофен и формация Верккалк в Баварии . Что кажется важным для сохранения ила радиолярий, так это то, что они откладываются значительно ниже основания штормовой волны и ниже струй эрозионных поверхностных течений. Радиоляриты без карбонатов, скорее всего, отлагались ниже глубины компенсации кальцита (CCD). Следует иметь в виду, что CCD не был стационарным в геологическом прошлом и что он также является функцией широты . В настоящее время ПЗС достигает максимальной глубины около 5000 метров вблизи экватора .

Бандаж и ленты

Характерная полосчатость и ленточная слоистость, часто наблюдаемая в радиоляритах, в первую очередь обусловлена ​​изменяющимся притоком наносов, который во вторую очередь усиливается диагенетическими эффектами. В простой двухкомпонентной системе глина / кремнезем с постоянным поступлением глины ритмично изменяющиеся цветения радиолярий ответственны за создание прослоек между глиной и кремнем. Эти чисто осадочные различия усиливаются во время диагенеза, когда кремнезем покидает глинистые слои и мигрирует к богатым опалом горизонтам. Возникают две ситуации: при высоком содержании кремнезема и постоянном глинистом фоне формируются толстые слои кремня. С другой стороны, когда поступление кремнезема постоянно и сигнал глины ритмично изменяется, накапливаются довольно толстые полосы глины, прерываемые тонкими полосами кремня. Добавляя карбонаты в качестве третьего компонента, можно создать сложные последовательности, потому что кремнезем несовместим не только с глинами, но и с карбонатами. Во время диагенеза кремнезем в богатых карбонатом слоях начинает сдавливаться и коагулирует в ленты, узелки и другие нерегулярные конкременты. В результате возникают сложные отношения слоев, которые зависят от начального соотношения глина / кремнезем / карбонат и временных изменений отдельных компонентов во время седиментации.

Возникновение во времени и пространстве

Палеозой

Силурский лидит Саксонии , недалеко от Носсена ( Сланцевые горы Носсен-Вильсдрафф )

Древнейшие известные радиоляриты происходят из верхнего кембрия в Казахстане . Радиолярийный ил отложился здесь в течение 15 миллионов лет в нижнем ордовике . Глубоководные осадки отложились вблизи палеоэкватора и связаны с остатками океанической коры . Датирование проведено конодонтами . В более богатых известью разрезах выявлены четыре ассоциации фауны радиолярий. Самая старая, довольно бедная фауна восходит ко второй стадии ордовика (арениг). Самая молодая фауна состоит уже из 15 различных таксонов и относится к пятой стадии (нижний карадосский ярус).

В среднем ордовике (верхний дарривилль ) радиоляриты образовывались около Баллантрэ в Шотландии . Здесь кремни радиолярий залегают на спилитах и вулканических породах. Радиоляриты также встречаются на близлежащих Южных возвышенностях, где они связаны с подушечной лавой .

За шотландскими радиоляритами следуют отложения в Ньюфаундленде среднего и верхнего ордовика. Красный Strong Island Chert, например, залегает на офиолитах .

На силурийском / девонских граничных черных кремнях (локально называемая lydites или кремнистый сланец ) , разработанных с радиолярий в основном в Франкенвальде регионе и в Фогтланде в Германии .

Большое значение имеют новакулиты из Арканзаса , Оклахомы и Техаса, отложившиеся в конце девона. Новакулиты - кремни молочно-белые, тонкослоистые, очень твердые; они подверглись низкому метаморфизму во время орогенеза Уашиты . Их минералогия состоит из микрокварца с размером зерна от 5 до 35 мкм. Микрокварц получают из склер губок и панцирей радиолярий.

В период Миссисипи черные лидиты были отложены в Рейнском массиве в Германии. В нижней перми на Сицилии хостов радиоляриты в известняковых олистолитов , в тот же период радиоляритами поступало из северо - западной части Турции ( Каракая комплекса в Pontides ). Радиоляриты от филлит зоны на Крите восходит к средней перми . В радиоляритах из покровов Hawasina в Омане закрыли конец перми. К концу палеозоя радиоляриты образовались также на южной окраине Лавразии около Машада в Иране .

Мезозойский

Во время триаса ( Верхний Norian и Rhaetian ) кремнистого, пластинчатые известняки залегают в тетической области , примером является Hornsteinplattenkalk из свиты Frauenkogel в южном Караванке из Австрии . Они сложены переслаивающимися кремнями и микритами, разделенными неровными , неплоскими поверхностями напластования. Кремнистые горизонты образовались из богатых радиоляриями слоев известняка, которые впоследствии подверглись окремнению. Подобные отложения в Греции включают слои с известковыми турбидитами . На местных горстах и выше по склону эти отложения претерпевают фациальную смену на красные, богатые радиолярией, аммонитсодержащие известняки. В центральной Японии богатые глиной радиоляриты залегали в виде слоистых кремней в верхнем триасе. Среда их осадконакопления представляла собой мелководное окраинное море с довольно высокими темпами накопления - 30 метров / миллион лет. Помимо радиолярий в этих отложениях очень заметно выделяются спикулы губок.

Начиная с верхнего байоса ( средней юры ) в Альпах накапливались радиоляриты . Начало осадконакопления было диахронным, но завершение в нижнем титоне довольно резкое. Эти высокогорные радиоляриты принадлежат Рупольдинге радиолярит Group ( RRG ) и находятся в Северной известковых Альпах и в Penninic из Франции и Швейцарии ( Граубюнден ). С ними связаны радиоляриты Корсики . Радиоляриты Лигурийских Апеннин появляются несколько позже, ближе к концу юры.

Начиная со средней юры и далее радиоляриты также формировались в тихоокеанской области вдоль западного побережья Северной Америки , примером чего может служить францисканский комплекс . Радиоляриты толщи Грейт-Вэлли моложе и имеют верхнеюрский возраст.

Радиоляриты Калифорнии параллельны отложениям радиоляритов в экваториальной западной части Тихого океана к востоку от Марианской впадины . Накопление радиоляриевога тины на юрской океанической коре было непрерывным здесь из келловее вперед и продолжался до конца валанжины .

Мукайт из хребтов Кеннеди , недалеко от перекрестка Гаскойн, Западная Австралия, в постоянной коллекции Детского музея Индианаполиса .

Радиолярит Windalia является нижнемеловым ( апт ) образованием в Западной Австралии . Эта формация содержит многочисленные окаменелости фораминифер , радиолярий и известняковых нанопланктонов . В некоторых местах добывают разноцветный опаловый или халцедоновый радиолярит, который используется в качестве поделочного камня, называемого мукаитом . В то же время радиоляриты откладывались на мысе Марин недалеко от Сан-Франциско .

Радиоляриты из верхнего мела можно найти в горах Загрос и в горах Троодос на Кипре ( кампанский период ). Радиоляриты Северо-Западной Сирии очень похожи на находки на Кипре и, вероятно, имеют такой же возраст. Красные радиолярийные глины, связанные с марганцевыми конкрециями , зарегистрированы на Борнео , Роти , Сераме и Западном Тиморе .

Кайнозойский

Хорошим примером кайнозойских радиоляритов являются радиолярийные глины с Барбадоса, обнаруженные в океанической группе . Группа была депонирована в интервале времени раннего эоцена до среднего миоцена на океанической коре , которая погружающейся в настоящее время под островной дуги из Малых Антильских островов . Более молодые радиоляриты неизвестны - вероятно, потому, что у более молодых радиоляриевых илов не было достаточно времени для консолидации.

Использовать

Радиолярит - очень твердая порода, поэтому люди каменного века широко использовали его для изготовления инструментов и оружия. Поэтому радиолярит был назван «железом палеолита». Из него изготавливали топоры , лезвия , сверла и скребки . Однако режущие кромки этих инструментов несколько менее острые, чем у кремня .

использованная литература

  1. ↑ Neuendorf, KKE, JP Mehl, Jr. и JA Jackson, JA, ред. (2005) Глоссарий геологии (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 стр. ISBN  0-922152-76-4
  2. Перейти ↑ Takahashi, K. и Honjo, S. (1983). Скелеты радиолярий: размер, вес, скорость погружения и время пребывания в тропических пелагических океанах. Deep-Sea Research, 30, с.543-568.
  3. Перейти ↑ Takahashi, K. (1981). Вертикальный поток, экология и растворение радиолярий в тропических океанах: последствия для цикла кремнезема. Неопубликованная кандидатская диссертация. Диссертация, Океанографический институт Вудс-Холла и Массачусетский технологический институт
  4. ↑ Dunbar, RB и WH Berger (1981) Поток фекальных гранул в современные донные отложения бассейна Санта-Барбара (Калифорния) на основе улавливания отложений, Бюллетень Геологического общества Америки, т. 92, стр. 212-218
  5. ^ Гаррисон, Р. Э. и Фишер, А. Г., 1969. Глубоководные известняки и радиоляриты альпийской юры. В Фридман, Г. М. (Ред.) Условия осадконакопления в карбонатных породах. Soc. Экон. Палентол. Минеральная. Спец. Pübl. 14. 20
  6. ^ a b Iljima, A. et al. (1978). Мелководное, органическое происхождение триасовых слоистых кремней в центральной Японии. J. факультета естественных наук, Univ. Токио, сек. 2, т. XIX, 5, с. 369-400
  7. ^ Де Вевер, П. и И. Ориглиа-Девос; 1982, Новые данные о радиоляритах серии радиоляритов Пинде-Олонос, (Греция) , CR Acad. Sc. Париж., 294, с.399-404
  8. ^ Berger, WH & зимовщик, EL (1974). Стратиграфия плит и колеблющаяся линия карбонатов. Редакторы: Hsü, KJ & Jenkyns, HC, Spec. Publ. Int. Жопа. Осадок. Пелагические отложения: на суше и в море , с. 11–48
  9. ^ Татьяна Дж. Толмачева, Таниэль Данелян и Леонид Е. Попов. Свидетельства непрерывного глубоководного биогенного кремнистого осадконакопления в раннем палеозое в течение 15 млн лет.
  10. ^ Таниэль Данелян, Леонид Попов (2003). La biodiversité des radiolaires ordoviciens: внимание к частям новых доноров и провидцев Казахстана. Бюллетень геологического общества Франции, 174, Nº. 4, стр. 325-335, ISSN 0037-9409
  11. ^ Шварц, А. (1928). Die Natur des culmischen Kieselschiefers. Abh. Зенкенберг. натурф. Ges., 41, с. 191-241
  12. ^ Каталано, Р. и др. (1991). Пермские глубоководные фауны около Тихого океана из западной части Тетиса (Сицилия, Италия) - новые свидетельства положения пермской Тетиса. Palaeogeogr. Палеокли. Palaeoeco., 87, с. 75-108
  13. ^ Kozur, H. & Krahl, J. (1987). Erster Nachweis von Radiolarien im tethyalen Perm Europas. N. Jb. Геол. Paläontol. Abh., 174, стр. 357–372
  14. ^ Де Вевер, П. и др. (1988). Пермский возраст радиоляритов покровов Гавасины. Оманские горы. Геология, 16, с. 912-914
  15. ^ Ruttner, AE (1991). Южная окраина Лавразии на северо-востоке Ирана. Редакторы: Европейский союз наук о Земле, Страсбург. Terra Abstracts, 3, стр. 256-257}
  16. ^ Lein, R. et al. (1995). Neue Daten zur Geologie des Karawanken-Strassentunnels. Геол. Paläontol. Mitt. Инсбрук, 20, стр. 371-387
  17. ^ Bosselini, А. & зимовщик, EL (1975). Пелагические известняки и радиоляриты тетического мезозоя: общая модель. Геология, 3, с. 279–282
  18. ^ Ogg, JG et al. (1992). 32. От юрского до раннемелового периода седиментации центральной экваториальной части Тихого океана и участков 800 и 801. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 129
  19. ^ D. W. Haig, et. al. Среднемеловые известковые и кремнистые микрофоссилии из базального алевролита Гиралия, антиклиналь Гиралия, бассейн Южный Карнарвон , Алчеринга: Австралазийский журнал палеонтологии , том 20, выпуск 1, 1996, страницы 41-68
  20. ^ Mookaite на mindat.org
  21. ^ Марголис, С.В. и др. (1978). Ископаемые марганцевые конкреции Тимора: геохимические и радиохимические доказательства глубоководного происхождения. Chem. Геол., 21, с. 185–198
  22. Перейти ↑ Speed, RC & Larue, DK (1982). Архитектура Барбадоса и ее значение для прироста. J. geophys. Res., 87, с. 3633-3643

внешние ссылки