Importancia de Las Rocas Volcanicas en La Permileralizacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

FORMATOS DE ROCAS IGNEAS Y METAMORFICAS

ASIGNATURA: PETROLOGIA IGNEA Y METAMORFICA

DOCENTE: ING. ARAPA VILCA VICTOR

CICLO: IV

PRESENTADO POR:     

CHOLAN BECERRA DIDIER HUAMAN TUCUMANGO LUIS ROMERO BECERRA WALTER TERAN CHILON ARNALDO VALDEZ TAPIA JHORDAN Cajamarca enero del 2018

DEDICATORIA

 A nuestros familiares por el apoyo brindado en cada decisión y proyecto para alcanzar nuestras metas en nuestra vida profesional.

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DEDICATORIA

 A nuestros familiares por el apoyo brindado en cada decisión y proyecto para alcanzar nuestras metas en nuestra vida profesional.

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AGRADECIMIENTO

 A Dios por darnos la vida, sabiduría; y por darnos el valor para seguir adelante con nuestros estudios día a día.  A nuestros padres quienes quienes a pesar de las dificultades presentadas en la vida, nos brindaron todo su apoyo y confianza.

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RESUMEN La madera petrificada se ha dividido tradicionalmente en dos categorías basadas en procesos de preservación: la  permineralización  permineralización (donde los tejidos se entierran dentro de una matriz llena de minerales) y el reemplazo. (donde las características anatómicas orgánicas han sido replicadas por materiales inorgánicos). La nueva evidencia analítica sugiere que para la mayoría de la madera petrificada, la permineralización y el reemplazo no son procesos independientes; en cambio, ambos procesos pueden ocurrir contemporáneamente durante la diagénesis. La infiltración de aguas subterráneas que contienen minerales puede causar inicialmente una permineralización de los tejidos celulares, pero la madera está experimentando experiment ando una degradación gradual. g radual. El grado de preservación preservac ión anatómica anat ómica depende de las tasas relativas de precipitación mineral y destrucción del tejido. Las tasas rápidas de mineralización en condiciones relativamente leves de Eh y pH favorecen la preservación de la materia orgánica. Estas condiciones parecen ser más comunes para la deposición de carbonato de calcio que para la silicificación, basándose en observaciones de maderas fósiles de muchas localidades. En el presente trabajo se tratara principalmente cual es el concepto de permineralización, silicificacion, su importancia y los fosiles productos de la permineralización.

Palabras claves: Permineralización, silicificación,

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 ABSTRACT Petrified wood has traditionally been divided into two categories based on preservation processes: permineralization (where tissues are buried within a matrix filled with minerals) and replacement. (Where organic anatomical features have been replicated by inorganic materials). The new analytical evidence suggests that for most petrified wood, permineralization and replacement are not independent process processes; instead, the simultaneous movements during diagenesis. Infiltration of groundwater containing minerals can cause a perminalization of cellular tissues, but the wood is undergoing gradual degradation. The degree of anatomical conservation depends on the rates of mineral precipitation and tissue destruction. The rapid rates of mineralization under relatively mild conditions of pH and favor the preservation of organic matter. These conditions of use are more common for calcium carbonate deposition than for silicification, based on observations of fossil woods from many locations. In the present work it is to know what is the concept of permineralization, silicification, its importance and the fossil products of the permineralization.

Keywords: Permineralization, silicification,

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ÍNDICE DE CONTENIDOS DEDICATORIA .......................................................................................................................... 1 AGRADECIMIENTO.................................................................................................................. ii RESUMEN ................................................................................................................................ iii ABSTRACT .............................................................................................................................. iv ÍNDICE DE CONTENIDOS........................................................................................................ v ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................ggvi ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................. vii ÍNDICE DE ABREVIATURAS. ......................................................Error! Bookmark not defined. CAPÍTULO I.............................................................................................................................. 1 CAPÍTULO II.............................................................................................................................. 2 2. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................... 2 2. 2 OBJETIVOS.................................................................................................................... 2 2.3 Objetivo general ......................................................................................................... 2 2.4 Objetivos específicos............................................................................................. 2 2. 5 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO ............................................................................... 2 2. 6 HIPÓTESIS .................................................................................................................. 2 2. 7 PRESUPUESTO .......................................................................................................... 2 2.8 CRONOGROMA .............................................................................................................. 3 CAPITULO III............................................................................................................................. 4 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................ 4  3.1 A NT E C E DE NT E S HI S TÓR IC OS  ............................................................................. 4  3.2. A NT E C E DE NT E S TE ÓR IC OS  ................................................................................... 4 3.2.1 Antecedentes Internacionales ......................................................................... 4 3.2.2 Antecedentes Nacionales ................................................................................ 4 3.3 DEFINICIONES BÁSICAS....................................................................................... 4 CAPÍTULO IV ........................................................................................................................... 6 ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..................................................................... 6 4.1. ¿Qué es la permineralización? .......................................................................... 6 4.2. Proceso de permineralización ........................................................................... 7 4.2.1 Ejemplos de permineralización .......................................................................... 7 4.2.1.1 Petrificados y permineralizados...................................................................... 8 4.2.1.2 Mineralizacion calcárea, incluidas las bolas de carbon ............................... 8 4.2.1.3 Silicona Lagerstätten ..................................................................................... 11 4.2.1.4 Modernos baños termales ............................................................................. 13 4.2.1.5 Simulaciones de laboratorio.......................................................................... 15 4.3. Fósiles permineralizados y características .................................................... 15 4.4. Importancia de la Permineralización ............................................................... 16 4.5. Silicificación....................................................................................................... 17 4.6. Composición de madera fosilizada silicificada .............................................. 17 4.6.1 Las propiedades básicas de la madera petrificada........................................ 18 4.7. Condiciones geoquímicas para la silicificación ............................................ 18 v|Página

4.8. El proceso de silificación de madera .............................................................. 19 4.9. La silicificación de árboles en cenizas volcánicas ............Error! Bookmark not defined. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 31 RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 32 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................Error! Bookmark not defined. REFERENCIAS LINKOGRÁFICAS ........................................................................................ 33

ÍNDICE DE TABLAS Tabla N°01: Gastos realizados durante el trabajo de investigación  .......... ………..2Error! Bookmark not defined.

Tabla N°02: Cronograma de actividades  .............................Error! Bookmark not defined. 3 Tabla N°03: Propiedades Fisicas de la calcita ...................................................................... 6

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ÍNDICE DE FIGURAS Figura N°01: Fosil de herradura  ........................................................................................... 6 Figura N°02: Calcita .............................................................................................................. 6 Figura N°03: Fosil petrificado de cangrejo  .......................................................................... 8 Figura N°04: Maderas permineralizadas con calcita  ......................................................... 9 Figura N°05: Permineralización: Paredes celulares del helecho  .................................. 10 Figura N°06: Maderas mineralizadas de calcita con evidencia debil de permineralización  .................................................................................................................. 11 Figura N°07: Permineralizacion silice ............................................................................... 12 Figura N°08: Madera de coníferas  ..................................................................................... 12 Figura N°09: Madera de coniferas delm eoceno inferior  ................................................ 13 Figura N°10: Permineralización incipiente de la madera moderna de Pinus  .............. 14 Figura N°11: Permineralización experimental de silice de madera  .............................. 15 Figura N°12: Fosiles de dinosaurios y de madera  ........................................................... 16 Figura N°13: Proceso de permineralizacion .................................................................... 17 Figura N°14: Madera petrificada ....................................................................................... 18

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CAPÍTULO I Introducción Los organismos enterrados en los sedimentos, como las cenizas volcánicas, que se saturan con agua, pueden petrificarse o perminilizar en las condiciones correctas de pH y temperatura. Tradicionalmente, la petrificación se refiere al tejido animal o vegetal que se ha convertido a la piedra. La madera petrificada y el hueso de dinosaurio son ejemplos familiares; Sin embargo, estos fósiles en realidad se forman a través de la permineralización y a menudo contienen material orgánico original. Los fósiles permineralizados se forman cuando las soluciones ricas en minerales impregnan el tejido poroso, tales como hueso o madera Los minerales se precipitan de la solución y llenan los poros y los espacios vacíos. En el caso de la madera, la petrificación se produce cuando la celulosa, hemicelulosa y lignina los celwalls del tejido leñoso actúan como un marco para preservar la estructura celular. Silicatos, los óxidos de hierro, sulfuros metálicos, elementos nativos, carbonatos y sulfatos pueden estar involucrados en permineralización. La madera silicificada es la más común y proporciona la información más detallada preservación de la estructura celular. El material volcánico a menudo sirve como fuente de sílice para madera y hueso. La actividad volcánica resultante en flujos piroclásticos, lahares y caídas de ceniza pueden enterrar porciones de bosques que luego se convertirán permineralizado. Muchos especímenes permineralizados retienen patrones de estructura celular. Tanto la estructura celular como el daño de insectos, en forma de galerías, se han conservado en el encima del espécimen.

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CAPÍTULO II 2. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La permineralización ocurre cuando los poros de los materiales vegetales, huesos y conchas están impregnados por materia mineral del suelo, teniendo en cuenta esto ¿será posible que los fósiles se puedan mantener en su forma original pero también que su composición sea diferente y seán más pesados? 2. 2 OBJETIVOS

2.3 Objetivo general 

2.4

Aprender a identificar el tipo de fosilización por permineralización en las rocas volcánicas y asi poder conocer su importancia. Objetivos específicos

  

Conocer en que ambientes se realiza la permineralización y que procesos han intervenido. Conocer los minerales que intervienen en la permineralización. Conocer los diferentes fosiles que podemos encontrar en la permineralización.

2. 5 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO

Este trabajo de investigación se realizó con el único fin de poder estudiar y comprender la permineralización basándonos en los tipos de fosilización, en que ambientes se puede dar, los diferentes minerales que podemos encontrar y diferenciar la permineralización de la silicificación. Asimismo, la realización del presente informe nos sirve para tener conocimiento de los diversos tipos de fosiles que podemos encontrar por la permineralización. 2. 6 HIPÓTESIS 



Dado que los poros de los tejidos orgánicos están llenos de minerales, o la materia orgánica se sustituye por minerales mantiene su forma pero puede cambiar su composición mineralógica. Los minerales comunes que forman los fosiles pueden ser reemplazados por otros gracias a la permineralización.

2. 7 PRESUPUESTO CONCEPTO SERVICIO DE TRANSPORTE IMPRESIONES Y CD REFRIGERIOS SERVICIO DE INTERNET LLAMADAS TELEFONICAS TOTAL

VALOR S/15.00 S/7.00 S/10.00 S/8.00 S/3.00 S/ 43.00

Tabla N°01: Presupuesto

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2.8 CRONOGROMA  ACTIVIDADES 1

2

3

4

5

6

DESIGNACION 21/11/17 DEL TEMA DELIMITACION 06/01/18 DEL TEMA RECOPILACION 7/01/18 DE INFORMACION BIBLIOGRAFICA REDACCION 08/01/18 DEL CAPITULO I REDACCION 08/01/18 DEL CAPITULO II Y III REDACCION 08/01/18 DEL CAPITULO IV CORRECION 09/01/18 PRESENTACION 10/01/18 FINAL Tabla N°02: Cronograma

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CAPITULO III MARCO TEÓRICO  3.1

A NTE CE DE NTE S HI S TÓR IC OS

La creencia de que los resultados de la petrificación de madera de los procesos de duelo datan de los años 1800; las primeras referencias fueron resumidas por San Juan. El concepto de reemplazo requiere la destrucción de la madera original, acompañada por la deposición de minerales que preservan la evidencia visual de la arquitectura celular. Esta explicación se complica por la imposibilidad de la sustitución molécula por molécula de pequeñas moléculas de ácido silícico para moléculas orgánicas grandes; la destrucción de constituyentes de madera orgánica acompañada por la precipitación simultánea de minerales inorgánicos es un proceso más complejo. Stewart y Rothwell proporcionan esta descripción: "La permineralización ocurre cuando los silicatos solubles, carbonatos, compuestos de hierro y demás se infiltran en las células y espacios entre ellos. El proceso es análogo a la incrustación de tejidos de plantas y animales cuando se los prepara para el corte y el examen microscópico .” En 1941, CA Arnold escribió: " Aunque la deposición de sustancias minerales dentro de los tejidos vegetales depende de la liberación de ciertas sustancias de las paredes celulares, no hay evidencia de reemplazo directo de ninguno de los constituyentes orgánicos inalterados de la planta por los petrificantes. tejidos ".  Andrews hizo un reclamo similar en 1961: " En el caso de algunas maderas fósiles, la materia mineral puede ser disuelta, usando ácido fluorhídrico con especímenes silicificados, dejando la madera original intacta ”. El problema con estas conjeturas es la escasez de evidencia de respaldo. En 1927, St. John intentó analizar el papel del reemplazo versus la permineralización (que ella denominó "impregnación") durante la petrificación de la madera.  Arnold observó que el tratamiento de varias piezas pequeñas de madera fósil con ácido fluorhídrico daba como resultado fragmentos residuales de material muy blando.  3.2. A NTE CE DE NTE S TE ÓR IC OS

3.2.1 Antecedentes Internacionales 3.2.2

3.3

Antecedentes Nacionales

DEFINICIONES BÁSICAS

3.3.1. Ceniza volcánica Es el residuo que se produce cuando una erupción está a punto de, o está ocurriendo. Las cenizas volcánicas poseen varios efectos negativos en la gente que vive en la zona, e incluso aquellos lejos del volcán. Este tipo de ceniza puede traer problemas incluso en diferentes continentes con varios casos en los que ha bajado la temperatura global del planeta. La cantidad de problemas que la ceniza puede causar depende en gran medida del tamaño de la erupción, pero incluso la erupción más pequeña podría tener efectos medibles en un área.

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3.3.2. Silicificación La silicificación es el proceso por el cual la madera, los huesos, las conchas y otros materiales a veces fosilizan o petrifican por acción de silicatos como el jaspe, el cuarzo criptocristalino e incluso el ópalo. Se puede conservar la estructura de los tejidos orgánicos originales mientras se va petrificando poco a poco (permineralización), y puede adoptar una variedad de colores distintos. Esta silicificación se lleva a cabo cerca de la superficie terrestre, donde abunda la sílice en el agua subterránea. Todavía no se sabe a ciencia cierta cúales son los factores geológicos que determinan si el material de sustitución va a ser criptocristalino u opalino.

3.3.3. Mineral Un mineral es una asociación de elementos químicos formados por procesos naturales, por lo que posee una composición química definida y homogénea, cuenta con estructura cristalina interna que a veces se manifiesta externamente ofreciendo hermosos cristales. Los minerales pueden ser metálicos o no metálicos: según tengan elementos metálicos de interés económicos (Au, Pb, Ag, Cu, etc.); o no metálicos (cuando no tienen interés). Las rocas son asociaciones de minerales no metálicos petrogénicos. (Soto,M.2010). 3.3.4. Permineralización La permineralización suele ser una silicificación (por sílice). En el proceso de petrificación de la madera, la permineralización es la primera etapa. Durante esta fase, se reemplazan las paredes celulares de celulosa por minerales. La permineralización es también el proceso mediante el cual fue posible la preservación de los huesos de dinosaurio. En ocasiones, incluso se ha conservado la piel momificada y permineralizada sobre los huesos o impresa sobre el lodo. 3.3.5. Xilópalo El xilopalo o madera petrificada es sílice en forma de madera en la composición química del jaspe, de la calcedonia o, más raro, del ópalo; se compone por tanto exclusivamente de anhídrido silícico. Sólo se dan fósiles bien conservados cuando la madera queda cubierta por arenas ricas en cuarzos de grano fino, y donde las sílices del cuarzo de arena actuaron como mineralizante inmediatamente después de su muerte. Así se mantiene la estructura externa de la madera en la roca que la rodea, y se conserva su forma en negativo. El xilópalo es una madera fósil y mineral al mismo tiempo, su origen se remonta entre 20 y 250 millones de años, perteneciente al período del Triásico. 3.3.6. Ópalo El ópalo es un mineral amorfo y, por lo tanto no se presenta con un habito bien formado; se encuentra en la naturaleza en vetas, filones o pequeñas masas reniformes o globulares de aspecto térreo o compacto . El color del ópalo es muy variable, pero generalmente presenta un tono de fondo sobre el que se manifiesta una serie de juegos de color,. Las diferentes coloraciones y características extremas son típicas de las distintas variedades.

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CAPÍTULO IV ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

4.1.

¿Qué es la permineralización?

La permineralización es uno de los tipos más comunes de fósiles. Esto ocurre cuando los poros de los materiales vegetales, huesos y conchas están impregnados por materia mineral del suelo, lagos u océano. En algunos casos, las fibras de madera y la celulosa se disuelven y algunos minerales las reemplazan.  A veces la sustancia mineral de los fósiles se disuelve completamente y algunos otros minerales los reemplazan. Los minerales comunes que forman este tipo de fósiles son la calcita, el hierro y la sílice.

Figura N°01: Fósil de herradura Fuente:

https://www.lifeder.com/permineraliz acion/

Dado que los poros de los tejidos orgánicos están llenos de minerales, o la materia orgánica se sustituye por minerales, los fósiles se componen en la forma original del tejido u organismo, pero su composición será diferente y serán más pesados. (Fossils Window to the past, S.F.). Minerales comunes que forman este tipo de fósiles son la calcita, el hierro y la sílice.

CALCITA

Figura N°02: Calcita Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Calcita

Tabla N°03: Propiedades físicas de la calcita Fuente:https://es.wikipedia.org/wiki/Calcita PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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4.2.

Proceso de permineralización

En general, las aguas subterráneas no contienen moléculas de agua pura. Es ¨dura¨, hasta cierto punto, lo que significa que contiene algunos minerales. El grado de dureza puede variar. Los diferente minerales carboníferos se encuentran en el suelo, y el agua los disuelve hasta la saturación, momento en el cual el agua no contiene ninguna materia mineral adicional. Este proceso se ve reforzado por la acidificación del agua. Por ejemplo, el agua de la lluvia cuando es pura en el principio recoge dióxido de carbono del aire y se convierte en un ácido carbónico débil. La materia orgánica en el suelo, y los otros minerales en descomposición también hará que el agua subterránea sea más ácida. Esta agua acida disuelve más minerales. Los tejidos orgánicos como la madera, el hueso y la cascara contienen poros y espa cios. El agua mineralizada llena los poros de los tejidos orgánicos y se mueve a través de los espacios celulares. Durante este proceso el agua saturada se evapora, y el exceso de minerales se deposit a en las células y tejido. Este proceso crea muchas capas de depósitos minerales creando un registro fósil duro. Los fósiles permineralizados se forman cuando las soluciones ricas en minerales penetran en el tejido poroso, como el hueso o la madera. Los minerales se precipitan de la solución y llenan los poros y los espacios vacíos. Parte del material orgánico original permanece, pero ahora está incrustado en una matriz mineral. Los tejidos de hueso y madera actúan como excelentes armazones para preservar la estructura celular. Los silicatos, óxidos de hierro, sulfuros metálicos, elementos nativos, carbonatos y sulfatos pueden estar implicados en la permineralización. La permineralización es uno de los modos más fieles de preservación fósil. De hecho, los científicos han tratado de replicar el proceso en el laboratorio, pero ninguna permineralización artificial es igual a la mejor preservación natural por silíce criptocristalina o carbonato de calcio (Viney, 2008).

4.2.1 Ejemplos de permineralización Los datos presentados en la sección anterior de este informe confirman que las maderas petrificadas silíceas comúnmente conservan detalles de la anatomía celular a pesar de que solo quedan cantidades escasas de materia orgánica relegada, contrariamente a la hipótesis de la permineralización. Sin embargo, se puede observar una permineralización verdadera en materiales vegetales que fueron mineralizados en varios ambientes geológicos diferentes, por ejemplo, "bolas de carbón" y otras concreciones calcáreas, sílex silicificado, sinterización silícea moderna de aguas termales y simulaciones de laboratorio..

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4.2.1.1 Petrificados y permineralizados Son los que corresponden a la definición clásica de fósil en el que las partes orgánicas o huecos son sustituidas por minerales (ver apartado siguiente). Su formación puede dejar moldes internos o externos (por ejemplo, de conchas) en el que el material original puede desaparecer. La madera fosilizada de esta manera se conoce como xilópalo.

Figura N°03: Fósil

petrificado de cangrejo herradura y sus pisadas. Cosmo

Caixa Fuente: Mireia Querol Rovira.

4.2.1.2 Mineralizacion calcárea, incluidas las bolas de carbon Descrita por primera vez en 1855, las bolas de carbón son concreciones calcáreas que se producen ampliamente en las capas carboníferas de carbón. Un resumen de la extensa literatura se puede encontrar en. La preservación de los restos vegetales es variable, pero muchos especímenes muestran un excelente detalle anatómico. El método común de estudio consiste en tratar una superficie plana de la concreción con HCl al 5% para exponer el tejido celular, que luego se replica como una impresión realizada cuando una hoja delgada de acetato de celulosa se presiona a la superficie después de haber sido humedecida con un solvente. Las bolas de carbón pueden proporcionar pistas para comprender la petrificación de maderas donde la calcita es el principal constituyente mineral.

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Maderas permineralizadas con calcita. ( A - C ) peelings de acetato de madera teredo-aburrida en una concreción calcárea, Cretácico Inferior, Bahía de Apple, Isla de Vancouver, BC, Canadá; ( D  ) Sección longitudinal de la región apical del cono ovulado de Hubbardiastrobus cunninghamiodes de Apple Bay (foto cortesía de Brian A. Atkinson; E ) Calamites que brotan en una bola de carbón de Pensilvania, campo de carbón Lancashire, Inglaterra. Foto cortesía de Hans Steur (F) Anacheropteris involuta conservado en la bola de carbón de Pensilvania Superior, IL, EE.UU. Foto Figura N° 04:

cortesía del Centro de Investigación Paleobotánica de la Universidad de Mūnster.

Se ha observado que otras muestras de madera calcificada producen peelings de acetato que muestran detalles anatómicos. La precipitación de carbonato de calcio requiere condiciones geoquímicas que son muy diferentes de las condiciones que favorecen la precipitación de sílice, por lo que las inferencias extraídas de bolas de carbón no son necesariamente relevantes para interpretar el origen de la mayoría de la madera petrificada.

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Figura N° 05: Permineralización: las paredes celulares del helecho Jurásico InferiorOsmundastrum pulchellum de Korsarőd, Suecia,

reveladas por la disolución del HCl de la matriz calcárea para revelar las paredes celulares originales. Fuente: Stephen McLoughlin.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Figura N° 06:  Maderas mineralizadas de calcita que muestran evidencia débil o nula de permineralización. ( A - E ) son del Cretaceous Nanaimo Group, Vancouver Island, BC, Canadá. ( A  ) Muestra del río Puntledge, orientación

transversal. La materia orgánica de Relict está presente como bordes de células muy delgadas; ( B  ) Muestra de Collishaw Point, Hornby Island, orientación transversal. La materia orgánica reliquia hace que las paredes delgadas sean de color rojo parduzco; ( C ) Vista SEM de una sola traqueida de madera del río Puntledge. La pared celular parece gruesa debido a la calcita microcristalina. El lumen está lleno de calcita gruesa más cristalina;( D) Vista SEM, espécimen de Port Moody, orientación tangencial. Las superficies lisas de reliquias de las  paredes celulares se mineralizan con calcita; ( E ) Espécimen Port Hardy, orientación transversal. La iluminación con luz polarizada muestra cristales de calcita radiantes que han alterado el tejido celular; preservar la textura suave; ( F ) Madera de neógenos del condado de Glades, Florida, EE. UU. Orientación tangencial, que muestra las paredes traqueidas mineralizadas con calcita grueso-cristalina. Fuente: Stephen McLoughlin.

Los ejemplos anteriores son evidencia de que la mineralización calcárea puede conservar grandes cantidades de tejido original, de acuerdo con el concepto de permineralización. Sin embargo, en algunos depósitos, la madera mineralizada con carbonato de calcio puede contener solo pequeñas cantidades de materia orgánica. Esta variación sugiere que la proporción de materia orgánica: carbonato de calcio refleja la tasa de mineralización versus la tasa de degradación del tejido, el mismo fenómeno que ocurre durante la silicificación de la madera.

4.2.1.3 Silicona Lagerstätten La sílice precipitada en las turberas puede enterrar restos vegetales, proporcionando ejemplos de verdadera permineralización. Dos de los ejemplos más conocidos son Devonian Rhynie Chert en Escocia y Eocene Princeton Chert en British Columbia, Canadá. En ambas localidades, la fosilización involucró la silicificación de antiguas turberas, pero las condiciones geoquímicas en los dos sitios fueron muy diferentes. El Rhynie Chert involucró la precipitación de sílice en un ambiente de manantial caliente. El Princeton Chert se ha interpretado como el resultado de procesos cíclicos fluviales que se derivan de episodios de inclinación tectónica de una llanura aluvial .En ambas localidades, los tejidos de las plantas se conservan en exquisitos detalles. La arquitectura celular se puede revelar utilizando el método de acetato y cáscara, usando ácido fluorhídrico para grabar la superficie de las losas de chert, evidencia de la existencia de tejido perminealizado. Los tejidos fosilizados incluyen follaje, tejido del tallo, semillas y frutos, pero la madera petrificada es escasa.

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Permineralización silícea como se revela en las cáscaras de acetato. A. Rhynia Gwynne-vaughanii, vista transversal del tallo, Devónico, Rhynie chert, Escocia. Foto cortesía de Paleobotany Research Center Universidad de Münster; B.Millerocaulis zammerae , vista transversal del tallo, Jurásico, Patagonia, Argentina .Foto cortesía de Ana Sagasti). La madera de coníferas en los lechos de lignito del Eoceno Inferior en Mississippi, EE. UU. Proporciona un ejemplo inusual de permineralización. Este sitio contiene madera que está  principalmente momificada (es decir, tejido original), con pequeñas cantidades de sílice, así como especímenes petrificados que tienen lumina llena de sílice. Estas muestras son ejemplos de  permineralización, donde se preservan las células originales. Fuente: Stephen McLoughlin. Figura N° 07:

Figura N° 08:  Madera

de coníferas del Eoceno de la mina de lignito Red Hills, condado de Choctaw, AL, EE. UU. (A ) madera momificada, orientación transversal oblicua, que muestra la preservación de las paredes celulares de varias capas; ( B ) Madera parcialmente silicificada, orientación tangencial, que muestra la degradación en forma de encaje de la pared celular, y la precipitación de Si en la pared externa (flecha). Fuente: Stephen McLoughlin.

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Figura N° 09: Madera

de coníferas del Eoceno Inferior Permineralizado, Mina de Lignito Red Hills, Condado de Choctaw, MS, EE. UU. ( A , B ) Orientación transversal, que muestra  paredes celulares momificadas orgánicas con lumina y espacio intercelular lleno de sílice. Fuente: Stephen McLoughlin.

4.2.1.4 Modernos baños termales Las aguas termales que producen sinterización silícea pueden hacer que la madera se incruste y se infiltre con ópalo amorfo. Los ejemplos incluyen troncos, ramas y otros materiales vegetales que son transportados a la fuente termal por el viento o la gravedad, pero la deposición de sílice también puede ocurrir en troncos de árboles vivos que habitan el área geotérmica. Las concentraciones de sílice disuelta pueden ser muy altas en aguas termales, y las tasas de precipitación de sílice pueden ser muy rápidas. Por ejemplo, en la plataforma de sinterización que limita con Cistern Spring en el Parque Nacional de Yellowstone, EE.UU., la sílice se deposita a una velocidad de 5 cm / año. La ganancia inesperada hace que troncos y ramas de Pino Lodgepole ( Pinus contorta ) sean abundantes en Cistern Spring, y esta madera se somete a una rápida silicificación . Madera similar ocurre en muchas aguas termales de Yellowstone. En otro sitio, la deposición de sílice en la madera se informó como 0.1-4.0 mm / año. También se ha informado sobre la rápida silicificación de la madera moderna en las aguas termales de Japón. Además de las ocurrencias naturales, varios investigadores han colocado muestras de madera en aguas termales para observar el proceso de silicificación rápida.

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La permineralización incipiente de la madera moderna de Pinus contortapuede observarse en las aguas termales del Parque Yellowstone, WY, EE. UU. ( A , B ) restos de madera con incrustaciones de sílice en el delantal de sinterización de aguas termales; ( C ) Distribución de sílice según el mapa por microanálisis de rayos X de la muestra transversal. Los colores cálidos y brillantes representan áreas de sílice elevada. La silcificación incipiente se ha  producido cerca de las superficies exteriores y a lo largo de las fracturas ; ( D ) Orientación radial, que muestra las células incrustadas con sílice amorfa (opal-A); ( E ) Vista transversal, traqueidas que muestran  paredes celulares no mineralizadas de varias capas, con Opal-A  precipitado en las superficies interiores; (F ) Altos aumentos muestran una zona delgada de sílice (flecha) como una capa intermedia dentro de las paredes de las células traqueidas; ( G) Las lepisferas de Opal-A se incrustan en una placa de apertura de pozo. Fuente: Stephen McLoughlin. Figura N° 10:

La consideración de las aguas termales para la fosilización de la madera tiene una advertencia importante. Los delantales de sinterización de manantiales calientes se caracterizan por una precipitación rápida de sílice que puede provocar la incrustación y la permineralización incipiente de la madera, pero estos depósitos no son buenos análogos para la formación de madera petrificada. La razón es que los ambientes PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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hidrotermales son fuertemente oxidantes, con un pH que es muy alto (aguas termales de cloruro alcalino) o fuertemente reductor, con un pH muy bajo (aguas termales sulfurosas). En estos entornos hostiles, la materia orgánica se destruye rápidamente. Como resultado, las ramas o restos de madera que caen en el manantial pueden inicialmente incrustarse e infiltrarse con sílice, pero la madera silicificada rara vez se conserva a medida que el sinterizado envejece.

4.2.1.5 Simulaciones de laboratorio Las recetas para la petrificación rápida de madera datan de los alquimistas del siglo XVI; más de 500 años después, los investigadores todavía están perfeccionando métodos para "convertir la madera en piedra". Una descripción completa de estos experimentos aparece en un artículo reciente. Se han empleado varias estrategias básicas, el enfoque más simple es infiltrar las soluciones que contienen sílice en la madera permeable, a menudo usando temperaturas elevadas para acelerar la velocidad de precipitación de la sílice. El resultado es la madera que está permineralizada, que retiene prácticamente todo el tejido celular original. Una modificación de este método es usar agua hirviendo o solventes químicos para eliminar componentes de bajo peso molecular, dejando un marco de lignina / celulosa. Al finalizar la deposición de sílice, la materia orgánica se elimina mediante la incineración en húmedo con ácidos minerales fuertes o la combustión a alta temperatura. Una tendencia moderna ha sido utilizar la madera como plantilla para la deposición de materiales cerámicos como el carburo de silicio o las zeolitas. El objetivo de estos estudios ha sido lograr materiales porosos que tengan un valor industrial, en lugar de duplicar la silicificación natural. A pesar de estas variaciones experimentales, los pasos iniciales en estos procesos implican la permineralización, donde la sílice precipita en espacios abiertos dentro de la madera

intacta. Figura N° 11: Permineralización

experimental de sílice de madera de coníferas modernas,Pseudotsuga menziesii . Las muestras se expusieron a soluciones saturadas de H 4 SiO 4durante ~ 90 días a 90 ° C, con polvo de obsidiana como fuente de sílice. (A ) orientación transversal, que muestra luminaria traqueida llena de agregado de gel de sílice; ( B ) imagen de luz reflejada de una sección longitudinal cortada paralelamente a las traqueidas utilizando un bisturí, que muestra la lumina permineralizada con gel de sílice. Fotos cortesía de Chris Ballhaus, Universidad de Bonn. Fuente: Stephen McLoughlin.

4.3.

Fósiles permineralizados y características

Los fósiles permineralizados, como la madera petrificada, son a menudo algunos de los fósiles más bellos. A menudo están llenos de cristales multicolores. Los diferentes colores pueden ser rastreados a tipos específicos de impurezas minerales (rojos = hierro, verdes = cobre, amarillos = azufre, etc.). La mayoría de los huesos de dinosaurio fosilizados y la madera se permineralizan. Los fósiles permineralizados se crean cuando los huecos y cavidades en el hueso y la PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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madera, como las células, están llenos de minerales.El mineral más común en la permineralización es la sílice (SiO2) o el cuarzo. A menudo, la estructura celular original (patrón) se conserva. En el caso de la madera petrificada, a menudo es posible identificar el género del árbol. Los diversos colores observados, especialmente en las maderas petrificadas, se deben a trazas de otros elementos como el hierro (Fe) y el cobre (Cu) (U.S. department of interior, S.F).

Figura N° 12:  Fósiles de dinosaurios y de madera. Fuente: https://www.lifeder.com/permineralizacion/

En muchos casos, la permineralización sólo preserva el tejido mineral en el organismo, como huesos, dientes y conchas. En otros casos, llena un vacío dejado en el sedimento por un organismo que desde entonces se ha descompuesto.Esto ocurre comúnmente con las hojas fosilizadas. En casos muy raros, se conserva una parte o la totalidad de los tejidos blandos, permitiendo a las personas tener una idea de un cuerpo que puede tener millones de años para aprender más sobre cómo funcionó (Conjecture Corporation, S.F.).

4.4.

Importancia de la Permineralización

Dado que las permineralizaciones de organismos son fósiles tridimensionales con materia orgánica reemplazada por minerales, lo que principalmente nos dicen son las estructuras internas de los organismos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA Figura N° 13: “Leonardo” la “momia dinosaurio” encontrado

en Montana EE.UU. con más del 90% de su tejido suave preservado a través de un proceso de permineralización. Fuente: https://www.lifeder.com/permineralizacion/ El proceso de mineralización en sí ayuda a prevenir la compactación del tejido, lo que podría distorsionar el secoyoxilo en las proporciones reales de tamaño de los diversos órganos.Las permineralizaciones tampoco están “limitadas” a las partes duras del

cuerpo (como huesos o conchas), pero también se pueden encontrar preservando las partes blandas del cuerpo.Esto podría ser muy importante para los investigadores que desean mirar cómo era la vida en el pasado en relación con lo que es ahora en el presente. Un ejemplo son las frágiles estructuras reproductivas de muchas plantas (Discovery Communications, Inc., S.F.). Los fósiles nos ayudan a conocer cuáles fueron los seres que existieron en el pasado y desparecieron y cuales aún encontramos en la actualidad; también podemos conocer cuál era su morfología, su modo de vida y su distribución, y de esta manera contribuyen a formar los linajes evolutivos. La información que brinda el registro fósil también ayuda a analizar los factores ecológicos que rigen la distribución de los seres vivos y hace posible establecer los paleoambientes en que se depositaron. El estudio de los fósiles es muy importante para la Geología (ciencia que se encarga del estudio de la tierra) ya que estos restos son muy importantes como medio de identificación de las rocas en que se encuentran el carbón y el petróleo, además que contribuyen a establecer sus edades relativas.

4.5.

Silicificación

Reemplazamiento de carbonatos por formas de sílice (cuarzo o calcedonia). Involucra un aumento de sílice, con el desarrollo de cuarzo secundario, jaspe, calcedonia, chert; ópalo u otras variedades silíceas en las rocas de caja de depósitos epigénicos. La química de esta alteración es variada y depende esencialmente del tipo de roca afectada. En materiales carbonáticos hay generalmente una mayor introducción de sílice y una gran remoción de Ca, Mg, Fe, Co2 entre otros constituyentes. En rocas silicatadas, la sílice puede ser redistribuida entre las rocas de caja. Se asocia a la depositación de sulfuros principalmente calcita y cuarzo.

4.6.

Composición de madera fosilizada silicificada

Cuando se tiene una muestra de madera silicificada, ciertamente parece estar hecha enteramente de materia mineral sin material celular original restante. Sin embargo, cuando se examinan bajo magnificación, muchos especímenes revelan una estructura celular microscópica. La madera silicificada generalmente contiene más del 90%, en peso, de sílice (Leo y Barghoorn, 1976; Sigleo, 1978; Furuno y otros, 1986 II, Mustoe, 2008). Los bosques mineralizados con ópalo tienen densidades de 2.04 g / cm 3 o menos. Los bosques permineralizados con cuarzo tienen densidades de 2,34 g / cm 3o mayor (Mustoe, 2008). Leo y Barghoorn (1976) observan que muchas maderas mineralizadas se PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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fracturan preferentemente hacia un plano radialmente longitudinal al igual que las maderas no mineralizadas.

4.6.1 Las propiedades básicas de la madera petrificada El mineral se caracteriza por un vidrio o lustre de cera, fractura concoidea, la falta de escisión. La dureza de la madera endurecida, dependiendo del sustituyente de minerales está en el intervalo de 4 a 6 en la escala de Mohs. Uno puede encontrar las porciones de corte de sierra en gran medida diferentes en estructura y color. Debido presente en los sedimentos o impurezas en el material agua petrificado puede tener una variedad de colores. Por lo tanto, el carbono da al árbol un negro de color; óxido de hierro  –  rojo, amarillo o marrón; cobre, cromo y cobalto  –  verde o azul; Manganeso  – naranja o rosa; óxido de manganeso  – negro o amarillo. Entre los árboles fosilizados se pueden encontrar, y coníferas y frondosas. Las coníferas incluyen la fosilización de inclusiones de color ámbar.

Figura N° 14: Madera petrificada

Fuente: http://es.nextews.com/dab912a1/

4.7.

Condiciones geoquímicas para la silicificación

La madera silicificada se forma principalmente en dos ambientes geológicos. Los árboles transportados por arroyos y ríos pueden quedar sepultados en los sedimentos fluviales de grano fino de los deltas y las llanuras de inundación o las cenizas volcánicas pueden enterrar árboles en posición vertical (Mustoe, 2003). ). La madera fresca sepultada en el barro blando debajo del agua que transporta grandes cantidades de sedimentos puede establecer las condiciones necesarias para la fosilización. El entierro rápido en cenizas volcánicas es la etapa inicial para muchas maderas fósiles preservadas con sílice (Leo y Barghoorn, 1976). La ceniza volcánica actúa como una fuente abundante de sílice para el agua subterránea. La presencia de agua es importante por varias razones: Las condiciones de temperatura y presión durante la formación de madera fósil son equivalentes a las encontradas en ambientes sedimentarios de poca profundidad. Las presiones excesivas deformarían la forma y los tejidos de la madera. Las temperaturas excesivas (más de 100 grados Celsius) descomponen las sustancias de madera. La meteorización de la ceniza volcánica puede producir un pH que es bastante alto (alcalino), que liberaría sílice en la solución, haciéndolo disponible para su emplazamiento en la madera a medida que se baja el pH (Leo y Barghoorn, 1976). PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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Sigleo (1979) comparó la geoquímica de la madera silicificada y sus sedimentos asociados (arenisca con algo de limolita y arcilla) para determinar las condiciones ambientales para el proceso de mineralización de la madera. La madera fósil que se ha mantenido en su lugar desde la deposición y la mineralización fue cuidadosamente elegida para el estudio. La abundancia de minerales y oligoelementos se midió desde el núcleo de la madera fósil hasta su periferia. La abundancia de los mismos minerales y oligoelementos se midió en los sedimentos y arcillas asociadas desde la periferia del espécimen hasta 3 metros de distancia. La arcilla consistía en un 80-90% de montmorillonita, que se formaba a partir de ceniza volcánica. Sigleo (1979) concluyó que la geoquímica de la madera f ósil y los sedimentos asociados sostienen un ambiente fosilizado que era anóxico y ligeramente ácido. Se encontró que el antimonio (Sb) era mucho más abundante en la madera fósil que en los sedimentos circundantes, con sus concentraciones más altas en el núcleo donde el carbono también era el más abundante. El proceso de silicificación se produjo a temperaturas y presiones superficiales asociadas con las condiciones típicas de las aguas superficiales y subterráneas. No hubo evidencia de condiciones alcalinas o concentraciones de sílice excepcionalmente altas en solución. Un suministro continuo de sílice en solución fue proporcionado por la hidrólisis de ceniza volcánica.

4.8.

El proceso de silificación de madera

Leo y Barghoorn (1976) desarrollaron un modelo hipotético para la silicificación de la madera basado en la anatomía de la madera, un proceso de laboratorio a baja temperatura para la silicificación incipiente y parámetros geoquímicos deducidos que se encuentran en entornos naturales. Leo y Barghoorn hipotetizaron que existe una afinidad química entre la madera y la sílice a través de enlaces de hidrógeno. Varias observaciones respaldan la idea de que la madera relativamente inalterada puede en realidad servir como un sumidero de sílice a través de enlaces de hidrógeno. La madera carbonatada no se silicifica bien, ya que ha perdido grupos funcionales capaces de formar puentes de hidrógeno. Las petrificaciones de carbonato, sulfuro y fluoruro son menos comunes y de menor calidad posiblemente porque estos iones no establecen enlaces de hidrógeno tan bien como sílice. Las maderas silificadas a menudo están encerradas dentro de una matriz que no está cementada con sílice. Los experimentos de Leo y Barghoorn con la silicificación artificial de la madera, que se describen más adelante, también respaldan la idea de que la madera tiene afinidad por la sílice. De acuerdo con su hipótesis, cuando la madera está impregnada de una solución de sílice, el enlace de hidrógeno vincula el ácido silícico a los grupos hidroxilo en la celulosa que forma las paredes internas de la célula. A medida que se pierde el agua, el ácido silícico se polimeriza en ópalo. Las capas de sílice se depositan con la madera actuando como una plantilla (págs. 22-25). Inicialmente, la sílice se fija a las paredes celulares internas y a lo largo del perímetro de la luz traqueídica y los pozos de relleno que conectan las traqueidas adyacentes. Durante las etapas iniciales de la permineralización, la deposición de sílice llena los huecos, especialmente la lumina. Las paredes celulares pueden reemplazarse con sílice en etapas posteriores de silicificación. Para replicar la estructura de la celda con alta fidelidad, se debe lograr un equilibrio entre la degradación de la madera y la deposición de minerales. La sílice amorfa que inicialmente permea la madera es altamente higroscópica (atrae agua) y altamente permeable al flujo de fluidos (Leo y Barghoorn, 1976).

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La velocidad a la que esta sílice cristaliza en formas más impermeables es extremadamente lenta en términos geológicos. Por lo tanto, mucho después de que comienza la silicificación, la afluencia de sílice y la migración de materia orgánica degradada pueden continuar a través de este medio poroso.  A medida que la silicificación avanza hacia etapas más avanzadas, la celulosa se degrada dejando más espacio para la colocación de sílice entre las células y dentro de las capas de la pared celular. La lignina, en condiciones anaeróbicas, es el compuesto más resistente a la descomposición en la madera y continúa actuando como una plantilla para los detalles estructurales. De hecho, las maderas fósiles muestran un aumento en la proporción de lignina a holocelulosa (celulosa y hemicelulosa) en comparación con las contrapartes contemporáneas. Las muestras de Eoceno o mayores están desprovistas de holocelulosa. Por lo tanto, la lignina es la última materia orgánica que debe reemplazarse. El equilibrio entre eliminar la materia orgánica y la deposición de minerales a menudo no está completo, por lo que parte de la materia orgánica permanece en muchas petrificaciones. A medida que el proceso continúa, los depósitos de sílice en los espacios intercelulares y vacíos creados por la contracción y la degradación de la madera. La sílice que inicialmente se fija en la estructura de la madera es amorfa. Esta sílice amorfa es inestable y cristaliza lentamente en formas más estables. La transición a formas más estables de sílice implica la polimerización continua y la pérdida de agua. Se crean formas de ópalo más altas a través de este proceso y eventualmente conducen al cuarzo de sílice termodinámicamente más estable (Stein, 1982). Múltiples estudios han examinado las petrificaciones de madera natural que representan diferentes depósitos fósiles que proporcionan información sobre los procesos físicos y químicos implicados en la silificación de la madera. Muchos de estos estudios aportan evidencia en apoyo del modelo de silicificación de Leo y Barghoorn. Buurman (1972) examinó especímenes de madera fósil preservados con una variedad de minerales usando difracción de rayos X, óptica y microscopía electrónica de barrido. Resumiremos sus hallazgos relacionados con la silicificación. En un grupo de maderas silicificadas, Buurman encontró evidencia que sugiere que la preservación de la madera es mejor cuando tridimita desordenada reemplaza las paredes celulares o cuando este ópalo se transforma posteriormente en calcedonia a través de la recristalización. En ambos casos, Buurman sugiere que la madera fósil se ha formado por reemplazo en lugar de llenado. Un segundo grupo de maderas silicificadas preservadas con calcedonia y cuarzo retuvo algo de tejido leñoso. Buurman sugirió que estos especímenes se habían formado a través de la permineralización (llenado). En un estudio más detallado, Scurfield y Segnit (1984) examinaron 75 especímenes de madera fósil de Australia utilizando difracción de rayos X, análisis térmico diferencial, técnicas de sondas de electrones, microscopía óptica y electrónica de barrido. Su estudio encontró que el reemplazo de las paredes celulares de las traqueidas y los vasos se produjo además de la permineralización. 1. Concluyen que la petrificación de la madera ocurre en cinco etapas, resumidas de la siguiente manera. La madera está impregnada de solución de sílice o coloide. 2. Los poros de las paredes celulares están penetrados. 3. La disolución progresiva de las paredes celulares ocurre a medida que se construye un marco mineral para mantener la estruct ura de la madera. 4. La sílice se deposita en espacios vacíos, espacios intercelulares y finalmente lumina celular. PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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5. La litificación ocurre cuando se pierde agua. La sílice puede transformarse de una forma a otra mediante reemplazo pseudomórfico y / o solución repetida y recristalización. Dos petrifacciones de Sequoia de edad Plioceno son de color negro. Cuando se fracturaron radialmente y se trataron con ácido fluorhídrico, estos especímenes produjeron cilindros de sílice de lúmenes traqueidas. Las paredes celulares de estos especímenes no están silicificadas y retienen sustancia orgánica sustancial. Los lúmenes celulares y las cámaras de pozo se permineralizan con opal-CT y algo de cuarzo, y una muestra más cuarzo que la otra. Por peso, un espécimen contiene 22.89% de materia orgánica y 77.11% de sílice, mientras que el otro contiene 20.56% de materia orgánica y 79.44% de sílice. Un tercer Tsuga La petrificación de la edad del Plioceno es de color blanco a marrón claro. Cuando se fracturaron radialmente y se trataron con ácido fluorhídrico, se produjeron traqueidas silicificadas aisladas. Las paredes celulares de este espécimen se conservan en sílice. Los lúmenes y las paredes celulares se conservan en opal-CT y algunos cuarzos. Por peso, la muestra contiene 2,42% de materia orgánica y 97,68% de sílice. Una petrificación de Podocarpus de edad miocena es de color negro. Los lúmenes celulares y las paredes celulares se conservan principalmente en cuarzo. La muestra de Podocarpuscontiene algo de carbono en las paredes celulares y en las células de resina. Los autores plantean la hipótesis de que la resina dentro de las células de resina puede haberse fosilizado en ámbar. Por peso, el espécimen de Podocarpus es 5.93% de materia orgánica y 94.08% de sílice. Un segundo espécimen Tsuga envejecido en Mioceno es de color gris claro. El Tsugaenvejecido en el Mioceno tiene lúmenes celulares y paredes conservadas en cuarzo. Por peso, esta muestra contiene 0.09% de materia orgánica y 99.91% de sílice. Una petrificación de Celtis de edad miocena es la única dicotiledónea de angiospermas en el estudio y es de color gris claro a marrón. losLa muestra de Celtis tiene lúmenes celulares y paredes celulares preservadas en cuarzo. En peso, la muestra de Celtis es 0,90% de materia orgánica y 99,10% de sílice. El ácido fluorhídrico aplicado a las superficies fracturadas radialmente en las muestras del Mioceno no produjo lomorfos tan fácilmente como las muestras del Plioceno. Las muestras en este estudio muestran una correlación entre el color del espécimen y el contenido de carbono. El estudio también muestra una correlación entre el grado de silicificación y el tiempo. Las muestras en este estudio muestran un patrón de aumento del contenido de cuarzo a lo largo del tiempo. Furuno et al. (1986 I y II) propuso las siguientes fases para la mineralización de sílice de la m adera. 1. Deposición de huecos de relleno de sílice como lúmenes celulares y cámaras de pozo, pero no penetración de sílice en las paredes, que permanecen. 2. Formación de cilindros de lúmenes por deposición de sílice seguida de pérdida de sustancia de pared. 3. Deposición de sílice en los vacíos y penetración de sílice en la pared, algunos de los cuales son reemplazados por sílice. 4. Deposición de sílice en los huecos y penetración de sílice en las paredes, la mayoría de las cuales se reemplazan completamente, y en algunos casos pérdida de sustancia intercelular. Los autores señalan que la fase 2 no se observó en las muestras de su estudio. Furuno et al. (1986 II) presentan el siguiente senario para silicificación de madera. Primer opal A disuelto en una solución alcalina que impregnaba la madera. Sílice precipitada dentro PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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de la madera ácida. Opal-CT se formó. El mineral se mantuvo en estado sólido y durante decenas de millones de años el ópalo-CT se cristalizó en cuarzo. Con el paso del tiempo, todos los minerales de sílice se transformaron en cuarzo. Jefferson (1987) estudió la preservación de la madera de coníferas silicificada envejecida en el Cretácico en la Isla Alexander, Antártica. Se realizó un examen microscópico de peelings de acetato y secciones delgadas hechas en los planos longitudinales transversales, tangenciales longitudinales y radiales. Las superficies fracturadas, que se rompieron preferencialmente en el plano radial, se examinaron usando SEM. EDAX se utilizó para identificar la cantidad de sílice y los materiales orgánicos presentes en las paredes de las células, así como la distribución de minerales que llenan la lumina celular. La madera de Alexander en la que la sílice se infilt ró en la luz sin penetrar en las paredes celulares está mal conservada. Las paredes celulares en estos especímenes se reducen a líneas finas de inclusiones de carbono incrustadas en sílice. La madera de  Alexander bien conservada resultó de un proceso en el que la sílice infiltraba la lumina celular y las paredes celulares impregnadas. Las paredes celulares en especímenes bien conservados contienen entre 82 y 87% de sílice y solo quedan residuos dispersos carbonizados. Jefferson estudia cómo se puede usar la preservación y la forma de los pozos con borde a lo largo de las superficies longitudinales fracturadas para determinar en qué medida la sílice se infiltró en las cámaras de los pozos. Por ejemplo, el relleno de sílice crea moldes de cámaras de pozo. Las microfibras silicificadas que forman las paredes celulares de la madera de Alexander son de 20 a 150 veces mayores en diámetro que las coníferas existent es. Las traqueidas de madera de Alexander a menudo contienen hongos hifas y cuerpos orgánicos lensoidovoides interpretados como esporas de hongos. El autor sugiere que las paredes celulares de la madera de Alexander se deslignificaron por actividad fúngica separando las microfibrillas, haciéndolas disponibles para el revestimiento de sílice. El crecimiento de la sílice en los haces fibrilares expuestos por la actividad de los hongos permitió preservar las estructuras de la pared celular. Por lo tanto, las paredes celulares no fueron reemplazadas; más bien, se conservaron a través de un proceso de infiltración de sílice e impregnación potenciada por la degradación biogénica. En la lumina de algunas traqueidas se encuentran cristales cúpricos de hierro cúbicos, en forma de cubo, encerrados en sílice. El crecimiento de cristales de pirita indica un entorno reductor inicial. Los cristales de cuarzo dentro de la lumina de la célula con mayor frecuencia crecen hacia adentro sin penetrar las paredes celulares. En alguna lumina, apatita y colofano llenan el espacio restante no ocupado por el cuarzo. Por lo tanto, parece que las paredes celulares ya estaban silicificadas cuando la lumina celular se mineralizó. Además, la presencia de apatita y colofano probablemente represente un cambio importante en la composición de la solución permineralizante. Jefferson propuso un proceso de silicificación de dos fases para las petrificaciones de Alejandro. 1. Paredes celulares impregnadas de sílice. La deslignificación biogénica y la descomposición de la pared celular abrieron espacios y microfibrillas aisladas creando una porosidad interfibrilar. El ácido silícico precipitó y polimerizó sobre las microfibrillas y llenó la porosidad interfibrilar. Las microfibrillas de recubrimiento de sílice amorfa cristalizaron en calcedonia y cuarzo microcristalino. El autor hace referencia al trabajo que afirma que la transformación y ordenamiento posterior de la sílice podría tardar millones de años. 2. La lumina celular se rellenó con calcedonia y cristales de cuarzo subhedral-euhedral y / o apatita y celofán. PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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Jefferson concluyó que la madera de Alexander apoya la teoría de dos fases de la silificación de la madera propuesta por Leo y Barghoorn (1976). Sin embargo, los resultados del estudio de la madera de Alexander sugieren que la impregnación de las paredes celulares puede ser promovida por la degradación biogénica. La transformación progresiva de opal-A a opal-CT a calcedonia y, finalmente, cuarzo es un aspecto importante del modelo aceptado para la silificación de la madera. Un trabajo reciente de Mustoe (2008) revela que el aspecto de transformación del sílice de este modelo es inconsistente con la mineralogía de la madera fósil en la Formación Florissant. Mustoe examinó 15 especímenes que representan seis tocones silicificados. Las muestras se analizaron mediante difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X, microscopía electrónica de barrido / espectrometría de rayos X de energía dispersiva (SEM / EDX) y microscopía óptica. También se determinaron las propiedades físicas básicas que incluyen densidad, color y pérdida de ignición.  Algunas de las muestras fueron permineralizadas con solo opal-CT, otras fueron una combinación de opal-CT y calcedonia, y otras fueron de cuarzo. En especímenes permineralizados con opal-CT y calcedonia, las dos fases de sílice parecían coexistir como minerales primarios. Por lo tanto, faltaba evidencia para la transformación de opalCT a calcedonia. La evidencia recopilada por este estudio sugiere que los especímenes de Florissant se mineralizaron directamente con calcedonia. La precipitación de ópalo, calcedonia y cuarzo está influenciada por concentraciones de sílice disuelta. El ópalo se precipita con altas concentraciones de sílice disuelta mientras que la calcedonia se precipita con bajas concentraciones y el cuarzo aún más bajo. Mustoe especula que estas características geoquímicas pueden explicar los patrones de mineralización encontrados en Florissant. Mustoe concluyó que la petrificación en Florissant ocurrió en varias etapas. Mustoe especula que estas características geoquímicas pueden explicar los patrones de mineralización encontrados en Florissant. Mustoe concluyó que la petrificación en Florissant ocurrió en varias etapas. Mustoe especula que estas características geoquímicas pueden explicar los patrones de mineralización encontrados en Florissant. Mustoe concluyó que la petrificación en Florissant ocurrió en varias etapas. 1. Primero, sílice amorfa precipitada en las superficies de la pared celular. 2. En segundo lugar, opal-CT y calcedonia llena lumina celular. 3. Finalmente, la calcedonia llenó fracturas que atraviesan los tejidos permineralizados en algunos especímenes. Los espacios entre las traqueidas adyacentes a menudo no estaban mineralizados, lo que hace que la madera fósil sea permeable al agua y susceptible de escisión radial, tangencial y transversal a la intemperie por congelación-descongelación. Este hallazgo tiene implicaciones importantes para la preservación de especímenes en el Monumento Nacional de Fósiles de Florissant. Los hallazgos de Mustoe son importantes porque sugieren que la petrificación puede ocurrir a través de múltiples procesos o vías. Witke et al. (2001) utilizaron la espectroscopía Raman y de catodoluminiscencia para estudiar la composición química y el orden estructural de las plantas silicificadas del Bosque Petrificado Chemnitz de 290 millones de años. En el estudio se usaron muestras del helecho semilla Medullosa, gimnosperma Dadoxylon, esfenopsido Calamodendron striatum y helecho arborescente Psaronius. Las células traqueidas y esclerénquima que componen los tejidos vasculares se conservan preferentemente en las plantas fósiles de Chemnitz. Las paredes celulares se conservan principalmente en cuarzo microcistélico alfa. En áreas donde el tejido no se conserva como en la médula de Medullosauno encuentra estructuras de ágata con bandas compuestas de PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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fanerocistina y cuarzo alfa microcristalino junto con moganita. Un porcentaje muy bajo de material orgánico original permanece en las plantas silicificadas de Chemnitz. El espectro Raman de material carbonizado disperso dentro de Petrifcations Chemnitz revela un rango igual a carbones bituminosos y antracita. Witke et al. (2001) propuso los siguientes pasos para las mineralizaciones de las petrificaciones de Chemnitz. 1. Primero, las plantas fueron mineralizadas con cuarzo y fluorita. 2. Segundo, una alteración hidrotermal transformó la sílice. Los óxidos de hierro se asociaron con este proceso. Los residuos menores de material carbonoso de rango de antracita encontrados en los especímenes de Chemnitz parecen ser consistentes con un evento hidrotermal. 3. El tercer paso consistió en mineralizaciones secundarias con calcita y barita en las grietas de la madera anterior. Dietrich et al. (2013) utilizaron imágenes de electrones de retrodispersión (BSE) y difracción de retrodispersión de electrones (EBSD) en un microscopio electrónico de barrido para estudiar el ordenamiento de la sílice que preserva el tejido de xilema en tres formas diferentes de árboles fósiles encontradas en el bosque petrificado de Chemnitz. El estudio de las petrificaciones de Chemnitz incluyó el manto radicular del helecho arborescente Psaronius, los segmentos vasculares en la médula del helecho germinativo Medullosa stellata y el xilema secundario de la gimnosperma Dadoxylon. Se descubrió que los espacios abiertos anteriores y las estructuras tisulares específicas están correlacionados con diferentes ordenamientos de sílice. Las paredes celulares traqueidas en las raíces aéreas de Psaronius se conservan en gran medida mediante granos de cuarzo microcristalinos bien ordenados. Las paredes celulares engrosadas de las fibras del esclerénquima, que constituyen el límite exterior de la raíz aérea, se conservan con cuarzo de grano extremadamente fino pero bien ordenado. La lumina celular está llena de cuarzo criptogrystalline. Las paredes celulares traqueidas en M. stellata exhibieron múltiples capas microcristalinas que delinean las capas de la pared celular anterior. De hecho, las direcciones de crecimiento del cristal dentro de estas capas parecen reflejar las orientaciones anteriores de la fibrilla de celulosa. Como en Psaonius, la lumina celular se llenó en gran parte con cuarzo criptocristalino. Paredes celulares traqueidas en el xilema secundario de Dadoxylonse conservan con cuarzo microcristalino. Las luminas celulares se llenan principalmente con cuarzo criptocristalino o, con menos frecuencia, con cuarzo microcristalino o cristales de espato flúor grandes. En general, la lumina celular de los tres especímenes está llena de cuarzo criptocristalino, mientras que las paredes celulares se conservaron con cuarzo microcristalino. El tamaño de grano de cuarzo microcristalino disminuyó con el diámetro de la célula traqueida. Las paredes de las células traqueidas de Psaronius se conservan con el tamaño de grano más grande, mientras que las paredes celulares de Psclearus sclerenchyma, M. stellata tracheids y Dadoxylon se preservan con un tamaño de grano más fino. Los tejidos de estas plantas varían en sus proporciones de celulosa, hemicelulosa y lignina. Los resultados de este estudio sugieren que la composición del tejido afecta el orden de silicificación en petrificaciones.Dietrich et al. (2013) propusieron las siguientes etapas de petrificación para explicar los patrones de ordenación de la sílice observados en los tejidos de las muestras de Chemnitz.

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1. La solución de sílice impregna el tejido del xilema poroso y forma un gel de sílice dentro de la luminaria traqueida comenzando en las paredes celulares internas. 2. Por lo tanto, la lumina celular se conserva rápidamente en sílice, que puede transformarse más tarde en sílice criptocristalina o en cuarzo alfa. 3. El molde de gel de la lumina es inicialmente poroso y permite una entrada continua de solución de sílice (presumiblemente en un proceso hidrotermal), que a lo largo de periodos de tiempo más largos penetra en la lignocelulosa que forma las paredes celulares e intercala las fibrillas de celulosa. 4. Las fibrillas de celulosa actúan como plantillas para el crecimiento micro cristalino de la sílice. Por lo tanto, las paredes celulares conservadas se pueden distinguir de la lumina de la célula mediante un crecimiento de cristal diferente. 5. En una tercera etapa, ágata y / o granos más grandes de cuarzo microcristalino se forman en áreas con menos sitios de precipitación, tales como esquinas de las células, fosas centrales y fisuras resultantes de la fisuración, el secado y la degradación del tejido. ¿Hay un lugar al que podamos ir para examinar la silicificación de la madera que se produce en tiempos más recientes? Karowe y Jefferson (1987) investigaron las etapas iniciales de la silicificación examinando árboles enterrados por los lahares del Mount St. Helens o flujos de lodo fechados en 1980, 1885, 1450-1550 dC, y 36,000 años BP Se examinaron muestras de madera usando microscopía electrónica de barrido y energía dispersiva Análisis de rayos X. La madera enterrada en 1980 no mostró depósitos minerales significativos. La madera enterrada en 1880 y 1450-1550 dC exhibió rastros de sílice en las paredes celulares, así como la descomposición de la pared celular. Madera enterrada 36,000 años BP mostró impregnación de sílice en las paredes celulares.La descomposición en estos especímenes más antiguos afectaba a la pared secundaria y eliminaba la laminilla media. Karowe y Jefferson llegaron a la conclusión de que el aumento en la deposición de sílice y la descomposición asociada con la edad de estos árboles respaldaba el modelo de silicificación propuesto por Leo y Barghoorn en 1976. El creciente aumento en la deposición de sílice fue un descubrimiento emocionante. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Bonn no pudieron reproducir los resultados de Karowe y Jefferson, incluso cuando utilizaron muestras preparadas de los mismos árboles (Hellawell et al., 2011). Tal vez Karowe y Jefferson estaban buscando un artefacto instrumental. Los científicos de la Universidad de Bonn están trabajando actualmente en un documento que explorará los resultados de su estudio con más profundidad. Está claro que muchos depósitos de madera petrificada, como los encontrados en Yellowstone, están asociados con flujos de lodo volcánico. George Mustoe ha examinado muchos especímenes de madera del Holoceno a partir de flujos de lodo y no ha encontrado evidencia de silicificación (Mustoe, comunicación personal escrita, 2012). Tiempo y madera silicificada Los depósitos de plantas fósiles, incluidos los bosques petrificados de todo el mundo, permiten a los paleontólogos rastrear la historia evolutiva de las plantas vasculares desde hace 420 Ma (Silúrico) hasta el presente (Kerp, 2002). Los bosques petrificados de todo el mundo capturan la imaginación del público (Ransom, 1955; Dernbach, 1996; Dernbach y Tidwell, 2002; Daniels y Dayvault, 2006). Muchos quieren saber cuánto tiempo lleva formar madera natural petrificada. Algunos depósitos del Pleistoceno contienen fragmentos de turba y madera que pueden fecharse con carbono. Las gravas PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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de la Edad de Hielo depositadas hace 12,000 años contienen piezas de madera de aspecto fresco. La madera datada hace 15 millones de años de la formación Wilkes en Washington se puede tallar con una navaja de bolsillo y encenderse con una cerilla (Mustoe, 2001). Está claro que la madera puede conservarse durante largos períodos de tiempo en las condiciones adecuadas. La madera datada hace 15 millones de años de la formación Wilkes en Washington se puede tallar con una navaja de bolsillo y encenderse con una cerilla (Mustoe, 2001). Está claro que la madera puede conservarse durante largos períodos de tiempo en las condiciones adecuadas. La madera datada hace 15 millones de años de la formación Wilkes en Washington se puede tallar con una navaja de bolsillo y encenderse con una cerilla (Mustoe, 2001). Está claro que la madera puede conservarse durante largos períodos de tiempo en las condiciones adecuadas. Es igualmente claro que la madera puede mineralizarse rápidamente en las condiciones adecuadas. Se han encontrado maderas en minas de cobre de Chipre y Arizona que contienen cobre (Daniels & Dayvault, 2006). Sería interesante estudiar la cantidad de madera original, el grado de permineralización y litificación en estos especímenes y compararlos con maderas silicificadas. Madera enterrada en ceniza producida a partir de la erupción de 1886 del monte. Tarawera en Nueva Zelanda está mineralizado con sílice. Las muestras de madera recientemente expuestas a las aguas termales en Yellowstone exhiben las etapas iniciales de la silicificación; sin embargo, La evidencia geológica sugiere que los manantiales termales silíceos no han sido sitios importantes de petrificación de madera (Leo & Barghoorn, 1976). La madera silicificada de Wyoming contenía suficiente material orgánico para ser fechada con carbono a menos de 3.000 BP La difracción de rayos X revela que estas maderas recientemente silicificadas están impregnadas con ópalo amorfo (Leo y Barghoorn, 1976, Stein, 1982). La cuestión de cuánto tiempo lleva formar madera petrificada también depende de las cualidades físicas de la madera fósil que tenemos en mente. ¿Estamos mirando la madera que está casi intacta y tiene lumina celular y espacios intercelulares impregnados con minerales o madera fósil que tiene poca o ninguna madera y tiene detalles celulares replicados en opal-CT, calcedonia y cuarzo microgranular? Si tenemos en cuenta lo último, entonces estas petrificaciones recientes no son lo que los coleccionistas piensan como madera petrificada de calidad gema, que se puede cortar y pulir en el lapidario. El emplazamiento inicial de la sílice como una película puede ocurrir rápidamente. La silicificación artificial de la madera en el laboratorio y los estudios de la madera silicificada natural demuestran que el estado físico de la sílice en las petrificaciones de nueva formación es amorfo (Leo y Barghoorn, 1976). La conversión de esta sílice a formas cada vez más estables de ópalo-A (amorfo), opal-CT (cristobaita y tridimita), calcedonia (cuarzo criptocristalino) y finalmente a cuarzo microgranular requiere millones de años (Leo y Barghoorn, 1976; Stein, 1982; Kuczumow et al., 1999). En condiciones normales, la conversión de ópalo a cuarzo requiere decenas de millones de años; sin embargo, bajo condiciones geotérmicas, el mismo proceso puede ocurrir en 50,000 años o menos (Mustoe, 2003). Los patrones de difracción de rayos X para diferentes especímenes silicificados envejecidos examinados por Stein apoyan la secuencia de transformación bien establecida de opal-A a opal-CT, a cuarzo. Un carbono de muestra de Yellowstone Wyoming fechado a 2.430 años estaba compuesto por opal-A. Una muestra del período del Plioceno de la Formación Sante Fe de Nuevo México estuvo compuesta por opalCT. Una muestra envejecida en el Mioceno de las camas del lago Bozeman estaba compuesta de ópalo-CT y algo de cuarzo. Una muestra del Eoceno tardío de Florissant, Colorado, estaba compuesta de cuarzo. Sin embargo, Mustoe (2008) ha determinado PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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que algunas maderas de Florissant también están permineralizadas con opal-CT y calcedonia. Aún así, la calcedonia y el cuarzo microgranular son las formas más comunes de sílice que se encuentran en las maderas fósiles que son del Eoceno o más antiguas. Estudios de difracción de rayos X,

¿Madera petrificada instantánea? La fascinación por las muestras naturales permineralizadas ha despertado el interés en crear métodos para la petrificación artificial. La petrificación artificial refleja los intereses científicos y comerciales. Los métodos para la petrificación artificial se han ideado como formas de estudiar la estructura de la madera y modelar las etapas iniciales de la silicificación natural. La petrificación artificial también se usa para desarrollar compuestos de madera y cerámica. Leo y Barghoorn (1976) documentan los primeros intentos de crear madera artificial silicificada en los años 1500 por Basil Valentine y Johannes Kentmann. La replicación experimental de estas recetas tempranas no ha tenido éxito. Los intentos más recientes Han producido algunos resultados positivos. Ryan W. Drum de la Universidad de Massachusetts, Amherst, describe su intento de silicificación de ramitas en un artículo de 1968 que apareció en la revista Science. Las ramitas se remojaron en soluciones de metasilicato de sodio, se lavaron y luego se trataron con ácido crómico para eliminar los restos orgánicos. Ramas enteras no permanecieron intactas; sin embargo, las células individuales y pequeños agregados de células se replicaron en sílice. Drum describió estas réplicas como muy frágiles e incluyó micrografías electrónicas de sus resultados. Drum continúa diciendo que su proceso de silicificación in vitro podría proporcionar un método para estudiar los espacios celulares en 3-D, las conexiones intercelulares y la morfología de las células leñosas. Leo y Barghoorn (1976) mejoraron los experimentos de Drum. Su procedimiento incluía hervir la madera para desgasificar y anegar las muestras. La madera se empapó alternativamente en soluciones de agua y silicato de etilo a pH neutro y 70 grados Celsius. El silicato de etilo se descompone en ácido silícico monomolecular, que se piensa que es el agente silicificante en los procesos naturales. El ácido nítrico y el clorato de potasio se usaron para eliminar la materia orgánica. Los lithomorphs de sílice que permanecieron replicaron la estructura celular y fueron más sustanciales que los producidos a partir del procedimiento de Drum. Los litomorfos de sílice eran frágiles y estaban compuestos de sílice amorfa. Estos lithomorphs de sílice se parecen a las primeras etapas de permineralización observadas en especímenes silicificados recientes. Persson et al. (2004) evaluaron el uso de la mineralización de sol-gel para estudiar la morfología de la madera del xilema de abeto y abedul. En el estudio se usaron virutas de madera de abedul, Betula verrucosa y abeto, Picea abies, junto con la pulpa de abeto. La pulpa de picea se preparó utilizando el proceso de Kraft. El proceso de Kraft utiliza una mezcla de hidróxido de sodio y sulfuro de sodio junto con la cocción a altas temperaturas (170 grados Celsius) para degradar lignina y hemicelulosa, convirtiendo la madera en una pulpa que consiste en fibras de celulosa casi pura. Las muestras de astillas de madera y la pulpa se remojaron en etanol y se secaron al vacío dos veces para facilitar la impregnación. Las muestras de madera y pulpa preparadas se sumergieron en una mezcla de sol-gel (ácido polisilícico) durante tres días a 60 grados Celsius. Los moldes de sílice de la madera y la pulpa se recuperaron mediante la eliminación de todo el material orgánico calentando a 575 grados Celsius durante 6 horas. Las réplicas de moldes de sílice frágiles se estudiaron mediante microscopía electrónica de barrido ambiental (ESEM) y microscopía electrónica de PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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transmisión (TEM). Persson et al. (2004) descubrieron que su medio de colada sol-gel penetraba y se condensaba en la ultraestructura de las paredes celulares. Los moldes de sílice de alta resolución se usaron para observar la estructura tridimensional del xilema y las estructuras de fosa que conectan las células de madera. Los experimentos en silicificación artificial descritos anteriormente se han usado como métodos para replicar el proceso de silicificación natural incipiente y para estudiar la ultraestructura de la madera. Estos experimentos sugieren que la estructura celular orgánica de la madera actúa como una plantilla para la deposición inicial de sílice. El hecho de que la madera se elimina al hacer réplicas de yeso limita el uso de estos procedimientos para estudiar etapas avanzadas de silicificación natural. Más recientemente, Ballhaus et al. (2012) diseñaron experimentos de sistema cerrado a 100 grados Celsius para simular la silicificación de árboles enterrados por piroclastos volcánicos. Las soluciones ricas en sílice se prepararon haciendo reaccionar obsidiana en polvo con agua a 100 grados Celsius durante varios días. En estas condiciones, se descubrió que la sílice y los óxidos alcalinos entran fácilmente en la solución mientras que el óxido de aluminio permanece en el residuo. El pH de la solución aumenta a valores de 9.4-10.5. Cubos de madera hechos de abeto de Douglas (Pseudotsuga menziesii) se hicieron reaccionar con la solución de sílice en un autoclave durante hasta 300 horas. En presencia de la madera, las concentraciones de pH y sílice disminuyeron, mientras que los álcalis permanecieron en solución. Las soluciones ricas en sílice se prepararon nuevamente haciendo reaccionar la obsidiana en polvo con agua a 100 grados Celsius durante varios días. La solución se dopa con NaOH para aumentar los valores de pH a 12.5 y 13.2 con el fin de aumentar la concentración de sílice en las soluciones. Los cubos de madera de abeto de Douglas se hicieron reaccionar con las soluciones en autoclaves durante 112 días. Periódicamente, se prepararon rodajas de madera y se analizaron los precipitados. Después de varios días, muchas de las células lumina se rellenaron con sílice. La mayoría de los precipitados se encontraron en madera que exhibía valores finales de pH cerca de neutro. Bajo SEM, los precipitados de sílice aparecieron como microesferas de ópalo. Estos experimentos simulan y proporcionan evidencia en apoyo de procesos que se cree que están involucrados en la permineralización incipiente de la madera. El material volcánico rico en vidrio silíceo puede ser bastante alcalino. Cuando estas soluciones entran en contacto con la madera, el pH disminuye y la sílice se vuelve menos soluble, precipitándose sobre las superficies de la madera. Este gradiente de pH entre el agua alcalina rica en sílice y el ambiente ácido del tejido de madera actúa como fuerza para precipitar el ópalo en las superficies de madera. Una segunda fuerza que impulsa la permineralización es la capacidad del tejido de madera para extraer el sílice de la solución. Ballhaus et al. (2012) utilizaron modelos simples de difusión y advección para estimar cuánto tiempo llevaría permineralizar un árbol con ópalo. Usando la Ley de Frick, un tronco de árbol de coníferas teórico con un diámetro de 100 cm y una longitud de 100 cm enterrados horizontalmente en un depósito piroclástico sería permineralizado a través de la difusión dentro de un tiempo estimado de 47,000 años. Usando un modelo de advección el mismo árbol enterrado en posición vertical ( in situ) requeriría aproximadamente 3,600 años para que la lumina celular y los espacios intercelulares se impregnaran con ópalo. Esta estimación supone que la estructura de la madera permanece intacta. Los resultados de este estudio son consistentes con otros hallazgos e indican que la permineralización incipiente de árboles grandes con ópalo está en una PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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escala

de

tiempo

de

miles

de

años.

El proceso de permineralización natural también ha inspirado la búsqueda de compuestos de madera artificial. Estos compuestos de madera utilizan madera fresca como marco para crear un compuesto de madera o una cerámica. Una ciencia popular de octubre de 1992el artículo de noticias decía '¿Madera instantánea petrificada?' En realidad, los investigadores del Advanced Ceramic Materials Lab de la Universidad de Washington en Seattle estaban fabricando compuestos de cerámica de madera. La madera se empapa en soluciones de sílice y aluminio y luego se cura en horno para crear los materiales compuestos. La solución penetra la madera a una profundidad de hasta 0.2 pulgadas. La madera es abrasiva, pero se puede trabajar con herramientas de carburo. Los autores especulan que estos materiales compuestos podrían fabricarse con la misma dureza de roca de la madera petrificada. El compuesto es madera impregnada con sílice y aluminio hasta una profundidad de 0.2 pulgadas. Yongsoon Shin y sus colegas del Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL) desarrollaron un método para crear una cerámica a base de sílice que imita la estructura de la madera. El proceso utiliza surfactantes y soluciones de silicato para mineralizar la madera que ha sido remojada en una solución ácida. Después de que la solución de silicato penetra en las estructuras de la pared celular, se calienta a altas temperaturas en el aire para oxidar el silicato y eliminar el residuo orgánico. Este método crea una cerámica, que reproduce fielmente las estructuras celulares en gran detalle como lo confirman las imágenes SEM (Shin et al., 2001). Shin et al (2001) señalan que "otro fenómeno importante relacionado con el estudio actual es la petrificación natural, que tiene lugar durante un período de tiempo muy largo. En algunos casos, el tejido celular es completamente reemplazado por silicato y otros minerales. Nuestro estudio no solo apunta a un enfoque más rápido para transformar los tejidos orgánicos en materiales cerámicos, sino que también puede arrojar algo de luz sobre cómo se produce la petrificación natural”.  En algunos casos, el tejido celular es completamente reemplazado por silicato y otros minerales. Nuestro estudio no solo apunta a un enfoque más rápido para transformar los tejidos orgánicos en materiales cerámicos, sino que también puede arrojar algo de luz sobre cómo se produce l a petrificación natural”.  En algunos casos, el tejido celular es completamente reemplazado por silicato y otros minerales. Nuestro estudio no solo apunta a un enfoque más rápido para transformar los tejidos orgánicos en materiales cerámicos, sino que también puede arrojar algo de luz sobre cómo se produce la petrificación natural”.

Un artículo sobre Chemical Processing.com titulado 'Madera petrificada produce súper cerámica' describe un proceso desarrollado en PNNL para usar madera para formar la cerámica de carburo de silicio (SiC) y carburo de titanio (TiC). El proceso implica remojar la madera en ácido, infundirla con titanio o silicio, y hornearla en un horno lleno de argón a 1.400 grados centígrados. Este proceso es el mismo que el estudio de Shin 2001, excepto por el calentamiento en atmósfera de argón en lugar de aire. Los experimentos de 2001 y 2005 usaron pequeños bloques de madera de pino y álamo. Tanto la macro como la microestructura de la madera se conservan en esta cerámica. El material tiene la fuerza del acero y puede resistir temperaturas de hasta 1.400 grados Celsius. El científico del PNNL Yongsoon Shin es citado diciendo que un gramo de este material aplanado tiene suficiente porosidad para cubrir todo un campo de fútbol. Las imágenes SEM y TEM se usaron para estudiar la estructura microscópica de estas cerámicas (Shin et al., 2005). Las cerámicas de SiC se pueden usar para fabricar filtros, catalizadores, herramientas de corte, abrasivos y recubrimientos. Hamilton Hicks recibió la patente de EE. UU. 4612050 el 16 de septiembre de 1986 para una solución mineralizada de silicato de sodio utilizada para crear madera con las PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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"características no inflamables de la madera petrificada" (Patent Storm). En un experimento, un puesto de caballos fue incendiado con materiales combustibles. La madera tratada mostraba signos de carbonización, pero no se quemaba. La patente indica que la madera tratada no es tóxica y tiene un sabor inherentemente malo. Este mal gusto evita que los caballos "mastiquen o mordisqueen la madera en pedazos". El inventor especula, "La petrificación de la madera tratada se logra cuando los minerales en su solución" reemplazan las células "y la solución endurece la madera. Sería interesante comparar la cantidad de madera todavía presente, así como la naturaleza y el grado de silicificación en este producto con la que se encuentra en la madera naturalmente silicificada. Los productos denominados "madera petrificada instantánea" pueden proporcionar información en las etapas iniciales de la permineralización. Sin embargo, muchos de los materiales y procedimientos utilizados para fabricar estos productos no se encuentran en la naturaleza. Además, los procedimientos para hacer réplicas de yeso y cerámica eliminan la madera después de la penetración inicial con medios artificiales. Los productos hechos a partir del emplazamiento inicial de la sílice, representados por petrificaciones artificiales y recientes, no se parecen a lo que un coleccionista considera como madera petrificada de calidad gema. Múltiples líneas de evidencia sugieren que la madera fósil natural silicificada con opal-CT, calcedonia y

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CONCLUSIONES 

Se identificó la permineralización y se conoció su importancia en las rocas volcánicas.

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Se reconoció en que ambientes se realiza este tipo de fosilización y los procesos que intervinen en el mismo.

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Se identificó los minerales que intervienen en la permineralización.



Se identificó los permineralización.

diferentes

de

fosiles

que

encontramos

en

la

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RECOMENDACIONES 

Buscar información de libros y fuentes bibliográficas, para poder así enriquecer nuestros conocimientos y poder hacer un buen trabajo de investigación.

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Estudiar el tema que nos ha tocado, antes de empezar a desarrollar el trabajo y así no aventurarnos a poner ideas equivocadas.

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Hacer un estudio detallado de la petrografía de rocas metamórficas y sus subtemas, y poder así adquirir buenos conocimientos.

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https://www.google.com.pe/search?q=espidota&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X& ved=0ahUKEwjn58qK3oPYAhUDziYKHf0uD_gQ_AUICigB&biw=1242&bih=602#imgrc= 6EJWPrmjcjx04M:

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http://www.granadanatural.com/ficha_minerales.php?cod=61

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https://www.google.com.pe/search?dcr=0&biw=1242&bih=602&tbm=isch&sa=1&ei=v2Y vWuaeL4WFmQHynImABg&q=wallastonita&oq=wallastonita&gs_l=psyab.3..0i10i24k1l2.50500.54725.0.54857.16.13.2.0.0.0.551.1708.0j5j1j51.7.0....0...1c.1.64.psyab..7.9.1724...0j0i67k1j0i10k1j0i30k1j0i10i30k1.0.3LWKHxDrMN4#imgrc=gt4mgFRofG GNVM:

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https://www.google.com.pe/search?q=cordierita&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X &ved=0ahUKEwjIsvD244PYAhWB6yYKHXVcDD8Q_AUICigB&biw=638&bih=584#imgr  c=kU4bEP7qvRHIpM:

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https://www.google.com.pe/search?dcr=0&tbm=isch&q=estaurolita&spell=1&sa=X&ved =0ahUKEwiep6OW3IPYAhVBTSYKHec4B-kQvwUINigA&biw=1242&bih=602&dpr=1.1

PETROLOGÍA ÍGNEA Y METAMÓRFICA

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