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12/4/2012 1 Tafonomia: Tafonomia: BioestratinomiaBioestratinomia e e FossildiagêneseFossildiagênese Disciplina de Paleontologia Prof.a Dimila Mothé Aula 3 dimothe@hotmail.com Tafonomia A Tafonomia (do grego tafos =sepultamento e nomos = lei) estuda os processos de preservação dos restos orgânicos no registro sedimentar e como estes processos afetam a qualidade do registro fossilífero. Ou seja, a Tafonomia estuda a formação dos fósseis. 12/4/2012 2 Fóssil é o resto ou vestígio de organismos pretéritos (pré-Holoceno) que sofreram fossilização. Fossilização é a ocorrência de um conjunto de fenômenos necessários para a conservação dos restos orgânicos. Esses fenômenos envolvem acúmulo de restos em uma área de sedimentação, que a sedimentação seja rápida e que os sedimentos permitam a conservação (granulometria, composição química). Sendo o oxigênio o principal agente de destruição da matéria orgânica, a preservação da mesma demanda que o ambiente de degradação seja anóxico. Iván Antónovitch Efrémov A Tafonomia é dividida em Bioestratinomia e Fossildiagênese. Tafonomia Termo cunhado por Efremov (1940), para o estudo das leis que governam a transição dos restos orgânicos da Biosfera para a Litosfera. 12/4/2012 3 Bioestratinomia: Engloba a história sedimentar dos restos esqueléticos até o soterramento, incluindo as causas de morte do organismo, desarticulação, transporte e soterramento, e como estes fatores atuam nas chances de preservação dos restos. Fossildiagênese (soterramento final e diagênese): compreende os processos de fossilização, ausência de erosão e metamorfismo das camadas e a sua exposição para permitir a coleta. Engloba o conjunto de transformações físico- químicas dos fósseis. 12/4/2012 4 O Registro Fossilífero Seilacher (1970) foi o primeiro a tratar restos orgânicos como partículas sedimentares, sujeitas aos processos geológicos. Retrato de morte: Tafocenose: concentração de partículas biogênicas soterradas. Oritocenose: Concentrações fósseis. Retrato de vida: Biocenose: fonte dos materiais ou restos orgânicos que irão compor as assembléias fósseis. Tanatocenose: Concentração de restos transportados e depositados na biosfera. 12/4/2012 5 O Registro Fossilífero A qualidade do registro fossilífero está associada a três parâmetros: completude, mistura temporal e mistura espacial. Completude: representatividade de um táxon no registro sedimentar. O RF não é completo e alguns táxons podem se preservar mais que outros. Organismos com partes duras também sofrem com perdas não aleatórias na preservação, como aqueles que possuem conchas muito pequenas e de fácil dissolução, vivem em águas marinhas profundas, possuem populações pequenas, pequena distribuição geográfica, etc. Mistura temporal: mistura de bioclastos de diferentes idades em uma única acumulação. Resulta da bioturbação dos sedimentos, compactação e retrabalhamento dos substratos por agentes hidráulicos (ondas e tempestades). Time averaging in the Tsunami deposits. (A) Photograph showing the T2.2 Tsunami deposit. Grids are 50 cm interval. Tsunami deposit erosionally overlies the bay mud and yield many marine molluscan shells (white patches). Shells form lenticular shell beds. (B) Relationship between the shell preservation and 14C ages. T2.2 and T3 Tsunami deposits were deposited at ca. 7500–7400 and 7300–7200 cal yr BP, respectively . 12/4/2012 6 Mistura espacial ou condensação ambiental: mistura de bioclastos de diferentes ambientes sedimentares em uma única acumulação. Resulta do transporte (bioclastos mais robustos são muito transportados e bioclastos mais delgados são mais representativos do ambiente, assim como icnofósseis). Resistência a destruição Incompletude Alta Baixa Alta Baixa Mistura temporal e espacial Moluscos com conchas Equinoides e Vertebrados Insetos Cnidários meduzóides e Anelídeos Bioestratinomia Morte*, necrólise*, desarticulação, transporte, retrabalhamento e soterramento. Processos necrológicos Relacionados à morte e decomposição dos tecidos de conexão. Morte seletiva (ou natural) X Morte catastrófica 12/4/2012 7 Necrólise Ação de microorganismos, organismos necrófagos ou decompositores que consomem os tecidos. As características morfológicas do ser em decomposição, hábitos de vida e ambiente de morte e decomposição influenciam na necrólise. 12/4/2012 8 Invertebrados Desarticulação: tipo de esqueleto (bivalve, univalve, multielemento, maciço), da energia do meio e das taxas de sedimentação. Transporte: tamanho, forma e densidade do esqueleto e energia do agente transportador. Fragmentação: física (hidráulica), química (corrosão, dissolução) ou biológica (predação). Bioestratinomia Vertebrados Desarticulação: desconexão do crânio, da mandíbula, cinturas pélvica e escapular, de membros em ossos isolados, desencaixe das costelas e, finalmente, da coluna. Transporte: Grupos de Voohies (1969). Grupo 1: falanges, ossos das mãos e pés e ossos porosos (fácil transporte). Grupo 2: fêmures, úmeros, tíbias, fíbulas e costelas (saltação e rolamento). Grupo 3: crânio e mandíbula (restos pesados, pouco transportáveis, “depósitos residuais”). Fragmentação: geralmente são um pouco resistentes a impactos, mas sofrem com a ação hidráulica, de pisoteio ou ação de necrófagos. Bioestratinomia 12/4/2012 9 Bioestratinomia Abrasão: desgaste mecânico dos bioclastos que permanecem em expostas à interface água/sedimento por prolongados períodos de tempo e sob condições de alta energia. Bioerosão: processos corrosivos causados por agentes biológicos (fungos, esponjas e anelídeos). Dissolução: desgaste químico dos bioclastos, associados ao ambiente ou intemperismo. Corrosão: Abrasão + Bioerosão + Dissolução. Ambiente de deposição Controla o ritmo de soterramento, a distribuição dos restos, a exposição, exumação e redeposição dos restos, o intemperismo e a abrasão. Bioestratinomia Ambiente fluvial Abundância de fóssil Tipo de acúmulo Taxa de sedimentação Desarticulação Canal Baixa Hidráulico Baixa Muito alta Planície proximal Alta/muito baixa Hidráulico Alta Baixa Planície distal Muito baixa Biogênico/ Hidráulico Baixa Alta 12/4/2012 10 Tipos de depósitos e associações fossilíferas Depósitos Mono e Pluriespecíficos Depósitos com 1 ou mais classes de preservação, articulação, intemperismo e/ou diagênese. Bioestratinomia Fossildiagênese É o efeito do processo de diagênese das rochas sedimentares sobre os bioclastos incorporados nas rochas. Tipos de fossilização Com conservação parcial , sem alteração da composição química ou da microestrutura. Incrustação A dissolução e precipitação levam a deposição progressiva de minerais sobre o bioclasto, formando uma crusta protetora. 12/4/2012 11 Concreção Condições especiais e raras de decomposição da carcaça em que esta serve de núcleo para agregar de partículas ao seu redor. Formação Santana, Bacia do Araripe. Permineralização Percolação de água com sais dissolvidos, que se recristalizam nos espaços vazios mas preservam a estrutura original do organismo. Fossildiagênese Tipos de fossilização Com conservação parcial , sem alteração da composição química ou da microestrutura. Recristalização Alguns minerais se recristalizam em outra estrutura mais estável, após dissolução prévia. Carbonificação Impressão escura gerada pelos compostos orgânicos no sedimento. Fossildiagênese Tipos de fossilização Com conservação parcial, com alteração da composição química ou da microestrutura. Substituição Silicificação: sílica. Calcificação: carbonato de cálcio. Limonitização: limonita (óxido de ferro). Piritização: pirita. 12/4/2012 12 Âmbar Resina produzida por angiospermas e coníferas, que endurece em contato com o ar. Poços de piche Superfície com água atrai organismos que se prendem e são preservados praticamente inteiros (Rancho La Brea) Fossildiagênese Tipos de fossilização Preservação total ou muito completa. Criopreservação Preservação em ambientes muito frios, através do gelo (ressecamento muito pequeno). Mumificação Ambientes secos, com baixa ou alta temperatura (ressecamento dos tecidos moles). Fossildiagênese Tipos de fossilização Preservação total ou muito completa. 12/4/2012 13 Fossil-lagerstätten São horizontes geológicos com fósseis que ocorrem em grandes concentrações (quantidade) e/ou preservações excepcionais (qualidade). Fossildiagênese DEPÓSITOS DE CONCENTRAÇÃO (Konzentrations-lagerstätten): concentrações contendo partes duras, desarticuladas e concentradas por algum agente exógeno, misturando biotas de tempos diferentes. Podem ser: DEPÓSITOS DE CONDENSAÇÃO: quando a velocidade de sedimentação foi tão lenta que um grande intervalo de tempo está representado apenas por uma fina camada de sedimento. Ex.: conchas de amonitas acumuladas lentamente durante milhares de anos. DEPÓSITOS DE “PLACER”: camadas com acumulações de ossos, concentradas por efeitos de marés em ambientes lacustres. ARMADILHAS DE CONCENTRAÇÃO: preenchimento de fendas nas rochas com restos de vertebrados transportados ou que viviam no próprio local (autóctones). Ex.: cacimbas e tanques no Nordeste do Brasil. Fossildiagênese: Depósitos 12/4/2012 14 DEPÓSITOS DE CONSERVAÇÃO (Konservat-lagerstätten): inclui a preservação de partes moles e esqueletos completos. Podem ser: DEPÓSITOS POR ESTAGNAÇÃO: com condições anóxicas que impedem a ação de saprófitos. Ex.: folhelhos escuros. DEPÓSITOS POR SOTERRAMENTO: biota preservada por soterramento rápido. ARMADILHAS DE CONSERVAÇÃO: aprisionamento em resinas, posteriormente transformadas em âmbar ou poços de asfalto. CONCREÇÕES: preservação em nódulos diagenéticos. - Cambriano Burgess e Chengiang; - Âmbar (Mioceno Rep. Dominicana, Oligoceno do Báltico), - Cretáceo (Bacia do Araripe, Potiguar) Brasil; - Eoceno, Bacia de Paris, França; - Cretáceo, Bacia de Paris, França -Jurrásico-Cretáceo (Solhofen) da Alemanha; - Mioceno (Messel) da Alemanha - Jurássico da (Bernissart) Bélgica; - Gelos da Sibéria, - Turfeiras da Dinamarca, - Depósitos de carvão (Rússia, EUA, Alemanha), - Poços de Labrea, - Icnofósseis (Brasil, Suiça, EUA) Fossildiagênese: Depósitos Tafonomia forense Envolve bioestratinomia e fossildiagênese de restos humanos em um contexto judicial (forense) ou arqueológico.
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