Радиолярит
Радиолярит — кремнистая , сравнительно твердая, мелкозернистая, кремнистая и однородная осадочная порода , состоящая преимущественно из микроскопических остатков радиолярий . Этот термин также используется для обозначения затвердевших илов радиолярий и иногда как синоним радиоляриевой земли. Однако ученые Земли обычно считают радиоляриевую землю рыхлым эквивалентом радиолярита. Радиолярийный кремень представляет собой хорошо слоистый микрокристаллический радиолярит с хорошо развитым кремнистым цементом или основной массой. [1]
Минералогия и петрология
[ редактировать ]Радиоляриты представляют собой биогенные морские тонкослоистые осадочные породы. В слоях наблюдается чередование зерен обломочной слюды , раковин радиолярий, карбонатов и органических пигментов . Глинистые минералы обычно немногочисленны. Радиоляриты, залегающие на относительно небольших глубинах, могут переслаивать карбонатные прослои. Однако чаще всего радиоляриты представляют собой пелагические глубоководные отложения.
Радиоляриты — очень хрупкие породы, их трудно расколоть. Они ломаются раковисто с острыми краями. При выветривании они разлагаются на мелкие прямоугольные кусочки. Цвета варьируются от светлого (беловатого) до темного (черного) с красными, зелеными и коричневыми оттенками.
Радиоляриты состоят преимущественно из раковин радиолярий и их фрагментов. Скелетный материал состоит из аморфного кремнезема ( опал А ). Радиолярии — морские планктонные протисты с внутренним скелетом. Их размеры колеблются от 0,1 до 0,5 миллиметров. Среди основных отрядов albaillellaria , ectinaria , сферические spumellaria и капюшонообразные nassellaria можно выделить .
Седиментация
[ редактировать ]По данным Такахаши (1983), радиолярии остаются в эвфотической зоне (продуктивный поверхностный слой до глубины 200 м) от 2 до 6 недель, прежде чем начинают погружаться. [2] Их спуск через 5000 метров океанской воды может занять от двух недель до 14 месяцев. [3]
Как только простейший умирает и начинает разлагаться, растворение кремнезема влияет на скелет. Растворение кремнезема в океанах соответствует кривой температуры/глубины и наиболее эффективно в верхних 750 метрах водного столба , ниже оно быстро уменьшается. При достижении границы раздела осадок/вода растворение снова резко возрастает. В нескольких сантиметрах ниже этой границы растворение продолжается и внутри осадка, но со значительно меньшей скоростью.
На самом деле удивительно, что какие-либо тесты на радиолярии вообще выживают. [ нужна ссылка ] . Подсчитано, что в илах радиолярий сохраняется всего лишь один процент исходного скелетного материала. По данным Данбара и Бергера (1981) [4] даже эта минимальная сохранность в один процент объясняется просто тем, что радиолярии образуют колонии и иногда внедряются в фекальные шарики и другие органические агрегаты. Органическая упаковка защищает во время испытаний (Кейси и др., 1979). [ нужна полная цитата ] и избавить их от растворения, но, конечно, ускорить время затопления в 10 раз.
Скорость диагенеза, уплотнения и седиментации
[ редактировать ]
После отложения диагенетические в свежеотложенных осадках начинаются процессы. Каркасы кремнезема травятся, и исходный опал А медленно начинает превращаться в опал CT (опал с кристаллитами кристобалита и тридимита ). С повышением температуры и давления превращение продолжается в халцедон и, наконец, в стабильный скрытокристаллический кварц . Эти фазовые изменения сопровождаются уменьшением пористости ила, что проявляется в уплотнении осадка.
Уплотнение радиоляритов зависит от их химического состава и положительно коррелирует с исходным содержанием SiO 2 - . Коэффициент уплотнения обычно варьируется от 3,2 до 5, что означает, что 1 метр консолидированного осадка эквивалентен от 3,2 до 5 метров ила. Например, альпийские радиоляриты верхней юры демонстрируют скорость осадконакопления от 7 до 15,5 метров/миллион лет (или от 0,007 до 0,0155 миллиметров/год), что после уплотнения эквивалентно 2,2-3,1 метра/миллион лет. Для сравнения, радиоляриты гор Пиндос в Греции дают сопоставимое значение от 1,8 до 2,0 метров/миллион лет, тогда как радиоляриты Восточных Альп имеют довольно небольшую скорость седиментации - 0,71 метров/миллион лет. [5] По данным Ильджимы и др. В 1978 г. триасовые радиоляриты центральной Японии обнаруживают исключительно высокую скорость осадконакопления от 27 до 34 метров / миллион лет. [6]
Скорость седиментации современных неконсолидированных радиолярийных илов составляет от 1 до 5 метров/миллион лет. [7] В илах радиолярий, отложившихся в экваториальной части Восточной Атлантики, было измерено 11,5 метров на миллион лет. В апвеллинга районах , таких как у побережья Перу, были зарегистрированы чрезвычайно высокие значения - 100 метров / миллион лет. [ нужна ссылка ] .
Глубина нанесения
[ редактировать ]Мнение о том, что радиоляриты отлагаются главным образом в пелагических , глубоководных условиях, уже не может быть подтверждено. Слои, обогащенные радиоляриями, встречаются даже в мелководных известняках , таких как известняк Зольнхофен и формация Верккалк в Баварии . Для сохранения илов радиолярий важным, по-видимому, является то, что они отлагаются значительно ниже основания штормовых волн и струй эрозионных поверхностных течений. Радиоляриты без каких-либо карбонатов, скорее всего, отложились ниже глубины компенсации кальцита (CCD). Следует иметь в виду, что ПЗС не было стационарным в геологическом прошлом и что оно также является функцией широты . В настоящее время ПЗС достигает максимальной глубины около 5000 метров вблизи экватора . [8]
Бандажи и ленты
[ редактировать ] |
Характерная полосчатость и лентовидная слоистость, часто наблюдаемая в радиоляритах, обусловлена, прежде всего, изменением притока осадков, который во вторую очередь усиливается диагенетическими эффектами. В простой двухкомпонентной системе глина/кремнезем с постоянным притоком глины ритмично меняющиеся цветки радиолярий ответственны за создание прослоев глины и кремня. Эти чисто осадочные различия усиливаются в ходе диагенеза, когда кремнезем покидает глинистые слои и мигрирует к горизонтам, богатым опалом. Возникают две ситуации: при высоком привнесении кремнезема и постоянном глинистом фоне образуются толстые слои кремней. С другой стороны, когда приток кремнезема постоянен, а глинистый сигнал ритмично меняется, накапливаются довольно толстые полосы глины, прерываемые тонкими полосами кремня. Добавляя карбонаты в качестве третьего компонента, можно создать сложные сукцессии, поскольку кремнезем несовместим не только с глинами, но и с карбонатами. Во время диагенеза кремнезем в богатых карбонатами слоях начинает сжиматься и коагулировать в ленты, узелки и другие конкременты неправильной формы. В результате возникают сложные отношения слоев, которые зависят от исходного соотношения глины/кремнезема/карбоната и временных изменений отдельных компонентов во время седиментации.
Возникновение во времени и пространстве
[ редактировать ]Палеозой
[ редактировать ]
Древнейшие из известных радиоляритов происходят из кембрия Казахстана верхнего . [9] Радиолярийный ил откладывался здесь в течение 15 миллионов лет в нижнем ордовике . Глубоководные осадки отлагались вблизи палеоэкватора и связаны с остатками океанической коры . Датировка проведена с помощью конодонтов . В более богатых известью разрезах выявлены четыре фаунистических ассоциации радиолярий. Наиболее древняя, достаточно обедненная фауна относится ко второму этапу ордовика (аренигскому ярусу). Самая молодая фауна состоит уже из 15 различных таксонов и относится к пятому этапу (нижний карадок). [10]
В среднем ордовике (верхний дарривиль ) радиоляриты образовались возле Баллантрэ в Шотландии . Здесь радиоляриевые кремни залегают на спилитах и вулканических породах. Радиоляриты также встречаются на близлежащих Южных возвышенностях , где они связаны с подушечной лавой .
За шотландскими радиоляритами следуют отложения Ньюфаундленда среднего и верхнего ордовика. Красный островной кремень Стронг, например, покоится на офиолитах .
На границе силура и девона черные кремни (местное название лидитов или кремнистых сланцев ) развились из радиолярий главным образом в районе Франконского леса и в Фогтланде в Германии .
Большое значение имеют новакулиты из Арканзаса , Оклахомы и Техаса, отложившиеся в конце девона. Новакулиты — молочно-белые тонкослоистые кремни большой твердости; они претерпели слабый метаморфизм во время складчатости Уашиты . Их минералогия состоит из микрокварца с размером зерен от 5 до 35 мкм. Микрокварц получают из склер губок и раковин радиолярий.
Во времена Миссисипи черные лидиты отлагались в Рейнском массиве в Германии. [11] В нижней перми Сицилии олистолитах встречаются в известняковых радиоляриты . [12] в этот же период радиоляриты были зарегистрированы из северо-западной ( Каракийский комплекс Понтид Турции ). из Филлитовой зоны Крита Радиоляриты датируются средней перми . [13] Радиоляриты из покровов Хавасина в Омане замыкали конец перми. [14] К концу палеозоя радиоляриты образовались также вдоль южной окраины Лавразии вблизи Мешада в Иране . [15]
Мезозой
[ редактировать ]В течение триаса ( верхний норийский и ретский ) кремнистые плитчатые известняки отлагаются в регионе , примером может служить Hornsteinplattenkalk формации Фрауенкогель в южном Караванке Австрии Тетическом . [16] Они сложены переслаивающимися кремнями и микритами, разделенными неровными, неплоскими напластованиями. Кремнистые горизонты образовались из слоев известняка, богатых радиоляриями, которые впоследствии подверглись окремнению. Подобные отложения в Греции включают прослои с известковистыми турбидитами . На местных горстах и выше по склону эти отложения претерпевают фациальную трансформацию в красные, богатые радиоляриями и аммонитсодержащие известняки. [17] В центральной Японии богатые глиной радиоляриты отлагались в виде слоистых кремней в верхнем триасе. Средой их осадконакопления было мелководное окраинное море с довольно высокими темпами накопления - 30 метров/миллион лет. Помимо радиолярий, в этих отложениях очень заметны спикулы губок. [6]
Начиная с верхнего байоса ( средней юры ) в Альпах накапливались радиоляриты . Начало седиментации было диахронным , а окончание в нижнем титоне — довольно резким. Эти альпийские радиоляриты принадлежат к радиоляритов Рупольдинга ( RRG ) и встречаются в Северных известняковых Альпах , а также в Пеннинах Франции группе и Швейцарии ( Граубюнден ). С ними связаны радиоляриты Корсики . Радиоляриты Лигурийских Апеннин появляются несколько позже, ближе к концу юры.
Начиная со средней юры, радиоляриты также формировались в Тихоокеанской области вдоль западного побережья Северной Америки , примером может служить францисканский комплекс . Радиоляриты толщи Грейт-Вэлли более молодые и имеют верхнеюрский возраст.
Радиоляриты Калифорнии параллельны седиментации радиоляритов в экваториальной западной части Тихого океана к востоку от Марианской впадины . Накопление радиоляриевого ила на юрской океанической коре шло здесь непрерывно, начиная с келловея и продолжалось до конца валанжина . [18]
— Радиолярит Виндалиа нижнемеловая ( аптская ) формация в Западной Австралии . В формации присутствуют многочисленные фораминиферы , радиолярии и известковые нанопланктона. окаменелости [19] от разноцветного опала до халцедона На местном уровне добывается радиолярит , который используется в качестве поделочного камня, называемого мукаитом . [20] В то же время радиоляриты были отложены на мысе Марин недалеко от Сан-Франциско .
Радиоляриты верхнего мела можно найти в горах Загрос и в горах Троодос на Кипре ( кампан ). Радиоляриты Северо-Западной Сирии очень похожи на проявления на Кипре и, вероятно, имеют тот же возраст. Красные радиоляриевые глины, связанные с марганцевыми конкрециями, встречаются на Борнео , Роти , Сераме и Западном Тиморе . [21]
Кайнозой
[ редактировать ]Хорошим примером кайнозойских радиоляритов являются радиоляриевые глины с Барбадоса, обнаруженные в пределах Океанской группы . Группа отложилась в интервале времени от раннего эоцена до среднего миоцена на океанической коре, которая сейчас погружается под островную дугу Малых Антильских островов . [22] Более молодые радиолярии неизвестны – вероятно, потому, что более молодые ила радиолярий не успели консолидироваться.
Использовать
[ редактировать ]Радиоларит — очень твердая порода, поэтому он широко использовался в доисторических технологиях и был назван «железом палеолита». топоры , лезвия , сверла и скребки Из него изготавливали . Однако режущие кромки этих инструментов несколько менее острые, чем у кремня .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Нойендорф, КПГ, Дж. П. Мель-младший и Дж. А. Джексон, Дж. А., ред. (2005) Геологический словарь (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 стр. ISBN 0-922152-76-4
- ^ Такахаси, К. и Хондзё, С. (1983). Скелеты радиолярий: размер, вес, скорость погружения и время пребывания в тропических пелагических океанах. Глубоководные исследования, 30, с. 543–568
- ^ Такахаши, К. (1981). Вертикальный поток, экология и растворение радиолярий в тропических океанах: последствия для цикла кремнезема. Неопубликованный доктор философии. Диссертация, Океанографический институт Вудс-Хоул и Массачусетский технологический институт.
- ^ Данбар, Р.Б. и У.Х. Бергер (1981) Поток фекальных гранул в современные донные отложения бассейна Санта-Барбары (Калифорния) на основе улавливания отложений, Бюллетень Геологического общества Америки, т. 92, стр. 212–218.
- ^ Гаррисон Р.Э. и Фишер А.Г., 1969. Глубоководные известняки и радиоляриты альпийской юры. Фридман, Г.М. (ред.) Условия осадконакопления в карбонатных породах. Соц. Экон. Палентол. Минерал. Спец. Публикация. 14. 20
- ^ Перейти обратно: а б Ильжима А. и др. (1978). Мелководное органическое происхождение триасового пластового кремня в центральной Японии. J. факультета естественных наук, Univ. Токио, сек. 2, Том. XIX, 5, с. 369-400
- ^ Де Вевер, П. и И. Орилья-Девос; 1982, Новое датирование по радиоляритам серии Radiolarites sl из Пинд-Олоноса, (Греция) , CR Acad. Sc. Париж., 294, с. 399–404
- ^ Бергер, WH и Винтерер, EL (1974). Стратиграфия плит и флуктуирующая карбонатная линия. Редакторы: Сюй, К.Дж. и Дженкинс, HC, Spec. Опубл. Межд. Жопа. Осадок. Пелагические отложения: на суше и под морем , с. 11–48
- ^ Татьяна Дж. Толмачева, Таниэль Данелян и Леонид Е. Попов. Доказательства непрерывного глубоководного биогенного кремнистого осадконакопления в раннепалеозойских океанах в течение 15 млн лет.
- ^ Таниэль Данелян, Леонид Попов (2003). Биоразнообразие ордовикских радиолярий: взгляд на новые и уточненные данные из Казахстана. Бюллетень Французского геологического общества, 174, Nº. 4, с. 325–335, ISSN 0037-9409.
- ^ Блэк, А. (1928). Природа кульминовых кремнистых сланцев. Деп. естественный Гес., 41, с. 191-241
- ^ Каталано, Р. и др. (1991). Пермские околотихоокеанские глубоководные фауны западного Тетиса (Сицилия, Италия) – Новые доказательства положения пермского Тетиса. Палеогеограф. Палеокли. Палеоэко., 87, с. 75–108
- ^ Козур, Х. и Крал, Дж. (1987). Первое обнаружение радиолярий в тетиальной перми Европы. Н. Джб. Абх., 174, с. 357-372
- ^ Де Вевер, П. и др. (1988). Пермский возраст радиоляритов покровов Хавасины. Оманские горы. Геология, 16, с. 912–914
- ^ Руттнер, AE (1991). Южная граница Лавразии на северо-востоке Ирана. Редакторы: Европейский союз наук о Земле, Страсбург. Терра Резюме, 3, с. 256-257
- ^ Лейн, Р. и др. (1995). Новые данные по геологии автодорожного тоннеля Караванкен. Геол. Митт, Инсбрук, 20, с. 371-387
- ^ Босселини, А. и Винтерер, Э.Л. (1975). Пелагический известняк и радиолярит тетического мезозоя: типовая модель. Геология, 3, с. 279–282
- ^ Огг, JG и др. (1992). 32. История осадконакопления от юрского периода до раннего мела в центральной экваториальной части Тихого океана и на участках 800 и 801. Материалы программы океанского бурения, научные результаты, 129.
- ^ DW Haig, et. ал. Известковые и кремнистые микрофоссилии среднего мела из базального алевролита Гирла, антиклинали Гиралия, Южного бассейна Карнарвона, Алчеринга: Австралазийский палеонтологический журнал , том 20, выпуск 1, 1996, страницы 41–68
- ^ Мукайте на Mindat.org
- ^ Марголис, С.В. и др. (1978). Ископаемые марганцевые конкреции Тимора: геохимические и радиохимические доказательства глубоководного происхождения. хим. геол., 21, с. 185-198
- ^ Скорость, RC и Лару, ДК (1982). Архитектура Барбадоса и последствия для прироста. Дж. геофиз. Рез., 87, с. 3633–3643
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Радиолярийный черт и ленточный базальт в Национальной зоне отдыха (NPS) Золотые Ворота , получены 13 апреля 2024 г.
- Часто задаваемые вопросы по Черту — NPS
- Фотография радиолярита на Корсике, Франция (текст на французском языке), получено 17 мая 2009 г.