Gli scienziati hanno svelato il mistero di come si formano le concrezioni fossili

Le concrezioni sono affascinanti sia per i geologi che per i rockhounds. In tutto il mondo, fossili e cristalli ben conservati sono stati spesso trovati all’interno di queste rocce approssimativamente sferiche. I letti fossili di Mazon Creek in Illinois sono famosi per le concrezioni trovate lì, che mostrano piante fossili ben conservate se divise a parte. Il bacino del Paraná in Sud America ha concrezioni contenenti pesci fossili conservati in tre dimensioni, fornendo istantanee uniche del passato. Alcuni di questi fossili mostrano anche pesci più grandi che inghiottono quelli più piccoli.

Le concrezioni, pur essendo comuni nelle rocce sedimentarie, sono ancora una sorta di mistero geologico. Gli animali morti o le piante giocano un ruolo nella formazione di concrezioni, o le concrezioni semplicemente conservano i fossili meglio come le rocce circostanti? Quanto tempo ci mettono a crescere? Alcune concrezioni documentate sono più di nove piedi di diametro. Se possono diventare così grandi, cosa controlla esattamente la loro crescita e perché improvvisamente smettono di crescere (come suggerisce il contatto acuto tra una concrezione e le rocce circostanti)?

I ricercatori dell’Università di Nagoya hanno analizzato dozzine di concrezioni da tre siti in Giappone, Inghilterra e Nuova Zelanda. Studiando la composizione chimica in un transetto dagli strati esterni di una concrezione verso le rocce circostanti, i ricercatori sono stati in grado di rompere alcune delle domande aperte. La composizione chimica mostra anche che in effetti i fossili giocano un ruolo nell’origine delle concrezioni. L’elemento calcio, cementando insieme particelle sedimentarie più piccole e formando la materia dura e compatta, proviene dai resti organici in decomposizione.

Più sorprendenti sono stati i risultati dei tassi di crescita. Si pensava che le concrezioni richiedessero centinaia di migliaia a milioni di anni per formarsi. Tuttavia, essi invece a quanto pare crescono ad un ritmo molto veloce nel corso di pochi mesi a diversi anni. Questa nuova osservazione potrebbe anche spiegare perché i fossili trovati all’interno delle concrezioni sono così ben conservati.

Quando un animale o una pianta muore, i resti si incastrano in strati sedimentari depositati sul fondo di un lago o del mare. La materia organica in decomposizione rilascia calcio, che reagisce per formare la calcite minerale. La calcite poi cementa insieme particelle di sabbia e argilla. Questo accade rapidamente, prima che l’animale o la pianta decada completamente, aiutando a preservare il fossile.

Sempre più sedimenti vengono cementati insieme nel tempo, formando la concrezione dura e compatta attorno al fossile. Non appena la formazione di calcite si arresta, poiché non c’è più abbastanza calcio presente nel sedimento, anche la crescita delle concrezioni si arresta improvvisamente, formando un contatto acuto tra le concrezioni e il sedimento circostante. L’erosione rimuove il sedimento più morbido, lasciando intatte le concrezioni resistenti agli agenti atmosferici. Infine, un geologo o un collezionista arriva e sperando di fare una scoperta unica, dividerà la concrezione con un martello.

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YOSHIDA, H. et al.82018): Condizioni generalizzate di formazione di concrezioni carbonatiche sferiche intorno alla materia organica in decomposizione nella diagenesi precoce. Relazioni scientifiche Vol. 8: 1-10