Abstract

The composition and microstructure of opalized saurian bones (Plesiosaur) from Andamooka, South Australia, have been analyzed and compared to saurian bones that have been partially replaced by magnesian calcite from the same geological formation, north of Coober Pedy, South Australia. Powder X-ray-diffraction analyses show that the opalized bones are composed of opal-AG and quartz. Major- and minor-element XRF analyses show that they are essentially pure SiO2 (88.59 to 92.69 wt%), with minor amounts of Al2O3 (2.02 to 4.41 wt%) and H2O (3.36 to 4.23 wt%). No traces of biogenic apatite remain after opalization. The opal is depleted in all trace elements relative to PAAS. During the formation of the opal, the coarser details of the bone microstructure have been preserved down to the level of the individual osteons (scale of around 100 μm), but the central canals and the boundary area have been enlarged and filled with chalcedony, which postdates opal formation. These chemical and microstructural features are consistent with the opalization process being a secondary replacement after partial replacement of the bone by magnesian calcite. They are also consistent with the opal forming first as a gel in the small cavities left by the osteons, and the individual opal spheres growing as they settle within the gel. Changes in the viscosity of the gel provide a ready explanation for the occurrence of color and potch banding in opals. The indication that opalization is a secondary process after calcification on the Australian opal fields is consistent with a Tertiary age for formation.

Abstract

Nous avons analysé la composition et la microstructure d’ossements de sauriens (Plésiosaur) opalisés provenant de Andamooka, en Australie australe, et nous avons établi une comparaison avec des ossements de sauriens partiellement remplacés par la calcite magnésienne dans la même formation géologique au nord de Coober Pedy, également dans le sud de l’Australie. D’après les spectres de diffraction X, les os opalisés contiennent l’opale-AG et le quartz. Les compositions, en termes d’éléments majeurs et en traces, montrent qu’il s’agit de la silice presque pure (de 88.59 à 92.69%, poids), avec des quantités moindres de Al2O3 (entre 2.02 et 4.41%) et H2O (entre 3.36 et 4.23%). Il n’y a aucune trace d’apatite biogénique suite à l’opalisation. L’opale est dépourvue de tous les éléments traces par rapport avec l’étalon PAAS. Au cours de la formation de l’opale, les détails les plus grossiers de la microstructure des os ont été préservés jusqu’à l’échelle des ostéons individuels (environ 100 μm), mais les canaux centraux et les bordures ont été élargis et remplis de calcédoine, apparue après la formation de l’opale. D’après ces caractéristiques chimiques et microstructurales, l’opale résulterait d’un processus secondaire suite au remplacement partiel des os par la calcite magnésienne. L’opale se serait d’abord formée sous forme de gel dans les petites cavités laissées par les ostéons, et les sphères individuelles d’opale aurait cru au cours de leur tassement dans ce gel. Des changements dans la viscosité du gel seraient à l’origine des bandes de couleurs et de zones incolores dans l’opale. L’indication que la formation de l’opale est un processus secondaire développé après la calcification des champs opalifères australiens concorde avec un âge tertiaire de formation.

(Traduit par la Rédaction)

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