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Fossildiagênese Aula 3 - Paleontologia Fossildiagênese A grande maioria dos organismos mortos é decomposto em alguns anos ou décadas Sob certas condições alguns tecidos são protegidos do processo de decomposição Soterramento rápido Inclusão em resinas vegetais Congelamento Fossildiagênese Sob condições mais específicas ainda os tecidos preservados da decomposição sofrem modificações químicas Em alguns casos estas modificações químicas tornam o material quimicamente estável na forma de uma rocha Este processo é chamado de fossildiagênese Meios para a fossildiagênese À medida que a água penetra no solo, ela vai dissolvendo compostos do solo De acordo com a composição do solo o pH e a salinidade da solução pode variar Estas variações de pH e salinidade influenciam em como as rochas são dissolvidas Solos ricos em M.O. Água Solução alcalina Dissolução das rochas Meios para a fossildiagênese A evaporação da água em corpos d’água rasos promove a precipitação de compostos químicos A água que percola tem concentração elevada de compostos precipitados Propriedades físico-químicas da água+minerais precipitados podem favorecer a dissolução das rochas Meios para a fossildiagênese O contato desta solução água+minerais dissolvidos podem levar à mudanças químicas no sedimento e materiais soterrados Corpos preservados da decomposição por soterramento são chamados de bioclastos Geralmente os processos de modificações químicas do sedimento são diferentes dos que ocorrem no bioclasto Concha Silicificada Sedimento calcário Litificado Meios para a fossildiagênese A profundidade do soterramento e a temperatura da água inflenciam no processo de fossildiagênese Materiais mais rasos Solos mais porosos ↑ H20 + ↑ M.O. Solução + ácida Materiais mais profundos ↓ Porosidade ↓ Efeito da H20 + M.O. ↑ Probabilidade de fossildiagênese ↑ Pressão ↑ Temperatura ↓ Probabilidade de fossildiagênese Principais materiais Certos materiais são mais passíveis de se tornarem quimicamente mais estáveis (sofrer fossildiagênese) Os principais são: Materiais à base de carbonato de cálcio (calcário) Materais à base de fosfato de cálcio (ossos) Materiais à base de sílica Esporopoleína Quitina Resinas vegetais Processos de fossildiagênese Os processos de fossildiagênese sempre envolvem dois tipos de processos Permineralização Preenchimento de espaços disponíveis no bioclasto pela solução aquosa rica em minerais Substituição O material do bioclasto reage com componentes da solução e é substituído por outros componentes, mantendo a estrutura original Os novos componentes são mais estáveis que o bioclasto tornando-se preservados como fósseis Processos de fossildiagênese Existem alguns processos de fossildiagênese que são mais favorecidos e por isso mais comuns Silicificação Recristalização Incrustação Concreção Carbonificação Formações de minerais de ferro (piritização) Fosfatização Formação de âmbar Silicificação Processo caracterizado pela substituição do bioclasto por componentes à base de sílica (H4SiO4) Existem três componentes à base de sílica com capacidade de dissolução diferentes Quartzo (menor dissolução e menos disponível) Opala-CT (dissolução intermediária) Opala-A (maior dissolução e mais disponível) Algumas condições favorecem o processo Meio alcalino Alta temperatura Alta pressão Silicificação Solução de sílica entra, material do bioclasto sai Silicificação A silicificação é um dos processos mais comuns de fossildiagênese A sílica é um elemento muito abundante A incorporação da sílica pode ocorrer em camadas de sedimentos mais rasos (temperatura e pressão de superfície) No Brasil existem grandes achados de troncos silicificados no RS e TO Recristalização Processo no qual o material dissolvido volta à para uma condição mais estável Muitos materiais dissolvidos do bioclasto podem assumir uma configuração mais estável que a original Os casos mais comuns de recristalização de bioclastos são: Recristalização Aragonita ( - estável) → Calcita (+ estável) Recristalização Sulfeto de Ferro ( - estável) → Pirita (+ estável) Incrustação Processo no qual materiais dissolvidos se precipitam sobre uma base sólida do sedimento Quando o bioclasto serve como esta base sólida o material incrustado confere mais estabilidade As incrustações são importantes para conferir resistência ao fóssil contra processos diagenéticos destrutivos Concreções Processo no qual materiais liberados pela decomposição do bioclasto favorecem a agregação de materiais do sedimento ao bioclasto Os materiais liberados reagem ou criam o meio adequado para a agregação Estes materiais agregados envolvem e protegem o corpo fóssil (minimizando desarticulação e decomposição) Concreções As concreções são classificadas de acordo com o tipo de material que é agregado ao bioclasto Concreções calcárias (carbonato de cálcio) Concreções silicosas (silicatos) Concreções de marcassita (sulfeto de ferro) Carbonificação Processo no qual componentes ricos em carbono dissolvidos formam uma camada sobre o bioclasto mantendo o desenho anatômico original Processo de fossilização típico de ambientes estagnados Mares profundos, fundo de lagos e pântanos Condições do meio são mais propícios e mais constantes Decantação de argilas (finas) Tapete pegajoso e moldável ↓ O2 ↓ Decomposição Baixa circulação de materiais Piritização Processo de permineralização de dissulfetos de ferro (pirita) nos bioclastos Ambientes ácidos favorecem a piritização A acidez favorece a solubilização do ferro, formando íons Fe2+ A decomposição da M.O. consome o O2 do meio levando à precipitação dos íons Fe2+ formando a pirita A pirita pode, dessa forma, substituir materiais do bioclasto decompostos, levando à piritização Fosfatização Processo de permineralização de fosfatos nos bioclastos Os fosfatos são formados em ambientes ricos em matéria orgânica Nestes ambientes, os fosfatos dissolvidos podem se precipitar na forma de fosfato de cálcio ou fosfato férrico Estes minerais podem substituir o material orgânico do bioclasto Formação de âmbar O âmbar é um material derivado de resinas vegetais As resinas, sob ação de raios solares e oxidação, endurecem e se mantém estáveis por milhões de anos na forma de âmbar Caso algum organismo fique aprisionado nestas resinas, eles se mantém altamente preservados Moldagem e contramoldagem Alguns fósseis não são formados pela mineralização do bioclasto (São derivados de moldes deixados por partes duras no sedimento) Moldagem e contramoldagem Moldagem é o processo pelo qual uma parte dura (concha, osso), antes de se desfazer, deixa gravada nos sedimentos uma marca, designada por molde. Contramoldagem é o processo pelo qual existe o enchimento do interior do molde. Moldes e contramoldes Moldes Moldes e contramoldes Contramoldes
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