Konkretioner är fascinerande för både geologer och stenhuggare. Över hela världen hittas ofta välbevarade fossiler och kristaller inuti dessa grovt sfäriska stenar. Fossilbäddarna i Mazon Creek i Illinois är berömda för de konkretioner som finns där och som uppvisar välbevarade fossila växter om de delas isär. I Paranábassängen i Sydamerika finns konkretioner som innehåller fossila fiskar bevarade i tre dimensioner, vilket ger unika ögonblicksbilder från det förflutna. Vissa av dessa fossil visar till och med större fiskar som sväljer de mindre.
Råttfisken Calamopleurus från kritan i Paranábäckenet och hans sista byte.
David Bressan
Konkrementer är, trots att de är vanliga i sedimentära bergarter, fortfarande ett slags geologiskt mysterium. Spelar döda djur eller växter en roll i bildandet av konkretioner, eller bevarar konkretioner helt enkelt fossiler bättre än de omgivande stenarna? Hur lång tid tar det för dem att växa? Vissa dokumenterade konkretioner är mer än tre meter i diameter. Om de kan bli så stora, vad är det då exakt som styr deras tillväxt och varför slutar de plötsligt att växa (vilket den skarpa kontakten mellan en konkretion och omgivande stenar antyder)?
”Comicstone”- konkretioner från Spanien.
David Bressan
Forskare vid Nagoya-universitetet har analyserat tiotals konkretioner från tre platser i Japan, England och Nya Zeeland. Genom att studera den kemiska sammansättningen i en transekt från de yttre lagren av en konkretion mot de omgivande stenarna kunde forskarna knäcka några av de öppna frågorna. Den kemiska sammansättningen visar också att fossilerna faktiskt spelar en roll för konkretionernas ursprung. Grundämnet kalcium, som cementerar ihop mindre sedimentpartiklar och bildar den hårda, kompakta materian, kommer från de sönderfallande organiska resterna.
Mer överraskande var resultaten av tillväxthastigheten. Man trodde att konkretioner skulle ta hundratusentals till miljontals år att bildas. Men i stället växer de uppenbarligen i en mycket snabb takt under bara några månader till flera år. Denna nya observation skulle också kunna förklara varför de fossil som hittas inuti konkretionerna är så välbevarade.
När ett djur eller en växt dör blir resterna inbäddade i sedimentära lager som avsätts på botten av en sjö eller ett hav. Det ruttnande organiska materialet frigör kalcium som reagerar och bildar mineralet kalcit. Kalciten cementerar sedan ihop sand- och lerpartiklar. Detta sker snabbt, innan djuret eller växten förfaller helt och hållet, vilket bidrar till att bevara fossilet.
Mer och mer sediment cementeras ihop med tiden och bildar den hårda, kompakta konkretion som omger fossilet. Så snart bildningen av kalcit upphör, eftersom det inte längre finns tillräckligt med kalcium i sedimentet, upphör plötsligt även tillväxten av konkretionerna, vilket bildar en skarp kontakt mellan konkretionerna och det omgivande sedimentet. Erosion tar bort det mjukare sedimentet och lämnar de vittringsbeständiga konkretionerna intakta. Slutligen kommer en geolog eller samlare förbi och i hopp om att göra ett unikt fynd, kommer han att klyva upp konkretionen med en hammare.
Intresserad av att läsa mer? Prova:
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