Seaearth es un término británico de minería de carbón que se utiliza en la literatura geológica . Como señaló Jackson, [1] una seaearth es la capa de roca sedimentaria que se encuentra debajo de una veta de carbón . Las seaearths también se han denominado tierra de asiento , "roca de asiento" o "piedra de asiento" en la literatura geológica. Dependiendo de sus características físicas, se pueden aplicar varios nombres diferentes, como arcilla subyacente , arcilla refractaria, arcilla de sílex y ganister, a una seaearth específica.
La arcilla subyacente es una tierra marina compuesta de arcilla blanda y dispersable u otro sedimento de grano fino, ya sea inmediatamente subyacente o formando el fondo de una veta de carbón . La arcilla subyacente generalmente contiene raíces fósiles y exhibe estructuras de suelo notablemente desarrolladas . A menudo ha sido alterada por la meteorización . Las arcillas subyacentes, que se encuentran dentro de las medidas de carbón carbonífero , comúnmente contienen raíces estigmáticas . Los sinónimos de arcilla subyacente incluyen arcilla de asiento, arcilla de raíz, escarpe, arcilloso, arcilla de carbón y arcilla de arcilloso [1]
Las subarcillas suelen mostrar evidencia considerable de haber sido alteradas por la actividad de las plantas y los procesos de formación del suelo y son suelos enterrados total o parcialmente, llamados paleosuelos . Como se documenta en varios estudios detallados, [2] [3] [4] [5] las subarcillas y las tierras marinas suelen exhibir características propias del desarrollo del perfil del suelo . Dependiendo de la subarcilla específica, estas características del suelo pueden incluir alguna combinación de slickensides pedogénicos , estructuras de ped pedogénicos, rellenos de poros de arcilla iluviados , diferentes tipos de microfabricas pedogénicas, rizocreciones, nódulos de caliche , mohos de raíces y horizontes del suelo . En los paleosuelos mejor desarrollados, se habrá producido una alteración significativa de la mineralogía , es decir, la lixiviación y translocación de elementos alcalinos y alcalinotérreos y la caolinitización de esmectitas y vermiculita intercalada con hidroxi . En paleosuelos poco desarrollados, como los que se observan en los perfiles de suelo de los suelos modernos poco desarrollados, llamados " Inceptisoles ", de los deltas de los ríos y llanuras de inundación modernos, puede que no exista ninguna alteración notable de la arcilla subyacente.
Estos estudios demuestran que un paleosuelo , que se desarrolla en o comprende una subarcilla, refleja en gran medida los efectos de las plantas y otros procesos de formación del suelo en la subarcilla mientras formaba la superficie del suelo antes de ser sepultada por sedimentos orgánicos. El crecimiento de las plantas, el anegamiento y otros procesos que ocurrieron durante el desarrollo de un pantano o ciénaga , en el que se acumuló una capa de turba que luego se convirtió en el carbón suprayacente, modificaron el paleosuelo para crear una subarcilla. [2] [6] [7]
La arcilla refractaria, que consiste en arcilla refractaria silícea rica en silicatos de aluminio hidratados, también se llama arcilla refractaria. Así como no todas las arcillas refractarias son arcillas refractarias, no todas las arcillas refractarias son arcillas subyacentes. [1] [8] Dentro de los estratos carboníferos y otros que contienen carbón, la arcilla refractaria comprende comúnmente muchas arcillas subyacentes. La alteración de los sedimentos por la meteorización, las plantas y otros procesos del suelo que comprenden la arcilla subyacente dio como resultado la formación de la gran mayoría de la arcilla refractaria que comprende la arcilla subyacente.
Otra arcilla asociada con los yacimientos de carbón es una arcilla refractaria lisa, similar al pedernal , o lutita, compuesta predominantemente de caolín , llamada "arcilla de pedernal". La arcilla de pedernal se rompe con una fractura concoidea pronunciada y resiste el apagado en agua. [1]
La arcilla de sílex puede ser de origen detrítico o autógeno . Las arcillas de sílex detríticas consisten en sedimentos ricos en caolinita erosionados y transportados desde tierras altas profundamente erosionadas en climas tropicales y redepositados dentro de las llanuras costeras, en las que se acumularon estratos que contenían carbón . Las arcillas de sílex autógenos consisten en sedimentos alterados en el lugar después de la deposición como lechos dentro de ácidos, como turba , que se acumulan dentro de pantanos y ciénagas .
Las arcillas de sílex asociadas con el carbón se presentan típicamente como capas delgadas y lateralmente continuas (bandas), llamadas "tonsteins", que se encuentran dentro de los yacimientos de carbón. En el caso de los tonsteins encontrados dentro del carbón, la formación de arcillas de sílex resultó de la alternancia de vidrio que comprendía ceniza volcánica con aguas ácidas después de que se acumulara en capas delgadas dentro de pantanos de turba o ciénagas. [9] [10]
Al igual que las arcillas refractarias, los ganisters se encuentran dentro de los estratos carboníferos y otros estratos sedimentarios independientes de los yacimientos de carbón. Por lo tanto, como en el caso de las arcillas refractarias, no todos los ganisters son tierras marinas. Los ganisters son areniscas cuarzosas endurecidas de grano fino que se pueden utilizar en la fabricación de ladrillos de sílice. Están cementadas con sílice secundaria y tienen una fractura astillada característica. [1] [8]
Según la definición, los ganisters pueden crearse mediante la cementación de cuarzosa mediante procesos de formación de suelo superficial para formar silcreta, o mediante cementación diagenética dentro del subsuelo. Estudios detallados de ganisters, que se producen como tierras marinas o en otros lugares dentro de estratos que contienen carbón, han descubierto que son paleosuelos antiguos, que son equivalentes tanto en características físicas como en origen a los suelos cementados con sílice modernos, llamados silcretas . [11] [12] [13] Se ha observado la formación moderna de ganisters en el delta del Okavango en Botsuana . [14]