|
Z jara letošního roku jsme se s přítelkyní vydali do Kutné Hory. Kdo jste nebyl v Kutné Hoře - doporučuji navštívit, je to překrásné město. Během tohoto dvoudenního výletu jsme se vydali i do nedalekého Sedlce do světoznámé kostnice a mimo jiné do Katedrály Na Nebevzetí panny Marie. Při procházení k oltáři jsem doslova zkoprněl při pohledu na jeden ze sloupů. Expozici fosílií bych hledal všude možně, ale v kostele by mě to nenapadlo. Součástí několika sloupků jsou i vápencové desky, které nesou odkaz dávné minulosti.
Vítejte na dalším pokračování Alkeho Geo-earth-cache Tour.
Fosílie
Ke vzniku fosilií je proto nutný souběh příznivých okolností, které v důsledku vyústí ve fosilizační proces. Jedná se především o tyto vlivy:
-
odumřelý organizmus má být rychle překryt okolním sedimentem. Zabrání se tím negativnímu působení vzduchu, vody, mechanickým vlivům a působení mikroorganizmů. Uvedený fenomén působí rychleji ve vodním (mořském) prostředí než na souši, a proto většina fosilií patří k mořským organizmům. Pro na souši příznivě působí jen určité okolnosti, např. vulkanická činnost. Při sopečných explozích se uvolňuje pyroklastický materiál (popel, prach), který je vhodným konzervačním médiem. Vzhledem k množství volného Si02, který se při vulkanické činnosti uvolňuje, vznikají v jezerech vhodné ekologické podmínky pro rozvoj rozsivek. Horniny vzniklé z jejich křemitých schránek (diatomity) obsahují často dobře zachované fosilie. Rovněž subakvatický vulkanizmus může pozitivně ovlivnit vznik fosilií. Jednak může dojít k velkému nahromadění organizmů, otrávených vulkanickými produkty, jednak vulkanoklastické sedimenty (tufity) jsou velice příznivým prostředím pro následnou fosilizaci (i díky své sterilitě). Fosilní živočichové mohou být zachováni i v prostředí asfaltových jezírek (Trinidad, Rancho La Brea v Kalifornii), kuriózní jsou přirozené pasti v dutinách pařezů karbonských přesliček a plavuní.
-
vznik fosilií je ovlivňován granulometrickými vlastnostmi sedimentů - v jemnozrnných sedimentech jsou fosilie lépe zachované u hrubozrnných sedimentů voda a vzduch cirkulující intergranulárními prostorami vyvolávají rozklad organických zbytků. Negativně se projevují i mechanické vlastnosti hrubozrnných uloženin (např. štěrků), kdy dochází k drcení organických zbytků.
-
fosilizační proces je ovlivňován též geochemickými vlastnostmi prostředí - schránky z uhličitanu vápenatého jsou ve vápenitých sedimentech lépe zachovány díky chemické rovnováze, než v prostředí chemicky cizorodém.
-
fosilizační procesy jsou ovlivňovány dále tlakem a teplotou prostředí sedimentu (obecně platí, že vyšší PT podmínky působí katalyticky na průběh většiny chemických rozkladných procesů) a důležitou roli hrají i chemické vlastnosti roztoků v sedimentech (hodnoty pH atd.). Zcela výjimečně se fosílie objevují ve slabě metamorfovaných horninách (převážně se jedná o mikrofosílie).
-
důležitý je i předpoklad organismu samého pro fosilizaci. Míníme tím morfologické a anatomické vlastnosti odumřelých jedinců - lépe se dochovávají silnostěnné schránky měkkýšů, kosti a zuby obratlovců či krunýře raků a trilobitů než měkké tkáně červů či medúz. Tyto se mohou dochovat rovněž jako zkameněliny, ale pouze za zcela výjimečných podmínek, většino ve velmi jemnozrnných sedimentech (např. v prostředí tzv. burgeských břidlic ap.). Po překrytí sedimentem podléhají zbytky organizmů za působení shora uvedených faktorů vnitřním a vnějším změnám, které v důsledku vedou k jeho zkamenění (fosilizaci, petrifikaci).
K vnitřním vlivům, které začínají působit na odumřelý organizmus patří především procesy hnilobné, probíhající bez přístupu vzduchu či za nízkého parciálního tlaku. Jde tedy o proces anaerobní, enzymaticky ovlivňovaný. Rozklad měkkých tkání postihuje rychle bílkoviny, které se štěpí za účasti bakterií na aminokyseliny, sirovodík, uhlovodíky, aminové sloučeniny atd. Tento proces se označuje jako bitumenizace. Na základě bitumenizace vznikají v přírodě asfalt, ozokerit a ropa. Karbonizace (zuhelnatění) probíhá rovněž za nepřístupu vzduchu a postihuje především celulózu, která se štěpí na oxid uhličitý, vodu, metan a uhlík (C6H10O5 -> CO2 + 3H2O + CH4 + 4C). Produkty karbonizace jsou nápadné svým černým zbarvením. Tímto procesem vznikly z nahromaděné biomasy rostlin uhelné sloje.
Jsou-li schránky živočichů převážně uhličitanové a v okolním prostředí je dostatek CaCO3 dochází k jejich provápnění - kalcifikaci. Kalcifikují především schránky bezobratlých (mlžů, břichonožců), které jsou již primárně tvořeny vysokým podílem uhličitanu vápenatého. Kostry nebo elementy schránek tvořených z SiO2 podléhají podobnému procesu, který se nazývá silicifikace, tj. prokřemenění - např. jehlice silicispongií.
Změny vyvolané vnějšími vlivy vznikají v důsledku působení ve vodě rozpuštěných minerálních sloučenin, které cirkulují v pórech ještě nezpevněné horniny. Minerálními látkami, které se z roztoků vylučují je sediment zpevňován v kompaktní horninu. Uvedený proces se označuje jako proces diagenetický či diageneze. Minerální sloučeniny, které s vodou cirkulují v sedimentech se mohou vysrážet i v pórech či na povrchu organických zbytků. Takto vysrážené minerály se označují jako minerály fosilizační. Podle chemické povahy vysráženého fosilizačního materiálu se proces označuje jako kalcifikace, silicifikace, pyritizace.
Kalcifikace - proces vyvolávaný vysrážením CaCO3. K vysrážení uhličitanu vápenatého dochází v prostředí s přebytkem hydrogenuhličitanu vápenatého Ca(HCO)2 a to podle reakce Ca(HCO)2 -> CaCO3 + CO2+ H2O. Reakce je ovlivňována tlakem a teplotou okolního prostředí.
Silicifiikace - jedná se o vysrážení SiO2 z kyseliny křemičité obsažené ve vodním roztoku. Fosilní zbytky mohou být SiO2 materiálem nasyceny na povrchu (inkrustovány), nebo dojde k úplnému prosycení schránky či krunýře oxidem křemičitým a jev se označuje jako permineralizace (u rostlin pak jako intuskrustace). Silicifikace je poměrně rozšířeným fosilizačním procesem . Silicifikované fosilie jsou velmi dobře zachované (viz. např. silicifikované larvy trilobitů v kanadském siluru, silicifikované krunýře trilobitů ze siluru státu Maine, silicifikované kmeny stromů aj.). Jsou-li silicifikované zbytky nalézány v karbonatických horninách dají se snadno preparovat. Vápenec se rozpustí a získané izolované zkameněliny mohou být studovány do všech morfologických detailů.
Pyritizace - při tomto procesu fosilizace dochází ke vzniku bisulfidu železa - FeS2. Pyritizace probíhá v bezkyslíkatém prostředí, obohaceném sirovodíkem (H2S). Pyritizované fosilie proto pocházejí z hlubších anoxických facií (facie černých břidlic, např. graptolitových). Fosilie takto zachované se vyznačují nápadným žlutým zbarvením a dobře kontrastují s okolní hornimou.
Nejdůležitější fosilizační minerály
Fosilizačního procesu se účastní jen určité typy nerostů, které se označují jako fosilizační minerály. Nejdůležitějšími fosilizačními minerály jsou:
-
Kalcit [CaCO3], méně často modifikace aragonit; vzácněji se z uhličitanů vyskytuje dolomit [CaMg(CO3)2], ankerit [CaFe(CO3)2], siderit [FeCO], breunerit [MgFe(CO3)2], malachit [Cu2(CO3) (OH)2], azurit [Cu3(CO)2(OH)2], stroncianit [SrCO3].
-
Křemen [Si02], jako fosilizační minerál se objevuje v podobě krystalické nebo jako kryptokrystalický chalcedon či amorfní opál (SiO2 + H2O); z ostantních oxidů se vyskytuje goethit [FeO(OH)], limonit (směs goethitu a oxy-hydroxidů Fe), hematit [Fe2O3].
-
Pyrit [FeS2], vyskytuje se i další modifikace bisulfidu železa - markazit; z dalších sirníků se jako fosilizační minerály vzácněji vyskytuje chalkopyrit [CuFeS2], vzácně pak galenit [PbS], sfalerit [ZnS], cinnabarit [HgS].
-
Apatit [Ca5(PO4)3 (F,OH)]; častý je fosforit (amorfní fosforečnan vápenatý), méně hojný je vivianit [Fe3(PO4)2*8H2O].
-
Sádrovec [CaSO4*2H2O]; velmi vzácným fosilizačním minerálem ze skupiny síranů je baryt [BaSO4], celestin [SrSO4] a anglesit [PbSO4].
-
Glaukonit [(K,Ca,Na) (A1,Fe,Mg)2 (OH)2 (Si,Al)4O10]; některé ostatní silikáty se vyskytují jen v podmínkách metamorfózy - sericit, chlorit, zcela výjimečně granát ahnandin Cu, Ag, S - měd', stříbro a síra se též uplatňují jako fosilizační elementy, ale za zcela specifických podmínek tafonomických.
Jako fosilizační látka se uplatňuje i fosilní pryskyřice eocenního stáří, známá pod označením jantar. Jantar pochází z jantaronosných stromů jako borovice, smrky, sekvoje, ale i duby, buky a magnólie.
V jantaru se vyskytují fosilie především členovců (více jak 50% tvoří Diptera), v menší míře jsou nalézáni zástupci pavouků, roztočů, brouků, chroustů, motýlů ap. Zbytky nebo celé fosilní organizmy jsou velice dobře zachované i s množstvím morfologických detailů (oči, kusadla) a často jsou krásně zbarvené původními barvami (krovky brouků, křídla motýlů).
|
|
DĚLENÍ A TYPY FOSILIÍ
Fosilizační proces jako soubor složitých dílčích procesů vede k různému, kvalitativně odlišnému, uchování fosilních organizmů. Podle způsobu zachování rozdělujeme fosilie na dvě skupiny:
-
fosilie pravé - v jejich složení nedošlo k podstatným změnám v důsledku fosilizačních a diagenetických procesů. Uchovávají se bud' nezměněné schránky, zuby obratlovců (díky velice odolnému dentinu) nebo se dochovává i měkká tkáň živočichů vysušením v aridním prostředí nebo v dynamickém prostředí jeskyní (takto dochované zbytky se označují jako mumie). Jako pseudomumie se označují živočichové zachovaní i s měkkou tkání působením extrémně nízkých teplot. Pseudomumie mohou vznikat i v prostředí bažin, ozokeritových akumulací, živičných látek, evaporitů.
-
fosilie v širším slova smyslu - u takto zachovaných fosilií došlo k nahrazení jejich původních schránek nebo tkání jinou minerální látkou, a to dokonce i opakovaně (původně pyritické fosilie mohou v oxidačních podmínkách přejít na limonitizované atd.).
a) jádro - sediment vyplňuje vnitřní prostor schránky. Na vnějším povrchu jádra (také se označuje jako kamenné jádro, se otiskují vnitřní struktury schránky (svalové vtisky, otisky pláště, vaskulární systém ap.). Sediment může vyplnit celý vnitřní prostor schránky, jádro se pak označuje jako jádro úplné, v opačném případě nedojde k vyplnění celé schránky (sedimentu stojí v cestě např. přepážky ve fragmokonu u hlavonožců) a vzniká jádro neúplné. Rozpouštěla-li se schránka v nezpevněném sedimentu a na povrchu jádra se otiskne skulptura povrchu schránky (sediment je v hydroplastickém stavu), pak tento způsob zachování se nazývá jádro skulpturní. Někdy (u plochých krunýřů trilobitů) se na povrchu jejich jader prolínají struktury jádra vnitřního i struktury povrchu krunýře a vzniká jádro složené.
b) otisk - znázorňuje charakter vnějšího povrchu organizmu, např. zachovaného jako jádro. Jedná se tedy o protiotisk (útvar konkávní). Z čistě deskriptivního hlediska se otisk označuje jako negativ a jádro (či zachovaná schránka) jako pozitiv (má konvexní reliéf).
c) výlitek - jedná se o jádro v širším slova smyslu. Po vytvoření jádra (vnitřního) a po rozpuštění schránky vznikne mezi jádrem a protiotiskem dutina. Jestliže se vyplní sedimentem nebo fosilizačním minerálem vznikne výlitek.
d) odlitek - vznikne vyplněním dutiny po schránce i jejího vnitřního prostoru.
Mezi fosilie v širším slova smyslu se přiřazují též fosilní stopy po činnosti organizmů - ichnofosilie (dříve označované jako problematika, hieroglyfy a bioglyfy). Odvětví paleontologie, které se zabývá výzkumem fosilních stop se nazývá ichnologie (též palichnologie). Ichnofosilie jsou označovány rodovými a druhovými jmény (ichnorody, ichnodruhy = ichnotaxony). Nomenklatura fosilních stop se řídí pravidly zoologického názvosloví, stejně jako u všech ostatních paleozoologických objektů. Popis jednotlivých ichnotaxonů a ichnospolečenstev je záležitostí paleontologickou; biogenní sedimentární struktury v širším smyslu studují jak paleontologové, tak sedimentologové. Oba obory mohou podle účelu studia uplatňovat různá klasifikační hlediska a systémy.
Popisná klasifikace je do jisté míry genetická, nebot' předpokládá, že popisované struktury vznikly biogenním způsobem. Hodnota tohoto klasifikačního hlediska spočívá v tom, že přináší užitek i v případech, že je málo známo o původu zkoumaných struktur, nebo jestliže si přejeme zdůraznit morfologické rozdíly, stratigrafickou příslušnost stop nebo prostorové vztahy různých ichnofosilií a ichnospolečenstev.
Hlavní diagnostické hledisko je dáno tím, kde se struktury vyskytují. Pokud se nacházejí do značné míry nebo úplně ve vrstvách sedimentů, označují se jako intrastratální struktury. Struktury na povrchu vrstevních ploch se označují jako epistratální struktury. Další rozlišovací hlediska se zakládají na morfologii, velikostí nebo vzájemné konfiguraci těchto struktur.
Genetickou klasifikací je již samotná charakteristika původu stop, jako např. stopy po lezení, požerky, stopy po vrtání, doupata. Již tyto názvy mají svoji vypovídací hodnotu. Například označení stopa (nebo soubor stop) po lezení poukazuje na to, že se jedná o záznam orientovaného pohybu individua na povrchu sedimentu. Tyto stopy jsou obvykle vytvářeny živočichem přemísťujícím se po povrchu dna nebo pátrajícím po potravě, příp. bránícím se (pak mohou být přítomny i stopy útočníka). Doupata, příp. v pevných substrátech vrtby, mají v prvé řadě obytnou funkci, jsou však i záznamem dalších činností původce. Genetickými kategoriemi druhého řádu jsou např. stopy po činnosti hlodajících nebo přisedlých organizmů, spadající do výše zmíněných širších kategorií. Konečně lze toto terminologické schéma rozšířit i pro další kategorie stop, jako jsou výkaly nebo pseudovýkaly.
PSEUDOFOSILIE
Tímto názvem označujeme veškeré výtvory anorganické přírody, které mohou být omylem považovány za zkameněliny. Patří sem především konkrece a dendrity.
Konkrece vznikají vyloučením anorganických látek během diagenetických pochodů, často kolem hnijících zbytků. Obvykle mají poněkud odlišné složení než ostatní hornina. Často mají nejrůznější tvary. Mohou připomínat např. hlavy živočichů, těla členovců, velké protažené kosti, květy rostlin, trsy korálů, různě velké koule nebo vejce.
Orthoceras
A s jako to fosílií se tedy zde setkáváme? Jedná se o Orthocerase.
Orthoceras byl největší známý hlavonožec. Mohl mít až dvanáct chapadel kolem svého zobanu s ostrými hranami. Drtil jím svou kořist. Jeho výtanou potravou byly velcí trilobiti např. Isotelus a takzvaní mořští štíři neboli kyjonožci. Orthoceras měl pravděpodobně malé oči, protože žil ve velkých hloubkách. Nepronikalo tam moc slunečního svitu, proto nepotřeboval dobře vidět. Jeho hlavní smysl byly stejně jako u medvěda ledního, čich. Orthoceras je jedním z nejdéle žíjích tvorů v geologické historii země. Zbytky jeho "ulity" (která tvořila skoro celé jeho tělo) jsou nalézány od doby před 488 mil. let až do začátku jury před 199 mil. let. Schránka tohoto hlavonožce byla rozdělena na komory. V jejich středu byla dlouhá trubice vyplněná vzduchem. To pomáhalo k tomu, aby živočich nevyplaval na hladinu, tedy ho to udržovalo ve stálé pozici.
|
|
 |
|
Výskyt: Maroko, Švédsko, Alpy, Litva, Estonsko, bývalý SSSR, Iowa, Norsko
Druh: O. regulare
Strava: Členovci a menší hlavonožci
Doba: před 488-199 mil. let
Délka: 4-10 m
Popsán: Bruguiére, 1789
Výška: 1 m v nejvyšším bodě ulity
Prostředí: Hlubiny
Váha: až 358 kg
Zařazení: Cephalopoda, Orthoeratida,
Význam: "Rovný roh" podle ulity Orthoceratidae
Sok: Žádný
Synonyma: Žádná
|
|
|
|
Jak na cache:
Cache se nachází v Katedrále Na Nebevzetí panny Marie v Sedlci. Projděte hlavní lodí kostela a přibližně ve 3/4 cesty k oltáři po stranách naleznete malé sloupky s podklady pro zpracování odpovědí pro tuto earth-cache.
Otázky a úkoly:
Pro uznání svého logu splňte následující úkoly a správně a vlastními slovy odpovězte na následující otázky:
1) Uveďte v intervalu milionů let období, ze kterého pochází fosílie.
2) Vyjmenujte nejdůležitější fosilizační minerály.
3) Najděte na deskách sloupů nejdelšího Orthocerase a určete jeho délku.
4) Najděte na deskách sloupů Orthocerase s největším počtem článků a napište mi tento počet.
5) Úkol: Vytvořte fotografii sebe s Orthocerasem v katedrále tak, aby Vás bylo možné jednoznačně identifikovat, nebo své GPS s čitelným nickem a tuto fotografii přiložte ke svému logu. O povolení fotografovat je třeba požádat předem, viz. návštěvní řád. Pokud z nějakého důvodu nechcete či nemůžete fotit v kostele, přiložte ke svému logu podepsanou vstupenku s Vaším Nickem.
Vaše odpovědi můžete zasílat přes profil, ale budu raději, když využijete následující formulář:
ON-LINE FORMULÁŘ
Pokud budou Vaše odpovědi špatně - budu Vás kontaktovat. Pokud žádné odpovědi nezašlete, nebo Váš log nebude obsahovat fotografii / fotografie podle zadání - log nebude uznán a bude odstraněn.
|