© Mario Izquierdo

Micropaleontología

• Clase Conodonta

· Fueron descubiertos en 1856 por el ruso C.H. Pander mientras trabajaba en el Silúrico y Ordovícico del Este de Europa.

Inicialmente fueron asignados a peces, y se supuso que cada pieza era un elemento independiente (sistemática Linneana). En 1926 Ulrich & Bassler describen más piezas en Norteamérica, y serían los primeros en indicar su utilidad en bioestratigrafía.

Otro autor, en 1950 supone que la presencia de varias de estas piezas pueden corresponder a un mismo individuo.

· Se aplica la taxonomía multielemental: distintos elementos de distinta morfología aparecen en una estructura:

- El elemento conodontal pertenece al aparato conodontal que pertence a los conodontos.

Los conodonto-cordados, inicialmente no pudieron se asignados a un grupo concreto:

- Plantas - Cnidarios
- Gusanos - Lofoforados
- Moluscos - Anélidos
...

· Son muy útiles en el estudio del petróleo, ya que son indicadores del grado de madurez de la materia orgánica. Puede pulsar aquí para ver una tabla donde se refleja de forma sintética la relación de la coloración de los conodontos con el grado de madurez (tomado del Instituto de Geología de Polonia)

· Su composición es Frankolita (Ca5Na0,14(PO4)3,01(CO3)0,16F0,73(H2O)0,85), y aparecen en rocas metamórficas de bajo y medio grado, y en rocas sedimentarias. (Son reelaborados).

· Su distirbución se extiende desde el Cámbrico al Triásico.

La primera opinión, es decir, su asignación dentro de los cordados, se vió confirmada por el hallazgo ocurrido en 1983. En este resto fósil se distinguían las impresiones de una "especie" de anguila que presentaba estas piezas. El organismo tenía unas dimensiones de 40.5 mm de largo por 1.8mm. de largo (Aquí puede verse una reproducción del organismo descubierto -Instituto de Geología de Polonia-). El descubrimiento se hizo en el Carbonífero Inferior de Escocia y las facies a las que aparece asociado este organismo corresponden a un ambiente de lagoon.

Su morfología consiste en:

· Estos elementos se sitúan en la región ventral en su parte anterior.

· Se observa una notocorda que se extiende desde el extremo distal del organismo hasta la zona posterior cefálica.

· Los músculos tienen forma de v.

· Se aprecian unos radios finos sosteniendo una aleta caudal heterocerca invertida.

· Aparecen dos lóbulos frontales que pertencen a los ojos.

· Las piezas conodontales, ocupan una posición interna.

· La morfología de este animal sugiere una adaptación buena al medio acuático y por su ojos prominentes debería ser depredador.

· En los elementos conodontales se ha encontrado dentina, lo cual permite incluirlos dentro de los vertebrados. También se ha encontrado materia ósea, con células óseas (osteoblastos) que se asemejan a los encontrados en los peces.

Su ubicación taxonómica sería:

Morfología

Constan de una corona y un cuerpo basal o relleno basal. En la mayor parte de las ocasiones se trata sólo la corona debido a que el cuerpo basal se desprende con facilidad.

La corona. La frnakolita se dispone en láminas sucesivas de forma centrífuga a partir del ápice de la cavidad basal.

El lugar reservado en la corona para el cuerpo basal se llama cavidad basal. Entre el apatito existen trazas de materia orgánica que corresponde a aminoácidos.

Orientación

· El ápice de la cúspide se considera el borde superior.

· El ápice basal es el borde inferior.

· La zona convexa se considera el borde anterior.

· La cóncava, el borde posterior.

Partes

· La base abarcaría desde el margen superior de la base (situado en posición horizontal y pasando por el punto de crecimiento) hasta la zona inferior.

· La cúspide es el resto. En base al grado de inclinación se tienen los siguiente tipos:

· Respecto a la morfología:

Categoría Principal División Primaria División Secundaria Período
Cónico Geniculado
No geniculado
Cámbrico (es la forma más primitiva)
Ramificado Alado
Tertiopedado
Digirado

Bipennado
Dolobrado
Quatrirramoso
Multirramoso


Breviforme
Extensiforme
Cámbrico - Ordóvicico (el grado evoluctivo es mayor)
Rastrado
Pectiniforme Estelado

Pastinado

Carminado

Angulado

Segminado
Esteliplanado
Esteliescafado
Pastiniplanado
Pastiniescafado
Carminiplanado
Carminiescafado
Anguliplanado
Anguliescafado
Segminiplanado
Segminiesfado
Bisegminiescafado
Trisegminiescafado
Este tipo deriva del modelo ramificado
Categorías morfólogicas de los conodontos según Clark et al. (1981)

Estas cuatro morfologías pueden aparece asociadas a un mismo organismo.

· El proceso posterior es una parte respecto a la anterior. Los dentículos pueden ser:

· Los procesos laterales parten de la cúspide, tanto izquierdo, como derecho como anterior.

· El engrosamiento lateral de los procesos laterales, produce una nueva morfología, una superficie única: la plataforma.

Función

Estos elementos no presentan desgaste por lo que se puede asignar una función análoga a la de los dientes, además de que a diferencia de lo que ocurre en los dientes, el crecimiento es externo, no interno, es decir, crecen de dentro hacia fuera.

Se supone que su funcionalidad estaría más relacionada con la alimentación, concretamente con la filtración. Además, se aprecia que están recubiertos por tejido blando.

Los elementos de tipo ramificado, atraparían las partículas de alimento y las otras se encargarían de su trituración.

Estas piezas, se suelen presentar como pares enantiomorfos.

La frankolita, puede presentar un crecimiento paralelo a C, a bien perpendicular al mismo. El crecimiento define la cavidad basal, de forma que al crecer la lámina posterior rodea a la anterior extendiéndose ligeramente respecto al límite basal anterior. También podemos tener el caso contrario en el que queda algo más arriba del límit basal.

Se pueden encontrar estrías longitudinales, costillas o bien ser lisos. También pueden existir nodos o tubérculos. O bien un diseño poligonal como en el caso de Syphonodella.

Ornamentación

La ornamentación posee rango taxonómico.

Tipos de ornamentación:

1. Dentro de la morfología cónica

2. Subtipos:

3. Pectiniformes:

4. Rastrados:

En estos, el borde posterior está dentado y existe una especie de espolón.

· Asociaciones naturales: Existen asociaciones naturales de los elementos conodontales, presentándose estos según el plano de estratificación de la roca, no habiendo sufrido transporte alguno.

· Cluster: Se trata de asociaciones de estos elementos que aparecen vinculados por procesos de tipo diagenético o de naturaleza coprolítica, más probable debido al primer caso. La extracción de los conodontos se verifica por desagregación.

Aparato conodontal

Al estudiar los elementos conodontales se intuyó que existía una línea de simetría entre las disintas morfologías, creándose una simbología específica para cada uno de los morfotipos, así como para su disposición en el propio aparato conodontal:

En el aparato conodontal no todos los elementos conodontales tienen la misma evolución:

El hallazgo de clusters y asociaciones naturales confirmó que en un individuo existían varias morfologías.

El hecho de haber encontrado ejemplares con partes blancas permitió ver que los ejemplares anteriores correspondían a los de tipo 'S'.

Los elementos conodontales de una misma especie muestran rasgos morfológicos parecidos, o bien en la disposición de la materia blanca. La existencia de estas asociaciones aún en partes muy distantes induce a pensar que corresponden a partes de un mismo esqueleto.

La asignación de un nombre para una especie a partir de los nombres de cada una de las piezas resulta una tarea complicada dado que no todas las piezas tienen el mismo valor taxonómico, por lo que no se puede aplicar simplemente el nombre de la primera pieza descrita.

La utilización de una taxonomía multielemental condujo a una gran simplificación. Para su clasificación hay que tener en cuenta los siguientes aspectos taxonómicos:

También resulta posible determinar un índice de esferidad estableciendo 3 ejes ortogonales, entre los valores 0 y 1. Nos indica si la mayor dimensión es horizontal o vertical.

Los elementos cónicos, para una velocidad de corriente se desplazan 10 veces más que los pectiniformes. Por lo que los distintos tipos pueden aparecer separados por una selección hidrodinámica.

En zonas próximas a la costa sólo habrán formas 'P', mientras que en las zonas más alejadas existirán varios tipos de morfología.

Es muy frecuente que los elementos ramificados estén separados y se ha dado el caso de que se les asigne el nombre de una misma pieza.

Los elementos conodontales presentan tres tipos de simetría:

Es decir, hay formas izquierdas y derechas que son imágenes especulares y formas izquierdas y derechas que no son imágenes especulares.

En un individuo se han encontrado 7 morfologías distintas:

15 piezas como mínimo en cada individuo.

Existen especies multielementales: con un sólo tipo morfológico se denominan unimorfos; con dos tipos dimorfos; con tres trimorfos y así ... hasta con ocho tipos diferentes.

Desde hace más de 50 años se había venido observando que los elementos conodontales tenían distintas coloraciones. En 1967 unos geólogos que los estudiaban en los Apalaches, comprobaron a través de experimentos de laboratorio que cada uno de los colores representaba el grado térmico. El color original de la pieza es amarillo, a medida que la temperatura aumenta su color va oscureciéndose hasta el negro.

Escala CAI

Epstein & Harris, establecieron un índice de color denominado como CAI y una escala interválica de color y temperatura. Esto lo que refleja es el grado de maduración de la materia orgánica que corresponde a aminoácidos y que está entre las láminas de apatito.

El rango de valores se encuentra reflejados en esta tabla (tomado del Instituto de Geología de Polonia):

Por ejemplo un CAI 5, indica una temperatura de 300°.

A un nivel 8 que indica una temperatura de 800°, ya no existe maduración de la materia orgánica sino pérdida de materia orgánica y recristalización del apatito. A este nivel, los conodontos presentan un aspecto acebrado, asociados a filitas donde existe metamorfismo y componente tectónica.

Los conodontos de nivel 7 son blancos e indican una temperatura aproximada de 500°C.

La determinación del índice CAI y el proceso está acompañado de la modificación de la textura:

El índice CAI por estar relacionado con el grado de maduración de la materia orgánica y con ello indicador de la temperatura resultó ser un dato muy útil en la determinación de la presencia de petróleo:

También permitn dirimir los límites entre diagénsis y metamorfismo de grado bajo, asi como determinar si nos encontramos en una facies epizonal o catazonal.

Los palinomorfos también son utilizados para el estudio de hidrocarburos. Para el caso de los palinomorfos (pólenes y esporas, quitinozoos y acritarcos y dinoflagelados), se mide la fluorescencia de la exinita en grados TAI.

Los índices CAI por encima de 3 indican una posibilidad nula de encontrar hidrocarburos. Este dato se contrasta con el estudio de la reflectancia de la vitrinita.

El estudio de los índices CAI permite establecer la profundidad de enterramiento a la que han estado los sedimentos. Como regla general se puede decir que existiría una relación de 1°C cada 33 metros. No obstante, hay que tener en cuenta que no siempre existen una relación entre el índice CAI y la profundidad de enterramiento. Los siguientes factores pueden alterar esta relación:

Los conodontos son más frecuentes en la icnofacies de cruziana en zonas de plataforma. Se encuentran desde la zona de lagoon hasta la plataforma inferior. Pueden aparecer en regiones abisales arrastrados por las corrientes.

Algunos suponen que las poblaciones de conodontos presentan una diferenciación lateral, otros les suponen una estratificación vertical y con una abundacia superior en la interfase sedimento-agua.

Tenemos dos tipos de distribución:

Factores paleoecológicos

Fundamentalmente son tres los factores limitantes:

Si bien, de ellos, la temperatura es el más importante.

Para el Ordovícico existían dos dominios paleogeográficos:

Las pronvincias serían:

En el Silúrico la temperatura también aparece como factor limitante importante, aunque las distribución va a ser comospolita. La temperatura va ligada a la profundidad, de forma que hacia el Norte, van a aparecer en zonas más someras, mientras que hacia el Ecuador, la profundidad es mayor.

En el Devónico presentan un control litológico claro.

Son excelentes fósiles guía en materiales carbonáticos, de hecho el límite Cámbrico - Ordovícico se vino realizando a través de correlaciones utilizando a los conodontos.

Relaciones filogenéticas

· Los de tipo 'P' y 'M' sufren cambios evoluivos a nivel de especie.

· Los elementos 'S', no van a experimentar variaciones a lo largo de la evolución, sólo sufrirán cambios los de tipo 'P'. En algunos casos aislados los de tipo 'S', pero sólo a nivel de familia.

· Para el Cámbrico Medio y Superior, las formas son muy diferentes y numerosas.

· En el Ordovícico se registra un acmé que sólo es superado en el Devónico.

· En el Mississippiense, son muy cosmopolitas.

· A finales del Devónico hay una crisis.

· En el Pérmico se ven afectados por la extinción que también se observa en otros grupos.

· En el Triásico se aprecia una ligera recuperación, para desparecer completamente en el Triásico Superior.

Grupos

- Euconodontos:

· Su crecimiento se produce desde dentro hacia afuera.

· El cuerpo basal va a ser homólogo al de los paraconodontos, de ahí que se les suponga derivados de estos.

- Protoconodontos:

· Corresponden a los Quetoagnatos.

· Son cuerpos cónicos con una gran cavidad basal.

· Su composición es de bajo contenido en fosfato tricálcico y alto contenido en materia orgánica.

· El crecimiento se verifica de dentro hacia afuera.

- Paraconodontos:

· Presentan un alto contenido en materia orgánica.

· Se observan láminas de fosfato tricálcico tanto desde dentro como desde fuera.

- Existen otros grupos que tienen también una composición fosfática que han sido englobados dentro del grupo de los conodontos. Pseudonothoros, inicialmente se le supuso perteneciente a este grupo, pero estudios histológicos revelaron que correspondía a otro grupo que es evolutivamente independiente.

Tratamiento químico de rocas consolidadas para la obtención de conodontos y macrofósiles.

· Conodontos:

- Tamaño: 0.2 - 2.5 mm.

- Composición: Ca5Na0.14(PO4)3.01(CO3)0.16F0.73(H2O)0.85

- Densidad: 2.84 - 3.10

Etapas del procedimiento de extracción:

1. Peso de la muestra.

2. Lavado.

3. Colocación de la pieza en el reactivo.

4. Recuperar el residuo insoluble.

5. Concentración por medio de líquidos densos:

Según el tipo de roca:

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