Skolithos (anteriormente escrito Scolithus o Skolithus [1] ) es un icnogénero fósil de rastro común que es, o era originalmente, una madriguera cilíndrica aproximadamente vertical con un revestimiento distintivo. Fue producido globalmente por una variedad de organismos, principalmente en ambientes marinos poco profundos, y aparece como características lineales en rocas sedimentarias. [2]
Skolithos tiene edades comprendidas desde el Cámbrico temprano [2] hasta el presente [3] [4] y se encuentra en todo el mundo. Se encuentran en sedimentos y rocas sedimentarias , principalmente arenas y areniscas . Son típicamente de origen marino [5] y comúnmente se asocian con ambientes de alta energía cerca de la costa. [2] También se han reportado en entornos lacustres de agua dulce, [6] pero rara vez se han descrito en rocas carbonatadas . [7] Los Skolithos verticales también pueden ocurrir en sedimentos aluviales como depósitos de ríos trenzados, donde la fluctuación periódica del agua es un factor importante en la formación de esta estructura. [8] Esta fluctuación periódica del agua corresponde a la actividad de las mareas en ambientes marinos poco profundos, pero también ocurre durante intervalos de tiempo más largos en depósitos aluviales. [8]
El icnogénero Skolithos fue descrito por primera vez como un subgénero de las supuestas algas Fucoides en 1840, por Samuel Stehman Haldeman , un renombrado naturalista de Pensilvania de principios del siglo XIX, quien etiquetó la estructura como el “fósil más antiguo del estado”. [9] Llamó al rastro fósil Skolithos , que significa "piedra de gusano", sugiriendo su similitud morfológica con un gusano. [9] James Hall publicó las primeras ilustraciones del descubrimiento de Haldeman en su revista Paleontology of New York Volumen I (1847), cambiando el nombre a Scolithus . [9] 1943 marcó el resurgimiento de la investigación de Haldeman cuando Benjamin Howell informó la aparición del rastro fósil en la Formación Hardyston en Pensilvania. [9] Howell restauró el nombre Skolithos de acuerdo con el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica . En la década de 1960, los geólogos estructurales descubrieron el uso del rastro fósil como marcador de deformación mediante el cual podían registrar la rotación y la deformación en rocas altamente deformadas. [9] Esto condujo a una serie de experimentos que se extienden hasta los análisis actuales para determinar el alcance de las propiedades de marcado de tensión de Skolithos . Skolithos linearis , encontrado en la región de Blue Ridge Mountain , es el vestigio fósil más antiguo conocido en Virginia . [10] Trypanites tiene una forma superficialmente similar, pero es una perforación excavada en sustratos duros y carece del revestimiento diagnóstico de Skolithos .
La estructura del rastro fósil es cilíndrica y de forma alargada, generalmente en un ángulo perpendicular a la superficie donde ha sido depositado. Pueden alcanzar longitudes de hasta unos 35 cm (14 pulgadas) [6] y diámetros de hasta unos 5 cm (2,0 pulgadas). [6] Las madrigueras verticales están compuestas de la misma mineralogía que la matriz circundante, lo que le permite deformarse de manera homogénea con la roca madre. Las variaciones en las estructuras de Skolithos observadas incluyen la curvatura de la madriguera, el ángulo con el plano de deposición y el tamaño de la abertura del fósil. [11] Las aberturas en forma de embudo de Skolithos reflejan los hábitos de alimentación por filtración y suspensión de los géneros excavadores. La alta intensidad de bioturbación de estos organismos indica el paleoambiente de aguas poco profundas en el que se formaron las madrigueras de Skolithos poco después de la deposición del lecho. [11]
Las estructuras de Skolithos no deformadas son normales al plano del lecho. [11] En zonas donde la deformación tectónica es intensa, como las zonas de empuje, la madriguera deformada de Skolithos se puede utilizar para evaluar la tensión local en la región. [11] Esta técnica se realiza comparando el ángulo entre la muestra y la superficie del lecho, con la relación geométrica original de 90 ° . Dado que el rastro fósil comparte propiedades materiales similares a las de la matriz circundante, se infiere que se deforman mediante el mismo mecanismo. [11] Esta técnica se puede aplicar en áreas donde otros marcadores de deformación pueden haber sido destruidos por actividad tectónica o flujo cataclástico. [11]
La deformación unitaria ɛ también se puede definir utilizando el alargamiento de la estructura:
dónde
• ɛ es la deformación unitaria debida al alargamiento
• l es la longitud deformada de la estructura
• l o es la longitud inicial de la estructura
La longitud y orientación de la estructura pueden verse influenciadas por el comportamiento direccional del organismo excavador, por lo que observar los anchos de la madriguera puede proporcionar una estimación de deformación más precisa. [12]
La famosa "Pipe Rock" del noroeste de Escocia es un ejemplo muy conocido de Skolithos . Los 'tubos' que dan nombre a la roca son tubos rectos de Skolithos muy compactos que presumiblemente fueron fabricados por un organismo parecido a un gusano. [13] Pipe Rock se puede encontrar en la región de Stack of Glencoul debajo del Moine Thrust Belt , Escocia. [14] Esta área que tiene una historia de actividad de fallas de empuje es una zona de milonita altamente deformada con un protolito de cuarcita donde muchos geólogos estructurales han utilizado microestructuras como las perforaciones de Skolithos junto con otros marcadores de deformación, como la recristalización de vetas de cuarzo , para para aproximar la tensión en la región. [14] Utilizando un análisis tridimensional de los marcadores de deformación, los geólogos infirieron el aplanamiento de la región paralela a la dirección de empuje, estirándose a lo largo de la dirección de deformación vertical y acortándose perpendicularmente a la foliación de la litología. [14] La historia de deformación del cinturón de milonita, que se caracteriza por una gran traslación de fallas de empuje, se puede deducir de la rotación aparente de estas estructuras en el sentido de las agujas del reloj. Suponiendo un corte simple, se calculó que el desplazamiento hacia el oeste de las milonitas Moine Thurst de 800 m de espesor en Loch Eriboll, donde la tensión de corte promedio determinada utilizando los rastros fósiles es de aproximadamente 10, sería de aproximadamente 8 km. [11]
Las suposiciones sobre la madriguera no deformada y su relación geométrica no pueden determinarse directamente, sino sólo estimarse. [15] Si bien es común que las madrigueras de Skolithos se formen normales al plano de deposición, esto no siempre es cierto, en cuyo caso, el estado ideal, no deformado, ya no se puede utilizar como orientación de referencia. [15] Los sedimentos deposicionales poco profundos también son susceptibles a sufrir daños por erosión y fuerzas de tensión tectónicas, que pueden influir en las mediciones promedio y las orientaciones geométricas. [7] Dado que las propiedades reológicas entre la estructura y la roca huésped suelen ser muy similares, las observaciones de los fósiles se realizan con el supuesto de que se han deformado de forma homogénea, donde las fuerzas de deformación se distribuyen uniformemente a lo largo de toda la zona de deformación. [12] Esto se contradice directamente con la presencia de pliegues y medidas de alargamiento variables del fósil en diferentes lugares de la misma zona de deformación. Los mecanismos de deformación son difíciles de distinguir usando este marcador de deformación, ya que el adelgazamiento y aplanamiento de las rocas altamente deformadas donde se encuentran no necesariamente pueden atribuirse a corte puro, ya que los planos pueden simplemente haber girado casi paralelos al plano de corte. [15] Por lo tanto, sólo es posible realizar determinaciones precisas de la deformación de la roca huésped si se asume correctamente el mecanismo de deformación y las mediciones originales.
