Радиолярит - Radiolarite - Wikipedia

Обнажение Францисканский радиолярий кремний в Сан - Франциско, Калифорния
Обнажение кремней радиолярий вблизи Камбрия, Калифорния. Индивидуальные кровати имеют толщину от 2 до 5 см.
Радиолярит (Юрский ) от Альпы.

Радиолярит это кремнистый, сравнительно твердый, мелкозернистый, черт -подобный и однородный осадочная порода который состоит преимущественно из микроскопических остатков радиолярии. Этот термин также используется для затвердевший радиолярийные илы а иногда как синоним радиолярий земли. Тем не мение, радиолярийная земля обычно считается земными учеными неконсолидированным эквивалентом радиолярита. А радиолярий кремний представляет собой хорошо прослоенный микрокристаллический радиолярит с хорошо развитым кремнистым цементом или основной массой.[1]

Минералогия и петрология

Радиоляриты - это биогенные морские тонкослоистые осадочные породы. Слои обнаруживают чередование обломочных слюда зерна, радиолярий, карбонаты и органические пигменты. Минералы глины обычно не многочисленны. Радиоляриты, залегающие на относительно небольших глубинах, могут чередоваться с карбонатными слоями. Однако чаще всего радиоляриты представляют собой пелагические глубоководные отложения.

Радиоляриты - очень хрупкие породы, которые трудно расколоть. Они конхоидально ломаются острыми краями. При выветривании они распадаются на маленькие прямоугольные кусочки. Цвета варьируются от светлого (белесого) до темного (черного) через красный, зеленый и коричневый оттенки.

Радиоляриты состоят в основном из раковин радиолярий и их фрагментов. Скелетный материал состоит из аморфного кремнезема (опал А ). Радиолярии морские, планктонный протисты с внутренним каркасом. Их размеры колеблются от 0,1 до 0,5 миллиметра. Среди их основных заказов albaillellaria, эктинария сферический спумеллария и капюшон насселлария можно различить.

Седиментация

Согласно Takahashi (1983) радиолярии остаются от 2 до 6 недель в эвфотическая зона (продуктивный поверхностный слой до глубины 200 метров) до их погружения.[2] Их спуск через 5000 метров океанской воды может занять от двух недель до 14 месяцев.[3]

Как только протист умирает и начинает разлагаться, кремнезем растворение влияет на скелет. Растворение кремнезема в океанах происходит параллельно кривой температуры / глубины и наиболее эффективно в самых верхних 750 метрах столб воды, ниже он быстро убывает. По достижении границы раздела осадок / вода растворение снова резко возрастает. На несколько сантиметров ниже этой границы растворение продолжается также в осадке, но с гораздо меньшей скоростью.

На самом деле удивительно, что любые радиоляционные тесты вообще выживают.[нужна цитата ]. Подсчитано, что в илах радиолярий сохраняется всего лишь один процент исходного скелетного материала. Согласно Данбар и Бергер (1981)[4] даже эта минимальная сохранность в один процент объясняется просто тем фактом, что радиолярии образуют колонии и что они иногда встраиваются в фекальные гранулы и другие органические агрегаты. Органические упаковки служат защитой при испытаниях (Casey et al., 1979).[требуется полная цитата ] и избавить их от растворения, но, конечно, ускорить время погружения в 10 раз.

Скорость диагенеза, уплотнения и седиментации

После осаждения диагенетический процессы начинают воздействовать на свежеотложенный осадок. Каркасы кремнезема протравливаются, и исходный опал A медленно начинает превращаться в опал CT (опал с кристаллитами кристобалит и тридимит ). При повышении температуры и давления превращение переходит в халцедон и, наконец, к стабильной, скрытокристаллической кварц. Эти фазовые изменения сопровождаются уменьшением пористость слизи, которая проявляется как уплотнение осадка.

Уплотнение радиоляритов зависит от их химического состава и положительно коррелирует с исходным SiO2.2-содержание. Коэффициент уплотнения обычно колеблется от 3,2 до 5, что означает, что 1 метр уплотненного осадка эквивалентен 3,2-5 метрам ила. Например, альпийские радиоляриты верхней юры показывают скорость осаждения от 7 до 15,5 метров / миллион лет (или от 0,007 до 0,0155 мм / год), что после уплотнения эквивалентно 2,2-3,1 метра / миллион лет. Для сравнения радиоляриты Пиндосы Горы в Греции дают сопоставимое значение от 1,8 до 2,0 метров / миллион лет, тогда как радиоляриты Восточных Альп имеют довольно небольшую скорость осаждения 0,71 метра / миллион лет.[5] По данным Iljima et al. 1978 г. Радиоляриты триаса центрального Япония показывают исключительно высокую скорость седиментации от 27 до 34 метров / миллион лет.[6]

Недавний неконсолидированные илы радиолярий имеют скорость осаждения от 1 до 5 метров / миллион лет.[7] В илах радиолярий, отложившихся в экваториальной части Восточной Атлантики, было измерено 11,5 метров / миллион лет. В апвеллинг такие области, как Перуанский береговой линии были зарегистрированы чрезвычайно высокие значения 100 метров / миллион лет[нужна цитата ].

Глубина осаждения

Мнение о том, что радиоляриты в основном отлагаются пелагический, глубоководные условия больше нельзя утверждать. Слои, обогащенные радиоляриями, встречаются даже на мелководье. известняки словно Зольнхофенский известняк и Формация Верккалк из Бавария. Что кажется важным для сохранения ила радиолярий, так это то, что они откладываются значительно ниже основания штормовой волны и ниже струй эрозионных поверхностных течений. Радиоляриты без карбонатов, скорее всего, отлагались ниже глубина компенсации кальцита (ПЗС). Следует иметь в виду, что CCD не был стационарным в геологическом прошлом и что он также является функцией широта. В настоящее время CCD достигает максимальной глубины около 5000 метров вблизи экватор.[8]

Бандаж и ленты

Mookaite из Kennedy Ranges, возле Гаскойн-Джанкшен, Западная Австралия в постоянной коллекции Детский музей Индианаполиса.

Характерная полосатая и ленточная наслоение Часто наблюдаемое в радиоляритах связано, прежде всего, с изменением притока наносов, которое во вторую очередь усиливается диагенетическими эффектами. В простой двухкомпонентной системе глина / кремнезем с постоянным поступлением глины ритмично изменяющиеся цветения радиолярий ответственны за создание прослоек между глиной и кремнем. Эти чисто осадочные различия усиливаются в процессе диагенеза, когда кремнезем покидает глинистые слои и мигрирует к богатым опалом горизонтам. Возникают две ситуации: при высоком содержании кремнезема и постоянном глинистом фоне формируются толстые слои кремня. С другой стороны, когда поступление кремнезема постоянно и сигнал глины ритмично изменяется, накапливаются довольно толстые полосы глины, прерываемые тонкими полосами кремня. Добавляя карбонаты в качестве третьего компонента, можно создать сложные последовательности, потому что кремнезем несовместим не только с глинами, но и с карбонатами. Во время диагенеза кремнезем в богатых карбонатом слоях начинает сдавливаться и коагулируется в ленты, узелки и другие неровные конкременты. В результате возникают сложные отношения слоев, которые зависят от начального соотношения глина / кремнезем / карбонат и временных вариаций отдельных компонентов во время седиментации.

Возникновение во времени и пространстве

Палеозой

Силурийский лидит Саксония, возле Nossen (Сланцевые горы Носсен-Вильсдрафф)

Самые старые известные радиоляриты происходят из Верхний кембрий из Казахстан.[9] Радиолярийный ил накопился здесь в течение 15 миллионов лет в Нижний ордовик. Глубоководные отложения отлагались вблизи палеоэкватора и связаны с остатками океаническая кора. Свидание было проведено с конодонты. В более богатых известью разрезах выявлены четыре ассоциации фауны радиолярий. Самый старый, довольно бедный фауна восходит ко второй стадии ордовика (арениг). Самая молодая фауна состоит уже из 15 различных таксонов и относится к пятой стадии (нижний карадосский ярус).[10]

В среднем ордовике (верхний Дарривиллиан ) радиоляриты образовались вблизи Ballantrae в Шотландия. Здесь залегают кремни радиолярий спилиты и вулканические породы. Радиоляриты также встречаются в близлежащих Южные возвышенности где они связаны с подушка лава.

За шотландскими радиоляритами следуют отложения в Ньюфаундленд из среднего и верхнего ордовика. Красный Strong Island Chert например, опирается на офиолиты.

На Силурийский /Девонский пограничные черные кремни (местные называют лидиты или же кремневые сланцы) развились из радиолярий преимущественно в Франкенвальд регион и в Фогтланд в Германия.

Большое значение имеют новакулиты из Арканзас, Оклахома и Техас которые были отложены в конце девона. Новакулиты - кремни молочно-белые тонкослоистые, очень твердые; они подверглись низкому метаморфизму во время Уашита орогенез. Их минералогия состоит из микрокварц с размером зерна от 5 до 35 мкм. Микрокварц происходит из склер губки и тесты радиолярий.

Вовремя Миссисипец чернить лидиты были осаждены в Рейнский массив в Германии.[11] В Нижняя пермь из Сицилия содержит радиоляриты в известняках олистолиты,[12] в это же время появились радиоляриты из северо-западных индюк (Каракая комплекс из Понтиды ). Радиоляриты из Филлитовая зона из Крит восходит к Средняя пермь.[13] Радиоляриты из Подгузники Hawasina в Оман закрыл конец перми.[14] Ближе к концу Палеозой радиоляриты сформировались также по южной окраине Лавразия возле Машад в Иран.[15]

Мезозойский

Вовремя Триасовый (Верхнонорийский и Ретиан ) кремнистые, пластинчатые известняки отлагаются в Тетийский регион, примером является Hornsteinplattenkalk из Свита Фрауенкогель на юге Караванки из Австрия.[16] Они сложены переслаивающимися кремнями и микриты разделены неровными, неплоскими поверхностями подстилки. Кремнистые горизонты образовались из слоев известняка, богатого радиоляриями, которые впоследствии подверглись окремнению. Подобные отложения в Греции включают слои с известковыми отложениями. турбидиты. На местном горсты и дальше по склону эти отложения претерпевают фации переходят в красные, богатые радиоляриями, аммонитсодержащие известняки.[17] В центральной Японии богатые глиной радиоляриты залегали в виде слоистых кремней в верхнем триасе. Их осадочная среда представляла собой мелководное окраинное море с довольно высокими темпами накопления - 30 метров / миллион лет. Помимо радиолярий в этих отложениях очень заметно выделяются спикулы губок.[6]

От Верхний байос (Средняя юра ) и далее радиоляриты накапливались в Альпы. Начало седиментации было диахронный но конец в Нижний титон довольно круто. Эти альпийские радиоляриты относятся к Группа радиоляритов Рупольдинга (RRG) и находятся в Северные известняковые Альпы и в Penninic из Франция и Швейцария (Граубюнден ). С ними связаны радиоляриты Корсика. Радиоляриты Лигурийский Апеннины появляются несколько позже, ближе к концу юрского периода.

Начиная со средней юры, радиоляриты также формировались в Тихий океан домен вдоль западного побережья Северная Америка, примером является Францисканский комплекс. Радиоляриты Последовательность Великой долины моложе и имеют возраст верхней юры.

Радиоляриты Калифорния параллельны осаждению радиоляритов в экваториальной западной части Тихого океана к востоку от Марианский желоб. Накопление ила радиолярий на юрской океанической коре происходило здесь непрерывно, начиная с Келловейский вперед и длилось до конца Валанжинский.[18]

В Радиолярит Windalia это Нижний мел (Аптян ) формирование в Западная Австралия. Свита содержит обильные фораминиферы, радиолярии и известковый нанопланктон окаменелости[19] Локально разноцветные опаловый к халцедон радиолярит добывается и используется в качестве поделочного камня, называемого мукаите.[20] В то же время радиоляриты откладывались на Marin Headlands возле Сан-Франциско.

Радиоляриты из верхнего мела встречаются в Загрос горы и в Горы Троодос на Кипр (Кампанский ). Радиоляриты Северо-Западная Сирия очень похожи на те, что были на Кипре, и, вероятно, имеют тот же возраст. Красные радиолярийные глины, ассоциированные с марганцевые узелки сообщается из Борнео, Роти, Серам и Западный Тимор.[21]

Кайнозойский

Хороший пример для Кайнозойский радиоляриты - глины радиолярий из Барбадос найдено в Oceanic Group. Группа была депонирована во временном диапазоне Ранний эоцен до Средний миоцен на океанической коре, которая сейчас погружается под островная дуга из Малые Антильские острова.[22] Более молодые радиоляриты неизвестны - вероятно, потому, что у более молодых радиоляриевых илов не было достаточно времени для консолидации.

Использовать

Радиолярит - очень твердая порода, поэтому люди каменного века широко использовали его для изготовления инструментов и оружия. Поэтому радиолярит был назван «железом палеолита». Топоры, лезвия, сверла и скребки были изготовлены из него. Однако режущие кромки этих инструментов несколько менее острые, чем у этих инструментов. кремень.

Рекомендации

  1. ^ Neuendorf, K.K.E., J.P. Mehl, Jr., и J.A. Джексон, Дж. А., ред. (2005) Глоссарий геологии (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 с. ISBN  0-922152-76-4
  2. ^ Такахаши К. и Хондзё С. (1983). Скелеты радиолярий: размер, вес, скорость погружения и время пребывания в тропических пелагических океанах. Deep-Sea Research, 30, с.543-568.
  3. ^ Такахаши К. (1981). Вертикальный поток, экология и растворение радиолярий в тропических океанах: последствия для цикла кремнезема. Неопубликованная докторская степень. Диссертация, Океанографический институт Вудс-Холла и Массачусетский технологический институт
  4. ^ Данбар, Р. Б. и В. Х. Бергер (1981) Поток фекальных гранул в современные донные отложения бассейна Санта-Барбара (Калифорния) на основе улавливания наносов,Бюллетень Геологического общества Америки, т. 92, стр. 212-218.
  5. ^ Гаррисон Р. Э., Фишер А. Г., 1969. Глубоководные известняки и радиоляриты альпийской юры. В Фридман, Г. М. (Ред.) Условия осадконакопления в карбонатных породах. Soc. Экон. Палентол. Минеральная. Спец. Pübl. 14. 20
  6. ^ а б Ильима, А. и др. (1978). Мелководное, органическое происхождение триасовых слоистых кремней в центральной Японии. J. факультета естественных наук, Univ. Токио, сек. 2, т. XIX, 5, с. 369-400
  7. ^ Де Вевер П. и И. Орилия-Девос; 1982 г., Новые данные о радиоляритах серии радиоляритов. л. дю Пинде-Олонос, (Греция), C.R. Acad. Sc. Париж., 294, с.399-404
  8. ^ Бергер, В. Х. И Винтерер, Э. Л. (1974). Стратиграфия плит и колеблющаяся линия карбонатов. Редакторы: Hsü, K. J. & Jenkyns, H. C., Spec. Publ. Int. Жопа. Осадок. Пелагические отложения: на суше и в море, п. 11–48
  9. ^ Татьяна Толмачева, Таниэль Данелян и Леонид Е. Попов. Свидетельства за 15 млн. Лет. непрерывного глубоководного биогенного кремнеземистого осадконакопления в раннепалеозойских океанах
  10. ^ Таниел Данелян, Леонид Попов (2003). La biodiversité des radiolaires ordoviciens: внимание к частям новых доноров и провидцев Казахстана. Бюллетень геологического общества Франции, 174, Nº. 4, стр. 325-335, ISSN 0037-9409
  11. ^ Шварц, А. (1928). Die Natur des culmischen Kieselschiefers. Abh. Зенкенберг. натурф. Ges., 41, с. 191-241
  12. ^ Каталано Р. и др. (1991). Пермские глубоководные фауны около Тихого океана из западной части Тетиса (Сицилия, Италия) - новые доказательства положения пермской Тетиса. Palaeogeogr. Палеокли. Palaeoeco., 87, с. 75-108
  13. ^ Козур, Х. И Краль Дж. (1987). Erster Nachweis von Radiolarien im tethyalen Perm Europas. N. Jb. Геол. Paläontol. Abh., 174, стр. 357–372
  14. ^ De Wever, P. et al. (1988). Пермский возраст радиоляритов покровов Гавасины. Оманские горы. Геология, 16, с. 912-914
  15. ^ Руттнер, A.E. (1991). Южная окраина Лавразии на северо-востоке Ирана. Редакторы: Европейский союз наук о Земле, Страсбург. Terra Abstracts, 3, стр. 256-257}
  16. ^ Lein, R. et al. (1995). Neue Daten zur Geologie des Karawanken-Strassentunnels. Геол. Paläontol. Mitt. Инсбрук, 20, стр. 371-387
  17. ^ Босселини, А., Винтерер, Э. (1975). Пелагические известняки и радиоляриты тетического мезозоя: общая модель. Геология, 3, с. 279–282
  18. ^ Ogg, J. G. et al. (1992). 32. От юрского до раннемелового периода седиментации центральной экваториальной части Тихого океана и участков 800 и 801. Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 129
  19. ^ D. W. Haig, et. al. Среднемеловые известковые и кремнистые микрофоссилии из базального алевролита Гиралия, антиклиналь Гиралия, бассейн Южный Карнарвон, Алчеринга: Австралазийский журнал палеонтологии, Volume 20, Issue 1, 1996, страницы 41-68
  20. ^ Mookaite на mindat.org
  21. ^ Марголис, С. В. и др. (1978). Ископаемые марганцевые конкреции Тимора: геохимические и радиохимические доказательства глубоководного происхождения. Chem. Геол., 21, с. 185–198
  22. ^ Скорость, Р. К. и Лару, Д. К. (1982). Архитектура Барбадоса и ее значение для прироста. J. geophys. Res., 87, с. 3633-3643

внешняя ссылка