La radiolarita es una roca sedimentaria silícea , comparativamente dura, de grano fino, parecida a un pedernal y homogénea, que está compuesta predominantemente por restos microscópicos de radiolarios . Este término también se utiliza para los exudados radiolarios endurecidos y, a veces, como sinónimo de tierra radiolaria. Sin embargo, los científicos de la Tierra suelen considerar que la tierra radiolaria es el equivalente no consolidado de una radiolarita. Un pedernal radiolario es una radiolarita microcristalina bien estratificada que tiene un cemento o masa fundamental silícea bien desarrollada. [1]
Las radiolaritas son rocas sedimentarias biogénicas, marinas y de capas finas. Las capas revelan un intercambio de granos de mica clástica , pruebas de radiolarios, carbonatos y pigmentos orgánicos . Los minerales arcillosos no suelen ser abundantes. Los radiolaritos depositados en profundidades relativamente poco profundas pueden intercalarse con capas de carbonato. Sin embargo, la mayoría de las veces las radiolaritas son sedimentos pelágicos de aguas profundas.
Las radiolaritas son rocas muy frágiles y difíciles de dividir. Se rompen en forma concoidea con bordes afilados. Durante la intemperie se descomponen en pequeños trozos rectangulares. Los colores van desde los claros (blanquecinos) hasta los oscuros (negros), pasando por tonos rojos, verdes y marrones.
Los radiolaritos se componen principalmente de pruebas de radiolarios y sus fragmentos. El material esquelético está formado por sílice amorfa ( ópalo A ). Los radiolarios son protistas planctónicos marinos con un esqueleto interno. Sus tamaños oscilan entre 0,1 y 0,5 milímetros. Entre sus órdenes principales se pueden distinguir la albaillellaria, la ectinaria, la espumelaria esférica y la nassellaria en forma de capucha .
Según Takahashi (1983), los radiolarios permanecen de 2 a 6 semanas en la zona eufótica (capa superficial productiva hasta 200 metros de profundidad del agua) antes de comenzar a hundirse. [2] Su descenso a través de 5.000 metros de agua del océano puede llevar desde dos semanas hasta 14 meses. [3]
Tan pronto como el protista muere y comienza a descomponerse, la disolución de sílice afecta el esqueleto. La disolución de sílice en los océanos es paralela a la curva temperatura/profundidad y es más efectiva en los 750 metros superiores de la columna de agua , pero más abajo disminuye rápidamente. Al alcanzar la interfaz sedimento/agua, la disolución vuelve a aumentar drásticamente. Varios centímetros por debajo de esta interfaz la disolución continúa también dentro del sedimento, pero a un ritmo mucho menor.
De hecho, es sorprendente que las pruebas con radiolarios sobrevivan [ cita requerida ] . Se estima que sólo el uno por ciento del material esquelético original se conserva en los exudados radiolarios. Según Dunbar y Berger (1981) [4] incluso esta mínima preservación del uno por ciento se debe simplemente al hecho de que los radiolarios forman colonias y que ocasionalmente están incrustados en gránulos fecales y otros agregados orgánicos. Las envolturas orgánicas actúan como protección para las pruebas (Casey et al. 1979) [ cita completa necesaria ] y evitan que se disuelvan, pero por supuesto aceleran el tiempo de hundimiento en un factor de 10.
Después de la deposición, los procesos diagenéticos comienzan a afectar al sedimento recién depositado. Los esqueletos de sílice se graban y el ópalo A original comienza lentamente a transformarse en ópalo CT (ópalo con cristalitos de cristobalita y tridimita ). Al aumentar la temperatura y la presión, la transformación se produce en calcedonia y finalmente en cuarzo criptocristalino estable . Estos cambios de fase van acompañados de una disminución de la porosidad del lodo que se manifiesta como una compactación del sedimento.
La compactación de las radiolaritas depende de su composición química y se correlaciona positivamente con el contenido original de SiO2 . El factor de compactación varía generalmente entre 3,2 y 5, lo que significa que 1 metro de sedimento consolidado equivale a 3,2 a 5 metros de lodo. Las radiolaritas alpinas del Jurásico superior, por ejemplo, muestran tasas de sedimentación de 7 a 15,5 metros/millón de años (o de 0,007 a 0,0155 milímetros/año), que después de la compactación equivalen a 2,2 a 3,1 metros/millón de años. A modo de comparación, las radiolaritas de las montañas Pindos en Grecia arrojan un valor comparable de 1,8 a 2,0 metros/millón de años, mientras que las radiolaritas de los Alpes orientales tienen una tasa de sedimentación bastante pequeña de 0,71 metros/millón de años. [5] Según Iljima et al. 1978 las radiolaritas del Triásico del centro de Japón revelan una tasa de sedimentación excepcionalmente alta de 27 a 34 metros/millón de años. [6]
Los exudados radiolarios no consolidados recientes tienen tasas de sedimentación de 1 a 5 metros/millón de años. [7] En los exudados de radiolarios depositados en el Atlántico oriental ecuatorial se han medido 11,5 metros/millón de años. En áreas de surgencias como frente a la costa peruana se informaron valores extremadamente altos de 100 metros/millón de años [ cita requerida ] .
Ya no se puede afirmar la opinión de que las radiolaritas se depositan principalmente en aguas pelágicas y profundas. Las capas enriquecidas en radiolarios se encuentran incluso en calizas de aguas poco profundas como la caliza de Solnhofen y la Formación Werkkalk de Baviera . Lo que parece ser importante para la preservación de los exudados radiolarios es que se depositan muy por debajo de la base de las ondas de tormenta y por debajo de los chorros de corrientes superficiales erosivas. Lo más probable es que las radiolaritas sin carbonatos hayan sido sedimentadas por debajo de la profundidad de compensación de calcita (CCD). Hay que tener en cuenta que el CCD no ha sido estacionario en el pasado geológico y que también es función de la latitud . En la actualidad, el CCD alcanza una profundidad máxima de unos 5.000 metros cerca del ecuador . [8]
Las bandas características y las capas en forma de cinta que se observan a menudo en las radiolaritas se deben principalmente al cambio en la afluencia de sedimentos, que en segundo lugar se ve potenciada por los efectos diagenéticos. En el sistema simple de dos componentes, arcilla/sílice con suministro constante de arcilla, las floraciones de radiolarios que cambian rítmicamente son responsables de crear una capa intermedia de arcilla y pedernal. Estas diferencias puramente sedimentarias aumentan durante la diagénesis a medida que la sílice abandona las capas arcillosas y migra hacia los horizontes ricos en ópalo. Se producen dos situaciones: con un alto aporte de sílice y una sedimentación constante del fondo de arcilla, se forman gruesas capas de pedernal. Por otro lado, cuando la entrada de sílice es constante y la señal de arcilla varía rítmicamente, se acumulan bandas de arcilla bastante gruesas interrumpidas por finas bandas de pedernal. Añadiendo carbonatos como tercer componente se pueden crear sucesiones complicadas, porque la sílice no sólo es incompatible con las arcillas sino también con los carbonatos. Durante la diagénesis, la sílice dentro de las capas ricas en carbonato comienza a pellizcarse y coagularse formando cintas, nódulos y otras concreciones irregulares. El resultado son relaciones de estratificación complejas que dependen de la proporción inicial de arcilla/sílice/carbonato y de las variaciones temporales de los componentes individuales durante la sedimentación.
Las radiolaritas más antiguas que se conocen proceden del Cámbrico superior de Kazajstán . [9] El exudado radiolariano se sedimentó aquí durante un lapso de 15 millones de años en el Ordovícico Inferior . Los sedimentos de aguas profundas se depositaron cerca del paleoecuador y están asociados con restos de corteza oceánica . La datación se ha realizado con conodontos . En tramos más ricos en cal se identificaron cuatro asociaciones de fauna de radiolarios. La fauna más antigua, bastante empobrecida , se remonta a la segunda etapa del Ordovícico (Arenigiano). La fauna más joven ya consta de 15 taxones diferentes y pertenece a la quinta etapa (Caradociano Inferior). [10]
Durante el Ordovícico Medio ( Darriwiliano Superior ) se formaron radiolaritas cerca de Ballantrae en Escocia . Aquí los pedernales radiolarios se superponen a espilitas y rocas volcánicas. Las radiolaritas también se encuentran en las cercanas tierras altas del sur , donde se asocian con lava almohadillada .
A las radiolaritas escocesas les siguen depósitos en Terranova del Ordovícico medio y superior. El pedernal rojo Strong Island, por ejemplo, descansa sobre ofiolitas .
En el límite Silúrico / Devónico , los pedernales negros (llamados localmente lyditas o pizarras de pedernal ) se desarrollaron a partir de radiolarios principalmente en la región del bosque de Franconia y en Vogtland en Alemania .
De gran importancia son las novaculitas de Arkansas , Oklahoma y Texas que fueron depositadas al final del Devónico. Las novaculitas son pedernales de gran dureza, de color blanco lechoso y con capas finas; sufrieron un metamorfismo de bajo grado durante la orogenia Ouachita . Su mineralogía se compone de microcuarzo con un tamaño de grano de 5 a 35 μm. El microcuarzo se deriva de las escleróticas de las esponjas y de las pruebas de los radiolarios.
Durante el Mississippi, las liditas negras se sedimentaron en el macizo renano en Alemania. [11] El Pérmico Inferior de Sicilia alberga radiolaritas en olistolitos de piedra caliza , [12] en el mismo período se han reportado radiolaritas en el noroeste de Turquía (complejo Karakaya de las Pontides ). Las radiolaritas de la zona de filita de Creta se remontan al Pérmico Medio . [13] Las radiolaritas de las siestas de Hawasina en Omán cerraron el final del Pérmico. [14] Hacia el final del Paleozoico, las radiolaritas se formaron también a lo largo del margen sur de Laurasia , cerca de Mashad en Irán . [15]
Durante el Triásico ( Noriano superior y Rético ), se depositan calizas laminares en la región de Tethyan , siendo un ejemplo el Hornsteinplattenkalk de la Formación Frauenkogel en el sur de Karawanks de Austria . [16] Están compuestos de pedernales y micritas intercalados separados por superficies de lecho irregulares y no planas. Los horizontes de pedernal se originaron a partir de capas de piedra caliza ricas en radiolarios que posteriormente sufrieron silicificación. Sedimentos similares en Grecia incorporan capas con turbiditas calcáreas . En los horsts locales y más arriba, estos sedimentos sufren un cambio de facies a calizas rojas, ricas en radiolarios y con amonitas. [17] En el centro de Japón, las radiolaritas ricas en arcilla se depositaron como pedernales estratificados en el Triásico Superior. Su entorno de depósito era un mar marginal poco profundo con tasas de acumulación bastante altas, de 30 metros/millón de años. Además de los radiolarios, las espículas de esponja son muy prominentes en estos sedimentos. [6]
Desde el Bajociano Superior ( Jurásico Medio ) en adelante se acumularon radiolaritas en los Alpes . El inicio de la sedimentación fue diacrónico pero el final en el Tithoniano Inferior fue bastante abrupto. Estas radiolaritas alpinas pertenecen al Grupo de Radiolarita de Ruhpolding ( RRG ) y se encuentran en los Alpes Calcáreos del Norte y en los Penínicos de Francia y Suiza ( Graubünden ). Asociadas están las radiolaritas de Córcega . Las radiolaritas de los Apeninos de Liguria aparecen algo más tarde, hacia el final del Jurásico.
A partir del Jurásico medio también se formaron radiolaritas en el dominio del Pacífico a lo largo de la costa oeste de América del Norte , siendo un ejemplo el complejo franciscano . Las radiolaritas de la Secuencia del Gran Valle son más jóvenes y tienen una edad del Jurásico Superior.
Las radiolaritas de California tienen un paralelo con la sedimentación de radiolarita en el Pacífico occidental ecuatorial al este de la fosa de las Marianas . La acumulación de exudado radiolario en la corteza oceánica del Jurásico fue continua desde el Calloviano en adelante y duró hasta el final del Valanginiano . [18]
La radiolarita Windalia es una formación del Cretácico Inferior ( Aptiano ) en Australia Occidental . La formación contiene abundantes foraminíferos , radiolarios y fósiles de nanoplancton calcáreo . [19] Localmente, la radiolarita de opalina multicolor a calcedónica se extrae y se utiliza como piedra ornamental denominada mookaita . [20] Al mismo tiempo, se depositaron radiolaritas en Marin Headlands, cerca de San Francisco .
Las radiolaritas del Cretácico superior se pueden encontrar en las montañas Zagros y en las montañas Troodos en Chipre ( Campaniano ). Las radiolaritas del noroeste de Siria son muy similares a las de Chipre y probablemente tengan la misma edad. Se han reportado arcillas radiolarias rojas asociadas con nódulos de manganeso en Borneo , Roti , Seram y Timor Occidental . [21]
Un buen ejemplo de radiolaritas cenozoicas son las arcillas radiolarias de Barbados que se encuentran dentro del Grupo Oceánico. El grupo fue depositado en el rango temporal del Eoceno temprano al Mioceno medio sobre la corteza oceánica que ahora se está subduciendo bajo el arco insular de las Antillas Menores . [22] No se conocen radiolaritos más jóvenes, probablemente porque los exudados de radiolarios más jóvenes no tuvieron tiempo suficiente para consolidarse.
La radiolarita es una roca muy dura y, por lo tanto, se utilizó ampliamente en la tecnología prehistórica y se la llamó el "hierro del Paleolítico". Con él se fabricaban hachas , hojas , taladros y raspadores . Los filos de estas herramientas, sin embargo, son algo menos afilados que los del pedernal .
