Figura 1. Pedregulhos de Moeraki:concreções gigantescas formadas em mudstone na costa de Moeraki da Nova Zelândia; cerca de 50 milhões de anos. A presente pesquisa mostra que mesmo concreções deste tamanho se formaram muito rapidamente, dentro de várias décadas. Crédito:Hidekazu Yoshida
No mundo todo, fósseis espetaculares foram freqüentemente encontrados preservados dentro de sólidos, rochas mais ou menos esféricas chamadas "concreções". De geólogos a observadores casuais, muitos se perguntam por que essas massas endurecidas de carbonato se formaram em torno de organismos mortos, com formas redondas e limites nítidos com o material circundante, tipicamente em lama marinha e lamito.
Várias questões importantes sobre as concreções há muito intrigam os cientistas. Que condições fazem com que eles se formem? Quanto tempo demoram para crescer? Por que eles param de crescer? Por que eles são tão distintos das rochas ou sedimentos circundantes?
Agora, pesquisadores liderados pela Universidade de Nagoya desenvolveram um método para analisar concreções usando "diagramas de plotagem cruzada" em forma de L de difusão e taxa de crescimento, relatado em um novo estudo publicado em Relatórios Científicos . Com este método, eles analisaram dezenas de concreções de três locais no Japão e as compararam com concreções da Inglaterra e da Nova Zelândia.
Os resultados deste novo estudo impactam dramaticamente a compreensão da taxa na qual as concreções se formam. "Até agora, a formação de concreções esféricas de carbonato foi pensada para levar de centenas de milhares a milhões de anos, "diz o co-autor Koshi Yamamoto." No entanto, nossos resultados mostram que as concreções crescem a uma taxa muito rápida ao longo de vários meses a vários anos. ”Esse mecanismo de vedação rápido poderia explicar por que algumas concreções contêm fósseis bem preservados de tecidos moles que raramente são fossilizados em outras condições.
Fig. 2:Concreção esférica contendo fóssil:Concretagem formada pela reação muito rápida do carbono do organismo fossilizado (camarão fantasma:cerca de 16 milhões de anos) com íons de cálcio da água do mar circundante. Crédito:Hidekazu Yoshida
O primeiro autor do estudo, Hidekazu Yoshida, explica:“As concreções mantiveram suas características, com fósseis bem preservados em seus centros ou texturas indicativas da presença original de matéria orgânica. Cálculos simples de balanço de massa também demonstram que o carbono fixado nas concreções carbonáticas veio predominantemente dos órgãos dos organismos dentro das concreções. "
Todas as concreções estudadas eram compostas de calcita, com composições relativamente consistentes, distinto da matriz lamacenta circundante. Refinado, geralmente sedimentos ricos em argila são considerados importantes para limitar a difusão e a permeabilidade, e para retardar a migração de solutos. Assim, as concentrações de bicarbonato subiriam o suficiente em uma frente de reação para causar a rápida precipitação de carbonato de cálcio, com limites acentuados da lama circundante.
Este novo modelo unificado para a criação de concreções esféricas, que pode ser generalizado por fórmulas simples, pode ser aplicado para interpretar concreções de todo o mundo. Além de avançar nosso conhecimento sobre este importante mecanismo de preservação no registro fóssil, esta melhor compreensão da rápida precipitação de calcita devido à presença de material orgânico pode ter aplicações práticas no campo da tecnologia de vedação.
Fig. 3 Diagrama de taxa de crescimento de concreção:Este diagrama pode ser aplicado a todos os tipos de concreções esféricas formadas em rochas sedimentares marinhas. Crédito:Hidekazu Yoshida
