La radiolarita es una roca sedimentaria silícea , comparativamente dura, de grano fino, similar al sílex y homogénea, que está compuesta predominantemente por restos microscópicos de radiolarios . Este término también se utiliza para los lodos 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 sílex radiolario es una radiolarita microcristalina bien estratificada que tiene un cemento silíceo o masa fundamental bien desarrollada. [1]
Las radiolaritas son rocas sedimentarias marinas, biógenas y de capas finas. Las capas revelan un intercambio de granos de mica clástica , pruebas radiolarias, carbonatos y pigmentos orgánicos . Los minerales arcillosos no suelen ser abundantes. Las radiolaritas depositadas a profundidades relativamente bajas 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 partir. Se rompen de forma concoidea con bordes afilados. Durante la meteorización se descomponen en pequeños trozos rectangulares. Los colores varían de claros (blanquecinos) a oscuros (negros) pasando por tonos rojos, verdes y marrones.
Los radiolaritos están compuestos principalmente de restos de radiolarios y sus fragmentos. El material esquelético consiste en sílice amorfa ( ópalo A ). Los radiolarios son protistos marinos, planctónicos , con esqueleto interno. Sus tamaños varían de 0,1 a 0,5 milímetros. Entre sus órdenes principales se pueden distinguir albaillellaria, ectinaria, la spumellaria esférica y la nassellaria en forma de capucha .
Según Takahashi (1983), los radiolarios permanecen entre 2 y 6 semanas en la zona eufótica (capa superficial productiva hasta los 200 metros de profundidad del agua) antes de comenzar a hundirse. [2] Su descenso a través de 5000 metros de agua oceánica 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 sigue la curva de temperatura/profundidad y es más efectiva en los 750 metros superiores de la columna de agua ; más abajo, disminuye rápidamente. Al llegar a la interfaz sedimento/agua, la disolución aumenta drásticamente de nuevo. 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 sobrevivan las pruebas de radiolarios [ cita requerida ] . Se estima que solo se conserva un uno por ciento del material esquelético original en los lodos de radiolarios. Según Dunbar y Berger (1981) [4], incluso esta conservación mínima del uno por ciento se debe simplemente al hecho de que los radiolarios forman colonias y que ocasionalmente se incrustan en bolitas fecales y otros agregados orgánicos. Las envolturas orgánicas actúan como protección para las pruebas (Casey et al. 1979) [ cita completa requerida ] 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 cristales de cristobalita y tridimita ). Con el aumento de la temperatura y la presión, la transformación continúa a calcedonia y finalmente a cuarzo criptocristalino estable . Estos cambios de fase están acompañados por una disminución de la porosidad del lodo que se manifiesta como una compactación del sedimento.
La compactación de los radiolaritos 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. Los radiolaritos alpinos del Jurásico superior, por ejemplo, muestran tasas de sedimentación de 7 a 15,5 metros/millón de años (o 0,007 a 0,0155 milímetros/año), lo que después de la compactación equivale a 2,2 a 3,1 metros/millón de años. A modo de comparación, los radiolaritos de los montes Pindos en Grecia arrojan un valor comparable de 1,8 a 2,0 metros/millón de años, mientras que los radiolaritos de los Alpes orientales tienen una tasa de sedimentación bastante pequeña de 0,71 metros/millón de años. [5] Según Iljima et al. 1978 Los radiolaritos Triásicos del centro de Japón revelan una tasa de sedimentación excepcionalmente alta de 27 a 34 metros/millón de años. [6]
Los lodos radiolarios no consolidados recientes tienen tasas de sedimentación de 1 a 5 metros/millón de años. [7] En lodos radiolarios depositados en el Atlántico oriental ecuatorial se han medido 11,5 metros/millón de años. En áreas de surgencia como la de la costa peruana se han reportado valores extremadamente altos de 100 metros/millón de años [ cita requerida ] .
La idea de que los radiolaritos se depositan principalmente en condiciones pelágicas , en aguas profundas, ya no se puede sostener. Incluso se encuentran capas enriquecidas con radiolarios en calizas de aguas poco profundas , como la caliza de Solnhofen y la Formación Werkkalk de Baviera . Lo que parece ser importante para la conservación de los lodos radiolarios es que se depositan muy por debajo de la base de las olas de tormenta y por debajo de los chorros de las corrientes superficiales erosivas. Los radiolaritos sin carbonatos probablemente se hayan sedimentado por debajo de la profundidad de compensación de calcita (CCD). Hay que tener en cuenta que la CCD no ha sido estacionaria en el pasado geológico y que también es una función de la latitud . En la actualidad, la CCD alcanza una profundidad máxima de unos 5000 metros cerca del ecuador . [8]
Las bandas y estratificaciones características en forma de cintas que se observan a menudo en los radiolaritos se deben principalmente a la afluencia cambiante de sedimentos, que se ve reforzada secundariamente por los efectos diagenéticos. En el sistema simple de dos componentes arcilla/sílice con un aporte constante de arcilla, las floraciones radiolarias que cambian rítmicamente son responsables de crear una intercapa de arcilla y sílex. Estas diferencias puramente sedimentarias se acentúan durante la diagénesis a medida que la sílice abandona las capas arcillosas y migra hacia los horizontes ricos en ópalo. Se dan dos situaciones: con un aporte elevado de sílice y una sedimentación constante de fondo de arcilla, se forman capas gruesas de sílex. Por otro lado, cuando el aporte de sílice es constante y la señal de arcilla varía rítmicamente, se acumulan bandas de arcilla bastante gruesas interrumpidas por bandas delgadas de sílex. Al añadir carbonatos como tercer componente, se pueden crear sucesiones complicadas, porque la sílice no solo es incompatible con las arcillas sino también con los carbonatos. Durante la diagénesis, la sílice dentro de las capas ricas en carbonato comienza a pinzarse y coagularse en cintas, nódulos y otras concreciones irregulares. El resultado son relaciones de capas complejas que dependen de la relación inicial arcilla/sílice/carbonato y de las variaciones temporales de los componentes individuales durante la sedimentación.
Los radiolaritos más antiguos conocidos proceden del Cámbrico superior de Kazajstán . [9] El lodo radiolario se sedimentó aquí durante un lapso de tiempo de 15 millones de años hasta 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 las secciones más ricas en cal se identificaron cuatro asociaciones faunísticas de radiolarios. La fauna más antigua, bastante empobrecida , se remonta a bien entrada la segunda etapa del Ordovícico (Arenigiense). La fauna más joven consta ya de 15 taxones diferentes y pertenece a la quinta etapa (Caradociense inferior). [10]
Durante el Ordovícico medio ( Darriwiliense superior ) se formaron radiolaritas cerca de Ballantrae en Escocia . Aquí, los sílex radiolarios se superponen a spilitas y rocas volcánicas. También se encuentran radiolaritas en las cercanas Southern Uplands , donde están asociadas con lava almohadillada .
A las radiolaritas escocesas les siguen depósitos de Terranova del Ordovícico medio y superior. El sílex rojo de Strong Island, por ejemplo, reposa sobre ofiolitas .
En el límite Silúrico / Devónico se desarrollaron cherts negros (localmente llamados liditas o pizarras de pedernal ) 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 se depositaron a finales del Devónico. Las novaculitas son sílex de color blanco lechoso, de estratos finos y gran dureza; sufrieron un metamorfismo de bajo grado durante la orogenia de Ouachita . Su mineralogía consiste en microcuarzo con un tamaño de grano de 5 a 35 μm. El microcuarzo se deriva de las escleróticas de esponjas y de los test de radiolarios.
Durante el Misisipiano se sedimentaron liditas negras 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 del noroeste de Turquía (complejo Karakaya de las Póntidas ). Las radiolaritas de la Zona Filítica de Creta datan del Pérmico Medio . [13] Las radiolaritas de las napas de Hawasina en Omán cerraron el final del Pérmico. [14] Hacia el final del Paleozoico se formaron radiolaritas 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 y cherty en la región del Tetis , siendo un ejemplo el Hornsteinplattenkalk de la Formación Frauenkogel en los Karawanks meridionales de Austria . [16] Están compuestos de cherts y micritas intercalados separados por superficies de estratificación irregulares y no planas. Los horizontes cherty se originaron a partir de capas de caliza ricas en radiolarios que posteriormente sufrieron silicificación. Sedimentos similares en Grecia incorporan capas con turbiditas calcáreas . En los horsts locales y más arriba en la pendiente, estos sedimentos experimentan 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 cherts estratificados en el Triásico superior. Su entorno deposicional fue un mar marginal poco profundo con tasas de acumulación bastante altas de 30 metros/millón de años. Además de los radiolarios, las espículas de esponjas son muy prominentes en estos sedimentos. [6]
A partir del Bajociense superior ( Jurásico medio ) se fueron acumulando radiolaritas en los Alpes . El comienzo de la sedimentación fue diacrónico , pero el final en el Tithoniano inferior fue bastante abrupto. Estas radiolaritas alpinas pertenecen al Grupo de Radiolaritas de Ruhpolding ( RRG ) y se encuentran en los Alpes Calcáreos del Norte y en el Penínico de Francia y Suiza ( Graubünden ). Asociadas a ellas 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 su paralelo en la sedimentación de radiolaritas en el Pacífico occidental ecuatorial al este de la fosa de las Marianas . La acumulación de lodo radiolario en la corteza oceánica del Jurásico fue continua aquí 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 fósiles de foraminíferos , radiolarios y nanoplancton calcáreo [19]. Localmente, la radiolarita opalina a calcedónica multicolor se extrae y se usa como piedra ornamental denominada mookaita . [20] Al mismo tiempo, se depositaron radiolaritas en Marin Headlands cerca de San Francisco .
Se pueden encontrar radiolaritas del Cretácico Superior en los Montes Zagros y en los Montes Troodos en Chipre ( Campaniano ). Las radiolaritas del noroeste de Siria son muy similares a las que se encuentran en 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 se depositó en el rango de tiempo comprendido entre el Eoceno temprano y el Mioceno medio sobre la corteza oceánica que ahora está subduciendo bajo el arco insular de las Antillas Menores . [22] No se conocen radiolaritas más recientes, probablemente porque los lodos radiolarios más jóvenes no tuvieron tiempo suficiente para consolidarse.
La radiolarita es una roca muy dura, por lo que se utilizó ampliamente en la tecnología prehistórica y se la ha denominado el "hierro del Paleolítico". Con ella se fabricaban hachas , cuchillas , taladros y raspadores . Sin embargo, los bordes cortantes de estas herramientas son algo menos afilados que los del sílex .
