Concreties zijn fascinerend voor zowel geologen als rotsfanaten. Over de hele wereld worden in deze ruwweg bolvormige gesteenten vaak goed bewaarde fossielen en kristallen gevonden. De fossielenbedden van Mazon Creek in Illinois zijn beroemd om de daar gevonden concreties, die goed bewaarde fossiele planten vertonen als ze uit elkaar worden gehaald. Het Paraná-bekken in Zuid-Amerika heeft concreties met fossiele vissen die in drie dimensies bewaard zijn gebleven, waardoor unieke momentopnamen van het verleden zijn verkregen. Sommige van die fossielen tonen zelfs grotere vissen die de kleinere inslikken.
De roofvis Calamopleurus uit het Krijt van het Paraná-bekken en zijn laatste prooi.
David Bressan
Concreties zijn, ondanks het feit dat ze veel voorkomen in sedimentaire gesteenten, nog steeds een soort van geologisch mysterie. Spelen dode dieren of planten een rol bij de vorming van concreties, of bewaren concreties de fossielen gewoon beter dan de omringende gesteenten? Hoe lang doen ze erover om te groeien? Sommige gedocumenteerde concreties zijn meer dan 2 meter in diameter. Als ze zo groot kunnen worden, wat bepaalt dan precies hun groei en waarom stoppen ze plotseling met groeien (zoals het scherpe contact tussen een concretie en het omringende gesteente suggereert)?
“Comicstone”- concreties uit Spanje.
David Bressan
Onderzoekers van de Nagoya Universiteit hebben tientallen concreties geanalyseerd van drie vindplaatsen verspreid over Japan, Engeland en Nieuw-Zeeland. Door de chemische samenstelling te bestuderen in een transect van de buitenste lagen van een concretie naar de omringende rotsen, konden de onderzoekers een aantal van de open vragen kraken. De chemische samenstelling toont ook aan dat de fossielen inderdaad een rol spelen bij het ontstaan van de concreties. Het element calcium, dat kleinere sedimentaire deeltjes aan elkaar cementeert en de harde, compacte materie vormt, is afkomstig van de rottende organische resten.
Verrassender waren de resultaten van de groeisnelheden. Men dacht dat concreties honderdduizenden tot miljoenen jaren nodig hadden om zich te vormen. Maar in plaats daarvan groeien zij blijkbaar zeer snel in slechts enkele maanden tot enkele jaren. Deze nieuwe waarneming zou ook kunnen verklaren waarom de fossielen die in de concreties worden gevonden, zo goed bewaard zijn gebleven.
Als een dier of plant sterft, worden de resten ingebed in sedimentaire lagen die op de bodem van een meer of van de zee worden afgezet. Uit het rottend organisch materiaal komt calcium vrij, dat reageert tot het mineraal calciet. Het calciet bindt vervolgens zand- en kleideeltjes aan elkaar. Dit gebeurt snel, voordat het dier of de plant volledig vergaan is, waardoor het fossiel behouden blijft.
Meer en meer sediment wordt in de loop van de tijd aan elkaar gekit, waardoor de harde, compacte concretie rond het fossiel ontstaat. Zodra de vorming van calciet stopt, omdat er niet meer voldoende calcium in het sediment aanwezig is, stopt ook de groei van de concreties plotseling, waardoor er een scherp contact ontstaat tussen de concreties en het omringende sediment. Erosie verwijdert het zachtere sediment, maar laat de concreties, die bestand zijn tegen verwering, intact. Tenslotte komt er een geoloog of verzamelaar langs die, in de hoop een unieke vondst te doen, de concretie met een hamer opensplijt.
Interesse in meer lezen? Probeer:
YOSHIDA, H. et al.82018): Generalized conditions of spherical carbonate concretion formation around decaying organic matter in early diagenesis. Scientific Reports Vol. 8: 1-10