Skolithos (anteriormente escrito Scolithus o Skolithus [1] ) es un icnogénero fósil traza 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]
Los skolithos tienen una edad que va desde el Cámbrico temprano [2] hasta el presente [3] [4] y se encuentran en todo el mundo. Se encuentran en sedimentos y rocas sedimentarias , principalmente arenas y areniscas . Su origen es típicamente marino [5] y se asocian comúnmente con entornos 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 encontrarse 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 entornos 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 la supuesta alga marina Fucoides en 1840, por Samuel Stehman Haldeman , un renombrado naturalista de Pensilvania a principios del siglo XIX, quien etiquetó la estructura como el "fósil más antiguo del estado". [9] Llamó al fósil traza 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 Volume I (1847), cambiando el nombre a Scolithus . [9] 1943 marcó el resurgimiento de la investigación de Haldeman cuando Benjamin Howell informó la aparición del fósil traza 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 fósil traza como un marcador de deformación mediante el cual se podía registrar la rotación y la deformación en rocas altamente deformadas. [9] Esto condujo a una serie de experimentos que se extienden a los análisis actuales para determinar el alcance de las propiedades de marcado de deformación de Skolithos . Skolithos linearis , encontrado en la región de Blue Ridge Mountain , es el fósil traza más antiguo conocido en Virginia . [10] Trypanites es superficialmente similar en forma, pero es un agujero excavado en sustratos duros y carece del revestimiento diagnóstico de Skolithos .
La estructura del fósil traza es cilíndrica y 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 su 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 de la capa. [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 deformación local en la región. [11] Esta técnica se realiza comparando el ángulo entre el espécimen y la superficie de la capa, con la relación geométrica original de 90 ° . Dado que el fósil traza comparte propiedades materiales similares a la matriz circundante, se infiere que se deforman por el mismo mecanismo. [11] Esta técnica se puede aplicar en áreas donde otros marcadores de deformación pueden haber sido destruidos por la actividad tectónica o el 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 la orientación de la estructura pueden verse influenciadas por el comportamiento direccional del organismo excavador, por lo tanto, observar el ancho de la madriguera puede proporcionar una estimación de la tensión más precisa. [12]
La famosa "Pipe Rock" del noroeste de Escocia es un ejemplo bien conocido de Skolithos . Los "tubos" que dan nombre a la roca son tubos rectos de Skolithos muy juntos que presumiblemente fueron hechos por un organismo similar a un gusano. [13] La Pipe Rock se puede encontrar en la región de Stack of Glencoul debajo del Moine Thrust Belt , Escocia. [14] Esta área que tiene un historial de actividad de fallas inversas 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 aproximar la deformación en la región. [14] Usando un análisis tridimensional de los marcadores de deformación, los geólogos infirieron un 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 la deformación del cinturón de milonitas, que se caracteriza por una gran traslación de fallas inversas, se puede deducir de la aparente rotación en sentido horario de estas estructuras. Suponiendo una cizalladura simple, el desplazamiento hacia el oeste de las milonitas de Moine Thurst de 800 m de espesor en Loch Eriboll, donde la deformación de cizalladura promedio determinada utilizando los fósiles traza es de aproximadamente 10, se calculó en unos 8 km. [11]
Las suposiciones sobre la madriguera no deformada y su relación geométrica no se pueden determinar directamente, y solo estimar. [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 daños por erosión y fuerzas de estrés tectónico, 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 plegamiento y mediciones de elongación variables del fósil en diferentes ubicaciones en la misma zona de deformación. Los mecanismos de deformación son difíciles de distinguir utilizando este marcador de deformación, ya que el adelgazamiento y el aplanamiento de las rocas altamente deformadas donde se encuentran, no necesariamente se pueden atribuir al esfuerzo cortante puro ya que los planos pueden simplemente haber girado casi paralelos al plano de esfuerzo cortante. [15] Por lo tanto, solo es posible hacer determinaciones precisas de la deformación de la roca madre siempre que se suponga correctamente el mecanismo de deformación y las mediciones originales.
