Las concreciones varían considerablemente en sus composiciones, formas, tamaños y modos de origen.
Septarian concretionsEdit
Las concreciones septarias (o nódulos septarios) son concreciones ricas en carbonatos que contienen cavidades angulares o grietas (septaria; sg. septario, del latín septo «partición, elemento de separación», en referencia a las grietas / cavidades que separan bloques poligonales de materiales endurecidos). Las grietas son muy variables en forma y volumen, así como en el grado de contracción que indican. Aunque comúnmente se ha asumido que las concreciones crecieron de forma incremental desde el interior hacia el exterior, el hecho de que las grietas orientadas radialmente se estrechan hacia los márgenes de las concreciones septarias se toma como evidencia de que en estos casos la periferia era más rígida mientras que el interior era más suave, presumiblemente debido a un gradiente en la cantidad de precipitado de CaCO3 que cementa progresivamente la porosidad del barro desde el exterior hacia el interior.
La combinación de procesos naturales que dan lugar a la formación de septarios ricos en carbonatos no está clara, pero es probable que involucre actividad microbiana y oxidación de la materia orgánica en el sedimento arcilloso como fuente interna de carbonatos. Los iones de calcio presentes en el agua de mar, o en el agua de poros de los sedimentos arcillosos circundantes, se difunden lentamente hacia el centro de la concreción inicialmente blanda y precipitan progresivamente en contacto con los aniones carbonatos presentes a lo largo de su trayectoria y producidos por la materia orgánica en descomposición. De hecho, cuando el agua de poros del sedimento arcilloso se satura localmente con respecto al carbonato de calcio, este último precipita y comienza progresivamente a cementar la porosidad del medio inicial (¿organismos marinos en descomposición?). El proceso de cementación parece proceder del exterior (más duro) al interior (más suave) junto con el transporte de difusión de iones Ca2+.
También se han propuesto muchos mecanismos para explicar la formación del patrón de grietas internas (o cavidades) muy característico llamado septos. Incluye la desecación de núcleos ricos en arcilla, gel u orgánicos, que conducen a la contracción del centro más suave de la concreción. Algunas teorías sugieren la expansión de gases (CO2, CH4) producidos por la descomposición de la materia orgánica. Las teorías menos satisfactorias incluso consideran la contracción del interior de la concreción por compactación de sedimentos o su frágil fractura por terremotos. También podrían combinarse varios mecanismos. En la Formación de Arcilla Boom Oligoceno (edad Rupeliana: ~ 34 – 29 Ma) en Bélgica, los septarios aplanados se encuentran en capas horizontales de arcilla enriquecidas en carbonato de calcio, por lo que su distribución espacial sugiere que se formaron en el fondo del mar antiguo en condiciones especiales.
Los septarios a menudo contienen pequeños cristales de calcita precipitados de la solución de poros del sedimento en la superficie de las paredes de las grietas y cavidades. A veces también es posible observar en grandes septarios de Arcilla pequeñas estalactitas que crecen dentro de las cavidades abiertas. Como las estalactitas siempre se depositan lentamente gota a gota por el flujo de agua impulsado por la gravedad en condiciones insaturadas, es un signo de una evolución más reciente cuando la formación de arcilla ya no se sumergió en el mar. Los recubrimientos de siderita o pirita también se observan ocasionalmente en las paredes de las cavidades presentes en los septarios, dando lugar respectivamente a una panoplia de colores rojizos brillantes y dorados con iridiscencias características.
Un ejemplo espectacular de concreciones septarias de rocas, que tienen hasta 3 metros (9,8 pies) de diámetro, son las rocas Moeraki. Estas concreciones se encuentran erosionando la piedra de barro del Paleoceno de la Formación Moeraki expuesta a lo largo de la costa cerca de Moeraki, Isla Sur, Nueva Zelanda. Están compuestos de barro cementado con calcita con venas septarias de calcita y cuarzo raro de última etapa y dolomita ferrosa. Las concreciones septarias mucho más pequeñas que se encuentran en la arcilla de Kimmeridge expuesta en acantilados a lo largo de la costa de Wessex en Inglaterra son ejemplos más típicos de concreciones septarias.
Concreciones de bala de cañóneditar
Las concreciones de bala de cañón son grandes concreciones esféricas, que se asemejan a bolas de cañón. Se encuentran a lo largo del río Cannonball en los condados de Morton y Sioux, Dakota del Norte, y pueden alcanzar los 3 m (9,8 pies) de diámetro. Fueron creados por la cementación temprana de arena y limo por calcita. Concreciones de bala de cañón similares, que tienen hasta 4 a 6 m (13 a 20 pies) de diámetro, se encuentran asociadas con afloramientos de arenisca de la Formación Frontier en el noreste de Utah y el centro de Wyoming. Se formaron por la cementación temprana de arena por calcita. Concreciones de balas de cañón gigantes algo desgastadas y erosionadas, de hasta 6 metros (20 pies) de diámetro, ocurren en abundancia en «Rock City» en el condado de Ottawa, Kansas. También se encuentran rocas grandes y esféricas a lo largo de la playa Koekohe, cerca de Moeraki, en la costa este de la Isla Sur de Nueva Zelanda. Las rocas Moeraki y Koutu de Nueva Zelanda son ejemplos de concreciones septarias, que también son concreciones de bala de cañón. Las rocas esféricas grandes, que se encuentran en la orilla del lago Huron cerca de Kettle Point, Ontario, y localmente conocidas como «hervidores», son concreciones típicas de bolas de cañón. También se han reportado concreciones de bala de cañón en Van Mijenfjorden, Spitsbergen; cerca de Haines Junction, Territorio del Yukón, Canadá; Tierra de Jameson, Groenlandia Oriental; cerca de Mecevici, Ozimici y Zavidovici en Bosnia y Herzegovina; en Alaska, en el Parque Estatal Capitán Cook de la Península de Kenai, al norte de Cook Inlet Beach y en la isla Kodiak, al noreste de Fossil Beach; También se han reportado concreciones de bolas de cañón en Bandeng y Zhanlong Hills, cerca de la ciudad de Gongxi, Provincia de Hunan, China.
Concreciones de hiato Edit
Las concreciones de hiato se distinguen por su historial estratigráfico de exhumación, exposición y enterramiento de nuevo. Se encuentran donde la erosión submarina ha concentrado concreciones diagenéticas tempranas como superficies de retraso al eliminar los sedimentos de grano fino circundantes. Su importancia para la estratigrafía, la sedimentología y la paleontología fue notada por primera vez por Voigt, quien se refirió a ellos como Hiatus-Konkretionen. «Hiato» se refiere a la ruptura de la sedimentación que permitió esta erosión y exposición. Se encuentran en todo el registro fósil, pero son más comunes durante los períodos en los que prevalecieron las condiciones del mar de calcita, como el Ordovícico, el Jurásico y el Cretácico. La mayoría se forman a partir de rellenos cementados de sistemas de madrigueras en sedimentos siliciclásticos o carbonatos.
Una característica distintiva de las concreciones de hiato que las separan de otros tipos es que a menudo estaban incrustadas por organismos marinos, incluidos briozoos, equinodermos y gusanos tubulares en el Paleozoico y briozoos, ostras y gusanos tubulares en el Mesozoico y Cenozoico. Las concreciones de hiato también son a menudo perforadas significativamente por gusanos y bivalvos.
Concreciones alargadasedItar
Las concreciones alargadas se forman paralelas a los estratos sedimentarios y se han estudiado ampliamente debido a la influencia inferida de la dirección del flujo freático (saturado) de las aguas subterráneas en la orientación del eje de elongación. Además de proporcionar información sobre la orientación del flujo de fluido pasado en la roca huésped, las concreciones alargadas pueden proporcionar información sobre las tendencias de permeabilidad local (es decir, la estructura de correlación de permeabilidad, la variación en la velocidad del agua subterránea y los tipos de características geológicas que influyen en el flujo.
Las concreciones alargadas son bien conocidas en la formación de arcilla Kimmeridge del noroeste de Europa. En los afloramientos, donde han adquirido el nombre de «perreros», suelen tener solo unos pocos metros de diámetro, pero en el subsuelo se puede ver que penetran hasta decenas de metros de dimensión a lo largo del agujero. A diferencia de los lechos de piedra caliza, sin embargo, es imposible correlacionarlos consistentemente entre pozos incluso muy espaciados.
Moqui MarblesEdit
Los mármoles de Moqui, también llamados bolas de Moqui o «mármoles de Moki», son concreciones de óxido de hierro que se pueden encontrar erosionándose en gran abundancia en los afloramientos de la arenisca Navajo dentro del centro-sur y sureste de Utah. Estas concreciones varían en forma, desde esferas hasta discos, botones, bolas con puntas, formas cilíndricas y otras formas extrañas. Van desde el tamaño de guisantes hasta el tamaño de béisbol. Fueron creados por la precipitación de hierro, que se disolvió en las aguas subterráneas.
Rock pop de Kansaseditar
Las rocas pop de Kansas son concreciones de sulfuro de hierro, es decir, pirita y marcasita, o en algunos casos jarosita, que se encuentran en afloramientos del Miembro Smoky Hill Chalk de la Formación Niobrara dentro del Condado de Gove, Kansas. Se asocian típicamente con capas delgadas de ceniza volcánica alterada, llamada bentonita, que se producen dentro de la tiza que comprende el Miembro de la tiza de Smoky Hill. Algunas de estas concreciones encierran, al menos en parte, grandes válvulas aplanadas de bivalvos inoceramida. Estas concreciones varían en tamaño desde unos pocos milímetros hasta 0,7 m (2.3 pies) de longitud y 12 cm (0.39 pies) de espesor. La mayoría de estas concreciones son esferoides oblatos. Otras «rocas pop» son pequeñas concreciones de pirita policuboidal, que tienen hasta 7 cm (0,23 pies) de diámetro. Estas concreciones se llaman «rocas pop» porque explotan si se lanzan al fuego. Además, cuando se cortan o martillan, producen chispas y un olor a azufre ardiente. Contrariamente a lo que se ha publicado en Internet, ninguna de las concreciones de sulfuro de hierro, que se encuentran en el Miembro de Tiza de Smoky Hill, fue creada por el reemplazo de fósiles o por procesos metamórficos. De hecho, las rocas metamórficas están completamente ausentes del Miembro de Tiza de Smoky Hill. En cambio, todas estas concreciones de sulfuro de hierro fueron creadas por la precipitación de sulfuros de hierro dentro de un exudado calcáreo marino anóxico después de que se acumulara y antes de que se convirtiera en tiza.
Las concreciones de sulfuro de hierro, como las rocas Pop de Kansas, que consisten en pirita y marcasita, no son magnéticas (Hobbs y Hafner 1999). Por otro lado, las concreciones de sulfuro de hierro, que están compuestas o contienen pirrotita o smitita, serán magnéticas en diversos grados. El calentamiento prolongado de una concreción de pirita o marcasita convertirá porciones de cualquiera de los minerales en pirrotita, lo que hará que la concreción se vuelva ligeramente magnética.
Piedras de arcilla, perros de arcilla y piedras de hadas
Las concreciones de discos compuestas de carbonato de calcio a menudo se encuentran erosionadas por exposiciones de sedimentos y arcilla interlaminados, varved y depósitos de lagos proglaciales. Por ejemplo, se ha encontrado un gran número de concreciones sorprendentemente simétricas erosionando los afloramientos de sedimentos de lagos proglaciales cuaternarios a lo largo y en las gravas del río Connecticut y sus afluentes en Massachusetts y Vermont. Dependiendo de la fuente específica de estas concreciones, varían en una infinita variedad de formas que incluyen formas de disco, formas de media luna, formas de reloj, formas cilíndricas o de garrote, masas botrioidales y formas similares a animales. Pueden variar en longitud de 5,1 cm (2 pulgadas) a 56 cm (22 pulgadas) y a menudo exhiben ranuras concéntricas en sus superficies. En el Valle del río Connecticut, estas concreciones a menudo se llaman «piedras de arcilla» porque las concreciones son más duras que la arcilla que las encierra. En las fábricas de ladrillos locales, se les llamaba «perros de barro», ya sea por sus formas similares a las de los animales o porque las concreciones eran molestias en los ladrillos moldeados. También se han encontrado concreciones similares de carbonato de calcio en forma de disco en el valle del río Harricana en la región administrativa de Abitibi-Témiscamingue de Quebec, y en el condado de Östergötland, Suecia. En Escandinavia, se les conoce como» marlekor «(«piedras de hadas»).