Curs 9Biofaciesul sedimentar.

Biosecreţie, bioacumulare, bioconstrucţie, bioturbaţie, procese geobacteriene

Sedimentologie si sisteme depozitionale

Lect. dr. Relu D. Roban

• Biosecreţia• Bioacumulare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

Mineralogia scheletelor diverselor organisme. Cercurile umplute reprezintă minarale comune iar cele albe minerale mai puţin comune. După Lowenstam şi Weiner (1989) ; Flügel (2004).

4

• Biosecreţia• Bioacumulare: bioconcentrare,

bioconservare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

5

• Biosecreţia• Bioacumulare: bioconcentrare,

bioconservare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

Rivularia sp. —cyanobacteria filamentoase . Specii actuale. Preparat colorat. Celulele individuale sunt mov iar mucilagiul este verde.

CYANOBACTERIA (BLUE-GREEN ALGAE)

Precambrian, northern WisconsinA columnar, stromatolitic boundstone or biolithite .Digitate or columnar stromatolites are typically of subtidal origin, unlike the nearly planar mats of previous images that form primarily in intertidal settings. The lamination in both types of mats, however, results mainlyfrom alternating episodes of microbial growth and entrapment of transported sediment.

Mineralogie:Formele marine – aragonitice si carbonati detriticiFormele lacustre sunt în principal calcitice

Laminaţia reflectă creşterea microbială de-alungul ciclurilor noapte –zi şi mareice. Laminele organice sunt alternante cu laminele compuse din particule micritice, peloidale sau detritus terigen depus în timpul furtunilor.

• Biosecreţia• Bioacumulare: bioconcentrare,

bioconservare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

Classifi cation table of skeletal limestones (Embry & Klovan, 1971)

Bioherme si Biostrome

Organisme bioconstructoare

The type and abundance of carbonate reefs has varied through the Phanerozoic (data from Tucker, 1992).

Facies distribution in a reef complex.

Structura recifului

Reefs can be recognized as occurring in three settings: (a) barrier reefs form offshore on the shelf andprotect a lagoon behind them, (b) fringing reefs build at the coastline and (c) patch reefs or atolls are found isolated offshore, for instance on a seamount.

• Biosecreţia• Bioacumulare: bioconcentrare,

bioconservare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

Procariotele: Bacteria

Archaea5000 specii cunoscute

Procariotele: aerobe

facultativ anaerobeanaerobe

metanogene

extrem halofile

extrem termofile

- 100 m adancime in sediment- Frecvenţa – sute de milioane/1 gram bacterii

Metabolism: recţii de oxido-reducere:

• cum obţin micro-organismele carbonul necesar pentru sinteza organică?:

• CO2 - gaz, • C din materie organica

• cum obţin energia necesară sintezei componenţilor organici?:C - organic,

lumina, reacţii de reducere

Efecte

•Potential mineralogenetic:- reactiile de oxidare si reducere a compusilor cu Mn, Fe, S - precipitarea CaCO3

• Eliberarea sau consumul gazelor: O2, CO2, CH4, H2S

• Descompunerea materiei organice

• Biosecreţia• Bioacumulare: bioconcentrare,

bioconservare• Bioacreţia• Bioconstrucţia• Procese geobacteriene• Bioturbaţia - urmele fosile

Urmele fosile (trace fossils) reprezinta totalitatea spectrului de structuri conservate in sedimente si roci sedimentare si reflecta functiile comportamentale (activitatea unui organism)

Urmele fosile (trace fossils) - Ichnologia

Au avantajul de a fi gasite “in situ”

Organisme Mediu

MotivatieProcedeu

Procese biotice deformationale

Paleobiotop-substrat:

-granulometrie-consistenta: gradul de consolidare

-energie de bazin-rata de sedimentare-batimetrie-luminozitate-salinitate-oxigen-nutrimente

Paleobiocenoza-tipul indivizilor-numar-diversitate

ActivitatecomportamentAdaptare

Urma

respiratie, protectie

hrana, locuinta, deplasare

21

Tipuri de urme fosile

Impunsaturi (Track) -Urme de pasiPiste (Trail) -Urme de tarare

Burrows systemShaft

Tunnel

SpreiteTuburi si galeriiUrme de excavatie, locuinta, hranire

Urma fosila

De ce? Motivatie-respiratie-deplasare-protectie-locuinta-hrana: depozit - ingurgitare

suprafata -suspensie

Strategii: locuire si hranire prin diverse procedee:-gradinarit-capcane- supravietuire in conditii anoxice

Cum? Procedeu-intruziune-compactare-excavare-sapare si umplere in spate

24

• Respiratie• Protectie si adapostCerianthus lloydiiSchafer (1962)

Hranire- suspensie Chaetopterus variopedatus, Barnes 1980

26

- depozit - Yoldia limatula, Aller & Cochran (1976)

Hranire

27

Gradinarit Calocaris macandreaeNash, 1984 din Bromley 1990

Capcane Paraonis fulgens Roder (1971), din Bromley (1990)

Factori care influenţează producerea şi pastrarea urmelor fosile

Factori depoziţionali- tipul indivizilor, stadiul de crestere- numar- mod de viata si activitate- substratul (compozitie, granulometrie, consistenta)

Factori postdepozitionali - diagenetici

Stadiul de crestere

Substrat - Granulometria

Consistenta şi conţinutul de apă

Ekdale (1984)

ExcavatiiBurrows

SfredelireBorings

Mucusul si peretii

Sectiune prin excavatiicaptusite cu mucus

- captuseala cu material argilos- material compactat in imediata apropiere a limitei externe

Bromley 1990

Sectiune prin excavatii fara mucus

Nomenclatura urmelor fosileLinne - gen si specie

Taphrehelmintopsis Sacco, 1888

Model presupus al unei peste de tipul Taphrehelmintopsis (dupa Brustur, 1992). 1 Substrat bogat in nutrienti: 2 tipuri de traictorii( a = “spiralis” b= “ plana” , “convoluta”; c= “auricularis”; d = “recta”; e = “vagans”, f = “meandriformis”, “podhalensis, g = “circularis) 3 sensul locomoiei.

T.recta, Sacco1888T.plana, Sacco, 1888T. auricularis, Sacco, 1888

Brustur (1992)

Principiile paleoichnologiei• 1. Aceleaşi specii de producători, structuri diferite

37

• 2. Acelaşi tip de excavaţii păstrate în substraturi diferite

3. Diferiti bioturbatori, structuri identice

Clasificarea urmelor fosile

In functie de:- morfologie- grad si mod de conservare (pozitia in cadrul substratului)- comportament

Clasificarea morfologică – Ksiazkiwiekz, (1970)

• drepte, • ramificate• radiare • spirale• meandrate • reţea

Clasificarea dupa modul de conservare

Clasificarea ecologică- dupa functiile comportamentate

Frey (1987)

Ansambluri de urme fosile

• Asociatia• Ichnocenoza• Ichnofaciesul arhetipic

Asociaţia

Totalitatea urmelor dintr-o singura unitate depozitională

Ichnocenoza

Asociatii de urme în relatie cu o biocenoza definită

Ichnofaciesul arhetipic

Ekdale (1984)

47

48