Estructuras de cono dentro de cono

Las estructuras de cono dentro de cono son estructuras sedimentarias secundarias que se forman en asociación con un enterramiento más profundo y diagénesis . Estas estructuras anidadas verticalmente se asemejan a conos de helado apilados uno dentro del otro. Consisten en conos concéntricos intercalados de calcita o, más raramente, de yeso , siderita o pirita . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Aunque varios mecanismos pueden ser responsables de la formación de estructuras de cono dentro de cono, se prefiere el mecanismo de cristal displacivo. Proporciona la explicación más uniforme y consistente del crecimiento y de por qué el cono dentro de cono puede ocurrir con una composición tan variable.

Las estructuras de cono dentro de cono se identifican por su distintiva apariencia cónica. Están compuestas por conos concéntricos anidados unos dentro de otros. La composición real de los conos es variable y depende del entorno en el que se formaron, estando la mayoría de las estructuras de cono dentro de cono compuestas de calcita con finas capas de arcilla entre los conos. También existen, con menor frecuencia, estructuras compuestas de siderita , yeso y pirita . A menudo, el cono dentro de cono se encuentra como características de capas de calcita dentro de una lutita, ^{[ 5 ]} y raramente dentro de una dedolomita ( dolomita calcitizada ). ^{[ 6 ]}

Las estructuras de cono dentro de cono no deben confundirse con los conos de fractura , como los producidos por impactos de meteoritos, ni con los conos de cizallamiento, como los que se desarrollan en el carbón. Ambas estructuras se diferencian de las de cono dentro de cono en que son producto de tensiones instantáneas muy elevadas. Por lo tanto, presentan una dependencia espacial de las zonas de impacto en el primer caso y de las zonas de falla en el segundo, mientras que las estructuras de cono dentro de cono no. ^{[ 7 ]}

La formación de estructuras de cono dentro de cono se ha atribuido a:

1. Inversión de aumento de volumen de aragonita a calcita en la que la expansión de la aragonita cónica separó los conos y permitió la intrusión de arcilla.
2. Disolución por presión inducida por el enterramiento y capas de arcilla que permanecen como residuos insolubles.
3. Fracturación de compuestos minerales cristalinos que se forman en cámaras sobrepresurizadas, con fracturas que se forman a partir de una disminución de la presión de poro.
4. Formación durante la diagénesis temprana por crecimiento mineral expansivo (fuerza de crecimiento cristalino ), en la que los conos se producen por el crecimiento de agregados cónicos de calcita fibrosa, las capas de arcilla se originan a medida que los cristales desplazan y perturban el sedimento original rico en arcilla. ^{[ 3 ]}
5. Gillman y Metzger ^{[ 8 ]} propusieron que sus estructuras de cono dentro de cono se formaron como resultado de que, a medida que crecía la aragonita fibrosa, desplazaba los materiales de arcilla aún plásticos. Esto es muy similar al mecanismo de crecimiento cristalino por desplazamiento propuesto anteriormente en el punto número cuatro. El mecanismo de crecimiento cristalino por desplazamiento tiende a ser la explicación más popular y ampliamente utilizada para la formación de cono dentro de cono.

En todos los casos, la tendencia común es que la formación de cristales comience dentro de sedimentos parcialmente consolidados. A medida que se produce la formación de conos dentro de conos, estos comienzan a ocupar cada vez más espacio dentro del lecho sedimentario, lo que genera presión. Esta presión da como resultado la forma de cono, ya que partes de la estructura están sometidas a presiones mayores o menores y crecen de forma diferencial en función de estas presiones variables. La naturaleza del desplazamiento debido al crecimiento de los cristales ha llevado a muchos a creer que la mayor parte de la precipitación real ocurre muy temprano durante el enterramiento superficial. Algunos han concluido que, basándose en los valores empobrecidos de ^18O de parte del material de los conos dentro de conos, estos pueden formarse más tarde, quizás a cientos de metros de profundidad de enterramiento. ^{[ 3 ]}

Las estructuras de cono dentro de cono se conocen desde finales del siglo XVIII, y se han intentado explicar las razones de su formación. Una de las primeras explicaciones coincidía con los métodos de formación actualmente aceptados, como se mencionó anteriormente. Shaub (1937) propuso otros métodos para su formación. ^{[ 9 ]} Sugirió que la formación de cono dentro de cono se debía a la contracción volumétrica y la deshidratación lenta de materiales altamente saturados y poco compactos. También sugirió que las superficies cónicas parcialmente desarrolladas son posibles como resultado de la presión ejercida por los sedimentos suprayacentes en condiciones donde una liberación unilateral de la presión horizontal puede ser efectiva. Además, indicó que las explicaciones vigentes en su época eran insuficientes para abarcar la estructura y su formación. Incluso sugirió que la formación debida a la cristalización no era consistente. ^{[ 9 ]} Este crecimiento debido a la cristalización constituye una parte significativa del modo de formación actualmente aceptado.