Formas de preservación. MV - Departamento de Evolución de

MSc. Mariano Verde
Depto. de Evolución de Cuencas
Formas de Preservación de los Fósiles
2011
Fósil: Todo resto de cualquier organismo y/o la evidencia
de sus actividades, preservados en el registro geológico.
TIPOS DE FÓSILES
Fósiles de cuerpo: restos
que representan partes del
cuerpo en general duras,
de material original o
reemplazado y...
Lo que algunos sueñan"
La dura realidad
Moldes:
pueden ejemplificarse con un negativo y
también representan partes del cuerpo
Moldes: ejemplos de la cocina
Moldes: son una copia “en negativo” de los restos.
Molde
3
1
Contramolde
Un ejercicio fácil: un fósil,
plasticina y generamos moldes.
2
Formación de
moldes
El molde interno preserva
accidentes morfológicos del
interior del esqueleto, eg.
inserciones musculares,
tabiques, etc. (-).
El molde externo preserva
accidentes morfológicos del
exterior del esqueleto, eg.
ornamentación (-).
El contramolde preserva la
morfología en (+). Es un molde
del molde.
Moldes internos de bivalvos y gasterópodos
Revelan estructuras de la parte interna del esqueleto,
inserciones musculares, tabiques, y cuando la conchilla
es fina, escultura.
Moldes externos de un bivalvo y un gasterópodo
Revelan estructuras de la parte externa del
esqueleto, generalmente escultura u ornamentación.
Moldes de
huesos de “mesosaurios”
Paleozoico de Uruguay
El otro gran grupo de fósiles: los icnofósiles
Formados activamente en vida por el organismo.
Son una evidencia etológica o comportamental.
No representan partes del cuerpo. Son signos de actividad.
Un ejemplo de Icnofósiles
Nidos de insectos, abejas y escarabajos
coprófagos, Fm. Asencio, Uruguay
El ciclo de las rocas
Procesos de superficie
Procesos internos
Rocas ígneas.
Las rocas ígneas se forman cuando la roca derretida se enfría y
solidifica. MAGMA: debajo de la superficie de la Tierra; LAVA:
sobre ella.
Las cenizas y bombas volcánicas así como la escoria, forman parte
de las llamadas rocas piroclásticas, un tipo de roca sedimentaria
mixta.
Rocas metamórficas.
Las rocas sufren metamorfosis cuando
se encuentran en un lugar muy
caliente y bajo altas presiones dentro
de la corteza terrestre.
Su origen puede ser metamórfico,
sedimentario o ígneo.
Rocas
sedimentarias
Se forman en la superficie de
la Tierra, muchas veces bajo
agua. Ejemplos: ríos, mares,
lagos, planicies. En cualquier
parte en donde se acumulen la
arena, el barro y cualquier otro
tipo de sedimento: las cuencas
sedimentarias.
Pueden dividirse en clásticas;
formadas por otras rocas, y
químicas, formadas por
cristales.
Su origen: puede ser de
cualquiera de los 3 tipos.
Tamaño de partículas y subtipos de rocas
sedimentarias clásticas
Nombre de la
partícula
Tamaño (mm)
Nombre del
sedimento
Nombre de la
roca
Bloques
> 256
Grava
Conglomerado
Canto
64 – 256
Grava
Conglomerado
Guijarro
2 - 64
Grava
Conglomerado
Arena
1/16 - 2
Arena
Arenisca
Limo
1/256 a 1/16
Limo
Limolita
Arcilla
< 1/256
Arcilla
Lutita / Arcilita
Los restos orgánicos también pueden ser considerados clastos: bioclastos.
Conglomerado
Areniscas
Limolita
Lutita o Arcilita
Las rocas: unidades litoestratigráficas.
Se definen por las características propias de la roca, tamaño de
grano, mineralogía, etc. Deben ser mapeables.
¿Dónde encontramos los fósiles?
El proceso de fosilización es: el pasaje de los materiales de la biósfera
a la litósfera, por tanto los encontraremos en el registro geológico o
estratigráfico, más precisamente en las rocas sedimentarias.
Flujos piroclásticos en Pompeya,
año 79
Depósitos piroclásticos que conservan
restos humanos y de otros organismos
Rocas sedimentarias
Se forman en la superficie de
la Tierra, muchas veces bajo
agua (ríos, mares, lagos) y en
cualquier parte en donde se
acumulen la arena, el barro y
cualquier otro tipo de
sedimento: las cuencas
sedimentarias.
Pueden dividirse en clásticas;
formadas por detritos de otras
rocas, y químicas, formadas or
cristales de minerales.
Su origen: puede ser de
cualquiera de los 3 tipos.
Rocas sedimentarias clásticas: formadas por depositación de
detritos. Los clastos pueden ser de diferente naturaleza.
Rocas sedimentarias formadas por precipitación
química. Formadas por cristales.
Rocas carbonáticas marinas; calizas (“limestones”).
Rocas sedimentarias formadas por fósiles.
Creta (cocolitofóridos y foraminíferos); diatomita: (diatomeas);
radiolaritas (radiolarios).
Rocas formadas por fósiles.
Coquinas (conchillas de invertebrados); bone beds (huesos, dientes).
Las rocas de grano fino son las más propicias para la preservación
de organismos delicados o de partes blandas.
El tamaño de grano: ejemplificado en dpi
600
300
50
100
25
FORMACIÓN DE YACIMIENTOS FOSILÍFEROS
RETRABAJO Y
EXHUMACIÓN
(transporte)
BIOCENOSIS
RESTOS
sepultamiento
RESTOS
muerte
ORGANISMOS
SEPULTADOS
VIVOS
(transporte) DEFINITIVAMENTE
AL
REGISTRO
FÓSIL
RESEDIMENTACIÓN Y
REDEPOSITACIÓN
PROCESOS
BIOESTRATINÓMICOS
PROCESOS
DIAGENÉTICOS
ACTUARÁN PROCESOS DESTRUCTIVOS Y OTROS FAVORABLES A
LA FOSILIZACIÓN
No observamos procesos, los inferimos
• No observamos procesos, sino sus
resultados.
• Diferentes procesos pueden provocar
resultados similares.
• Procesos similares, pueden provocar
resultados diferentes, dependiendo de su
intensidad y condiciones particulares.
• Nos basamos en el ACTUALISMO para
inferir un proceso a partir de un resultado.
Si bien la fosilización es poco probable, no es imposible, y la
muerte es inevitable. De los muchos “intentos” en este
experimento, algunos son exitosos.
De los tantos organismos que mueren
algunos fosilizarán.
Si bien es algo obvio, el número de
individuos aumenta la probabilidad.
Muerte natural en masa de patos.
FOSILES EN POSICIÓN DE VIDA: transporte cero.
Procesos bioestratinómicos nulos.
Banco de ostras actual.
Son bioacumulaciones o
bioconstrucciones,
cuando los fósiles son
numerosos.
Arrecife de rudistas.
Carcasas en diferentes estados de putrefacción y
articulación.
Una vez muerto el organismo comienza la
descomposición de las partes blandas por
parte de hongos y bacterias. A veces
precedida por predación y carroñeo.
PROCESOS DE SUPERFICIE
Selección:
este término se refiere al
grado de uniformidad en
tamaños y formas de
esqueletos o partes de éstos
en una asociación.
La selección en general tiene
que ver con el agente de
transporte y el
comportamiento de las
partículas en ese flujo.
Constituyen las llamadas
acumulaciones físicas en
contraposición a las
bioacumulaciones.
Selección pobre:
ocurre cuando hay poco transporte
Selección buena
PROCESOS DE SUPERFICIE
Orientación: producto de un agente de transporte
PROCESOS DE SUPERFICIE
Orientación
Ofiuroideos
PROCESOS DE SUPERFICIE: Desarticulación
Es un proceso destructivo: puede ocurrir por transporte físico, predación,
carroñeo, pisoteo o bioturbación de los sedimentos cuando ocurre dentro de él.
“Mesosaurios”
Diferentes grados de desarticulación
Esqueletos articulados
No es lo más usual hallar
esqueletos completamente
articulados.
Diversos factores físicos y
biológicos contribuyen a la
desarticulación.
Esqueletos articulados
Crinoideos articulados (arriba) y
restos desarticulados (abajo).
PROCESOS “DE SUPERFICIE”: Fragmentación
Es un proceso destructivo: puede ocurrir por transporte físico, predación,
carroñeo o pisoteo. Si hay compresión de los sedimentos o rocas, puede ocurrir
durante la diagénesis también.
PROCESOS DE SUPERFICIE: Abrasión
Es un proceso destructivo: ocurre por transporte físico y rozamiento sobre
el sustrato.
PROCESOS DE SUPERFICIE: Bioerosión
Es un proceso biológico destructivo: ocurre sobre la interfase aguasedimento por acción de organismos de diversa índole.
PROCESOS DE SUPERFICIE: Bioincrustación.
Puede brindar una
noción de cuánto
tiempo estuvo el resto
expuesto en la
superficie del fondo y
en qué posición/es.
Aunque no es netamente destructivo,
es molesto a la hora de acondicionar
los fósiles para su estudio.
Incrustantes
Incrustantes como criterios de posición de
vida del hospedero
Incrustantes como criterios de posición de
vida del hospedero
PROCESOS DIAGENETICOS: Disolución
Es un proceso destructivo: ocurre por acción del agua, sobre el sustrato o
dentro de él. Puede por tanto ser parte de la diagénesis. No obstante, es más
fácil reconocerlo cuando ocurrió dentro del sustrato por los moldes.
Es el proceso que lleva a la formación de
los moldes
PROCESOS DIAGENETICOS: Aplastamiento y
Deformación
Es un proceso destructivo: ocurre por el peso de sedimentos y rocas
suprayacentes. Es parte de la diagénesis, puede combinarse con
fragmentación.
Conociendo la forma original del fósil,
este proceso se vuelve útil para reconstruir
el grado de deformación de las rocas.
Deformación
Fuerzas de cizalla
PROCESOS DIAGENÉTICOS: Mineralización (a
veces puede comenzar tempranamente en la
superficie)
Mineralización
• Pueden incorporarse diferentes minerales.
• Pueden ser los mismos minerales del
esqueleto original.
• Pueden cambiar el sistema cristalográfico,
ejemplo: pasaje aragonita a calcita.
• Puede cambiar la química, ejemplo:
reemplazo carbonato de calcio por sílice.
• Puede afectar el sedimento circundante:
formación de concreciones.
Carbonatación
Un resto no mineralizado puede incorporar carbonato de
calcio (CaCo3), o puede cambiar de aragonita a calcita
Piritización
Limonitización
Silicificación
Fosfatización
Ferrificación
Esta ferrificacion afectó los estratos que contienen estos nidos, volviendo
así, un material originalmente frágil en otro muy resistente.
Nidos de insectos, Fm. Asencio, Uruguay
PROCESOS
DIAGENÉTICOS:
Formación de
concreciones
Concreciones: cefalópodos del Paleozoico
de Uruguay: “bochas de San Gregorio”
Las concreciones (en gral.) pueden ser: calcáreas,
silíceas, fosfáticas o ferruginosas.
Preservación de partes blandas
Procesos favorables: trampas de ámbar u
otras resinas fósiles, por congelamiento,
momificación natural, carbonización,
mineralización rápida o impresiones en
sedimento finos.
Carbonización: vegetales
y graptolites
Carbonización: graptolites
Carbonización: Ictiosarurios
Impresiones en sedimentos finos
Impresiones en sedimentos finos: vegetales
e icnofósiles de insectos, minas
Impresiones en sedimentos finos: vegetales
IMPRESIONES EN SEDIMENTOS FINOS
Alas de insectos. Formación Mangrullo (Paleozoico, Uruguay)
PRESERVACIÓN DE PATRONES DE COLOR
Preservación de los organismos.
• Algunos ambientes acuáticos:
Pueden proveer un rápido enterramiento.
Pueden ser disaeróbicos o anóxicos.
Pueden ser de baja energía con
sedimentos finos.
MOMIFICACIÓN NATURAL
• Algunos ambientes terrestres:
Pueden ser de baja humedad.
Pueden ser de baja temperatura.
Pueden contener muchas sales.
CONGELAMIENTO: Mamuts en permafrost
PRESERVACIÓN EN SEDIMENTOS FINOS
Nótese además el
alto grado de
articulación de
los ejemplares
por la baja
energía del medio
Preservación de partes blandas: ámbar y
sedimentos finos.
INCLUSIONES EN ÁMBAR:
insectos
INCLUSIONES EN ÁMBAR:
INCLUSIONES EN ÁMBAR: PEQUEÑOS
VERTEBRADOS
PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles
PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles
Dendritas de manganeso,
muy comunes en “piedra laja”.
Frecuentemente confundidas
con restos vegetales.
PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles
Diversos tipos de estructuras
sedimentarias pueden ser
confundidas con fósiles de
cuerpo e icnofósiles.
Esto sucede especialmente en
estratos del Precámbrico,
donde las formas de vida, por
su diminuto tamaño, carencia
en general de esqueleto y
simpleza morfológica,
dificultan su identificación.
En este caso: calcos de flujo,
rellenos de fisuras y otras
estructuras sedimentarias de
origen inorgánico.
• Tengan en cuenta que algunas de las formas de
preservación son independientes unas de otras.
• No excluyéndose, pueden entonces combinarse
diferentes modalidades en un mismo fósil.
• Ejemplo: carbonización e impresión en
sedimentos finos.
• Los procesos no son compartimentos estancos,
por tanto hay que pensar en ellos como un
continuo.
• P. ej. El transporte y el sepultamiento pueden
ocurrir antes de la muerte.
• La mineralización puede comenzar antes del
sepultamiento primario.