Konkrecje są fascynujące zarówno dla geologów, jak i miłośników skał. Na całym świecie, dobrze zachowane skamieniałości i kryształy są często znajdowane wewnątrz tych z grubsza kulistych skał. Znaleziska skamieniałości w Mazon Creek w Illinois słyną ze znalezionych tam konkrecji, które po rozłupaniu ukazują dobrze zachowane skamieniałe rośliny. Basen Parana w Ameryce Południowej posiada konkrecje zawierające skamieniałe ryby zachowane w trzech wymiarach, dostarczając unikalnych migawek z przeszłości. Niektóre z tych skamieniałości ukazują nawet większe ryby połykające mniejsze.
Drapieżna ryba Calamopleurus z kredy Basenu Parana i jej ostatnia ofiara.
David Bressan
Konkrecje, mimo że są powszechne w skałach osadowych, wciąż stanowią swego rodzaju geologiczną zagadkę. Czy martwe zwierzęta lub rośliny odgrywają jakąś rolę w powstawaniu konkrecji, czy też konkrecje po prostu lepiej zachowują skamieniałości niż otaczające je skały? Jak długo trwa ich wzrost? Niektóre udokumentowane konkrecje mają ponad dziewięć stóp średnicy. Jeśli mogą stać się tak duże, co dokładnie kontroluje ich wzrost i dlaczego nagle przestają rosnąć (jak sugeruje ostry kontakt między konkrecją a otaczającymi skałami)?
„Comicstone” – konkrecje z Hiszpanii.
David Bressan
Badacze z Uniwersytetu Nagoya przeanalizowali dziesiątki konkrecji z trzech miejsc w Japonii, Anglii i Nowej Zelandii. Badając skład chemiczny w transekcie od zewnętrznych warstw konkrecji w kierunku otaczających je skał, naukowcy byli w stanie odpowiedzieć na niektóre z otwartych pytań. Skład chemiczny pokazuje również, że skamieniałości rzeczywiście odgrywają rolę w pochodzeniu konkrecji. Pierwiastek wapń, cementujący mniejsze cząstki osadowe i tworzący twardą, zwartą materię, pochodzi z rozpadających się szczątków organicznych.
Najbardziej zaskakujące były wyniki dotyczące tempa wzrostu. Uważano, że konkrecje potrzebują setek tysięcy do milionów lat, by się uformować. Jednak zamiast tego, najwyraźniej rosną w bardzo szybkim tempie w ciągu zaledwie kilku miesięcy do kilku lat. Ta nowa obserwacja może również wyjaśnić, dlaczego skamieniałości znalezione wewnątrz konkrecji są tak dobrze zachowane.
Jak zwierzę lub roślina umiera, szczątki stają się osadzone w warstwach osadowych zdeponowanych na dnie jeziora lub morza. Rozkładająca się materia organiczna uwalnia wapń, który reaguje tworząc minerał kalcyt. Kalcyt następnie cementuje cząsteczki piasku i gliny. Dzieje się to szybko, zanim zwierzę lub roślina ulegnie całkowitemu rozkładowi, co pomaga zachować skamieniałość.
Z czasem coraz więcej osadów cementuje się razem, tworząc twardą, zwartą konkrecję wokół skamieniałości. Gdy tylko tworzenie się kalcytu ustaje, ponieważ w osadzie nie ma już wystarczającej ilości wapnia, również wzrost konkrecji nagle się zatrzymuje, tworząc ostry kontakt między konkrecjami a otaczającym je osadem. Erozja usuwa bardziej miękki osad, pozostawiając nienaruszone konkrecje odporne na wietrzenie. W końcu pojawia się geolog lub kolekcjoner i mając nadzieję na unikalne znalezisko, rozłupuje konkrecje młotkiem.
Zainteresowany czytaniem więcej? Spróbuj:
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
.