Ogļu lodītes — kas tās ir, kā veidojas un kur atrodamas

Uzzini par ogļu lodītēm: kas tās ir, kā permineralizējas, kur atrodamas Ziemeļamerikā un Eiropā, to veidošanās teorijas un fosiliju liecības ogļu slāņos.

Ogļu lodītes ir permineralizētas dzīvības formas, kurās orgāniskās augu vai cita materiāla šūnu telpas ir aizpildītas ar minerālu nogulsnēm — piemēram, ar kalciju, magniju un reizēm arī ar dzelzs sulfīdu (piem., piritu). Tām parasti ir apaļa vai ovāla forma un tās bieži tiek dēvētas par konkrēcijām. Ogļu lodītes neizgatavo no oglēm — nosaukums vienkārši atspoguļo to saistību ar ogļu slāņiem, kuros tās parasti atrod.

Vēsture un agrīnie pētījumi

1855. gadā divi angļu zinātnieki, Džozefs Daltons Hukers un Edvards Viljams Binnijs, Anglijā aprakstīja pirmos ogļu lodīšu paraugus, un tā sākās to zinātniskā izpēte Eiropā. Vēlāk pētījumi paplašinājās — Ziemeļamerikā ogļu lodītes tika atklātas un identificētas 1922. gadā. Kopš tā laika šādas struktūras ir konstatētas daudzviet pasaulē, un par to izcelsmi ir izvirzītas vairākas teorijas.

Kā ogļu lodītes veidojas?

Ogļu lodītes rodas, kad minerālu bagātas šķidrumu plūsmas caurtrauc augu atliekas purvainā (peats) vai nogulumainā vidē un minerāli izkrīt šūnu telpās pirms orgāniskā materiāla pilnīgas sabrukšanas vai stipras kompresijas. Šo procesu sauc par permineralizāciju. Atkarībā no minerālu sastāva un vides nosacījumiem var veidoties dažādi veidi:

• Autohtona (in situ) veidošanās — ogļu lodītes veidojas tieši tajā vietā, kur augu atliekas saplūdušas un mineralizējušās, bieži ar jūras vai sāļūdens ietekmi. To atbalstīja pētījumos arī Marie Stopes un D.M.S. Watson, kuri secināja, ka in situ permineralizācijai var būt nepieciešama mijiedarbība ar jūras vidi.
• Allohona (transportēta) teorija — daļas organiskā materiāla vai minerālu konkrēcijas var tikt transportētas un vēlāk iekļautas ogļu slānī.

Abi mehānismi var pastāvēt dažādos apstākļos; pamatā liela nozīme ir ūdens ķīmijai, ātrumam, ar kādu notiek apbedīšana, skābekļa pieejai un spiedienam pirms permineralizācijas.

Kur atrodamas ogļu lodītes?

Ogļu lodītes tiek atrastas ogļu slāņos visā Ziemeļamerikā un Eirāzijā, taču ģeogrāfiskais sadalījums var būt nevienmērīgs — piemēram, Ziemeļamerikā ogļu lodītes dokumentētas daudzviet un biežāk nekā dažās Eiropas daļās. Senākie dokumentētie atradumi iekļauj Vāciju un bijušo Čehoslovākiju. 1962. gadā Sergejs Mamajs un Eliss Jočelsons (tekstā minētie pētnieki) ziņoja par jūras dzīvnieku atliekām Ziemeļamerikas ogļu lodēs, kas sniedz papildus liecības par to izcelsmi un vidi.

Izskats, izmēri un sastāvs

Ogļu lodīšu izmēri var būt no dažiem milimetriem līdz vairākiem desmitiem centimetru. To forma parasti ir apaļa vai nedaudz izliekta, bet var būt arī nepareiza. Minerālu sastāvs ir dažāds — visbiežāk sastopama kalcija saturoša karbonāta noformējums (piem., kalcīts), bet var būt arī magnija bagātas dolomīta formas, dzelzs sulfīdi (piritu) vai siderīts. Minerālu tips ietekmē arī saglabāšanās kvalitāti un to, kādus organiskā materiāla detaļas var izpētīt.

Organiskā materiāla saglabāšanās un nozīme

Organiskā materiāla saglabāšanās kvalitāte ogļu lodītēs ir atkarīga no vairākiem faktoriem: apbedīšanas procesa ātruma, saspiešanas pakāpes pirms permineralizācijas, ūdens ķīmijas un mikrobiālās aktivitātes. Parasti labāka saglabātība ir tad, ja atliekas ātri apbedītas un minerālu izkrīšana notiek agri, pirms lielas sabrukšanas vai kompresijas. Tomēr daudzi paraugi rāda dažādas pūšanas un sabrukšanas pazīmes, it īpaši augu materiālā.

Ogļu lodītes ir ārkārtīgi svarīgas paleobotānikai, jo tās saglabā augu audu 3D struktūru un šūnu līmenī — iespējojot pētīt senās augu anatomijas detaļas, kas citādi pazustu kompresijas fosilijās ogļu slāņos. Tās palīdz rekonstruēt ogļu slāņu veidošanās vides, ogļu veidošanās procesus un paleoekosistēmas.

Izpētes metodes

Pētnieki ogļu lodītes izpētei izmanto vairākas metodes: paraugu šķēlēšanu un plāno sekciju sagatavošanu, klasisko "acetate peel" tehniku, petroloģisku mikroskopiju, skenējošo elektronmikroskopiju (SEM), kā arī mūsdienu neinvazīvas metodes — datortomogrāfiju (CT) un sinhronā starojuma mikroskopiju. Šīs metodes ļauj atklāt šūnu struktūras, sēklu, lapu un stumbra anatomiju, kā arī mikrofaunas un mikrofloras paliekas.

Secinājumi

Ogļu lodītes ir vērtīgs logs uz senajām ekosistēmām — tās sniedz detalizētu informāciju par augu anatomiju un vides apstākļiem, kuros veidojās oglēs saglabātie ogļi. Lai gan diskusijas par precīziem veidošanās mehānismiem turpinās, pētījumi parāda, ka gan in situ mineralizācija ar jūras vai sāļūdens ietekmi, gan transportētas konkrēcijas var būt atbildīgas par ogļu lodīšu rašanos dažādos reģionos.

Jautājumi un atbildes

Jautājums: Kas ir ogļbumba?

J: Kas atklāja ogļu lodītes?

J: Kur var atrast ogļu lodītes?

J: Kā saglabātības kvalitāte ir atkarīga no apbedīšanas procesa?

J: Kādas ir teorijas par to, kā veidojas ogļu lodītes?

J: Ko atklāja Sergejs Mamajs un Eliss Jočelsons, pētot Ziemeļamerikas ogļu lodes?

Meklēt pēc burta