(skica: M. Križnar)

Predavanje v okviru izobraževalne delavnice FOSILI – ZGODBE IZ PRETEKLOSTI! Mežica, 25.11.2015

Darja Komar

GEOPARK KARAVANKE

Geološka karta Geoparka Karavanke

Geopark je območje z izjemno geološko dediščino!

2/36

Kamnine geoparka Karavanke so „pretrpele“ več različnih OROGENEZ. OROGENEZA = gubanje in lomljenje Zemljine skorje, kot posledica premikanja litosferskih plošč, pri čemer nastajajo gorovja.

Konvekcijski tokovi – toplotni stroj Zemlje

Jedro Plašč Plašč

ODDALJEVANJE

PRIBLIŽEVANJE

KOLIZIJA

Zelo redko na tako majhnem območju najdemo tako raznoliko kamninsko sestavo (iz različnih obdobij Zemljine zgodovine), kot je v Karavankah.

Zakaj?

Največji pečat na ozemlju Geoparka zagotovo pusti zadnji, to je Alpidski orogeni cikel (65 mio let nazaj do danes).

3/36

Vse je zakuhal toplotni stroj Zemlje Pred 350 milijoni leti: HERICINSKA/VARISCIČNA OROGENEZA; trk Lavrazije in Gondwane povzroči nastanek superceline, to je PANGEA (VSEZEMLJA) in gorovja VARISCIDI (današnja S Amerika – Apalači, Evropa) Op.: najstarejše kamnine Geoparka Karavanke so metamorfne kamnine, stare 450 mio let

Molasni sedimenti, TRBIŠKA BREČA, apnenci in dolomiti

Paleotetide

Območje Geoparka je nekje v bližini gorstva

Vir: Rožič in Šmuc, 2011

4/36

Kaj se zgodi naprej (mezozoik)? Konec perma (251 mio let) je Pangea še vedno „ohranjena“ kot celota, vendar se v njo že prične zajedati ocean NEOTETIDA – povod za njen razpad v triasu (200 mio let). Kontinenti se pričnejo pomikati v smeri današnjih leg.

Območje Geoparka

Vir: Rožič in Šmuc, 2011

V triasu se od Afriške plošče odtrga Jadranska mikroplošča – krivec: ocean NEOTETIDA!

5/36

Oligocen (23 mio let nazaj): KOLIZIJA Jadranske in Evrazijske litosferske plošče; Tetida popolnoma zaprta

INDIJA gre na sever:

NASTANEK ALP oz.

Alpinidov Alpidska orogeneza je tako povezana z rojstvom in smrtjo oceana Tetida.

Konec krede svet pridobiva na današnji obliki! Neotetida se zapira – pričetek Alpidske orogeneze (konec krede)!

Europe

Africa

Europe Kamnine, nastajale v oceanu TETIDA

6/36

Alpinidi vs. Alpidi vs. Alpe

Gorstva, ki obsegajo Atlas (Afrika), Pireneje (FRA-ESP), Alpe, Apenine (ITA), Dinarsko gorstvo (BALKANSKI POLOTOK), Karpate, Himalajo, … Alpidi: evropski Alpinidi (vključno s Pireneji,

Dinarskim gorstvom in Karpati)

Alpe: gorski masiv v Evropi

7/36

Vir: Rožič in Šmuc, 2011

Karavank kot takih še ne poznamo …

Kaj se dogaja po trku?

Izoblikovanje prelomne cone Periadriatskega lineamenta

Je eden najpomembnejših elementov Alpidske orogeneze!

Glavni tektonski element geoparka Karavanke in hkrati najizrazitejša prelomna struktura na območju Slovenije

Bočno iztiskanje ogromnih blokov (Karpati) proti vzhodu (> 250 km)

8/36

STIK DVEH GEOTEKTONSKIH ENOT – masivov

Šmuc, 2008

Enote J od PAL – narivanje proti J (Kamniško Savinjske Alpe) Enote S od PAL – narivanje proti S (Severne Karavanke) … 12 mio let nazaj, preko območja Geoparka, vse do današnje Bavarske ravnine

Jadranska mikroplošča se še vedno pomika proti Evrazijski (cca. 1 cm/leto) – dvig Alp cca. 1 mm/leto – POTRESI! Geološki razvoj Karavank tako še vedno ni zaključen!

Iztiskanje spremljata vulkanizem (Smrekovec) in magmatizem (karavanški tonalit).

9/36

Severne Karavanke (Peca, Obir), večinoma zgrajene iz Wettersteinskega apnenca s številnimi rudnimi telesi, minerali, kraškimi Obirskimi jamami in izjemno bogato fosilno favno.

Prevladujoči del geoparka Karavanke tvori zaporedje sedimentnih kamnin, ki je nastajalo na območjih nekdanjih oceanov (Paleotetida, Tetida/Neotetida) – zato ni presenetljivo, da je območje geoparka izjemno bogato s fosili organizmov, ki so nekoč živeli v morju.

PRIMER

D. Zupanc

A. Rečnik D. Zupanc

Wulfenit Obirske jame

Galenit Obirske jame

10/36

Kaj je FOSIL? Ostanek, sled (ihnofosil) ali odtis rastlinskega ali živalskega organizma iz geološke preteklosti, ohranjen v sedimentu, kamnini.

(Geološki terminološki slovar)

Nicolaus Steno (1638-1686)!

Brioni, stopinja dinozavra

Koproliti (fosilni živalski iztrebki):

Paleodictyon

(Gale L. & Horvat A.)

(Carvalho, Farinha, 2006)

FOSILIZACIJA Definicija: Proces

spreminjanja odmrlega organizma v fosil.

(Geološki terminološki slovar)

11/36

Zelo majhen % organizmov se ohrani kot fosil (≈3% vseh morskih organizmov).

Idealni pogoji za nastanek fosila so bili takrat, ko je bil umrli organizem čim prej pokopan v sediment (blato, pesek, vulkanski pepel, …), kar je preprečilo njegov razpad na sestavne dele ali disartikulacijo. Zato ni čudno, da kot fosile največkrat najdemo živali in rastline, ki so živele v morju ali jezeru.

Na kopnem je možnost fosilizacije skoraj nična. Zakaj?

prisotnost plenilcev

temperaturna nihanja, vremenske razmere

Nekatera okolja so bolj primerna za fosilizacijo:

pomanjkanje kisika, malo svetlobe, brez nihanj pH in T

12/36

ZAKAJ SO FOSILI TAKO POMEMBNI?

Priče okolja in podnebja v geološki preteklosti (pleistocenske poledenitve; ALFRED WEGENER – teorija o tektoniki plošč)

PALEONTOLOGIJA Veda, ki preučuje fosile in okolje, v katerem so organizmi živeli.

13/36

Načinov fosilizacije je več, v glavnem pa je odvisna od okolja, v katerem so se poginuli organizmi znašli:

pooglenitev

okamnitev

prekrivanje

izsušitev in

konservacija

14/36

V anaerobnih okoljih (odsotnost kisika), kot so močvirja, mulj, blato, …

Fosili so značilno črno obarvani, saj se organski deli nadomestijo z ogljikom (carbon)

Malo živalskih ostankov, več rastlinskih

Nakopičenje rastlinskih ostankov v anaerobnih okoljih vodi do nastanka premoga!

Pooglenel ostanek lista jurske cikadovke (Gale L. & Horvat A.)

15/36

Petrifikacija: Zamenjava mineralov prvotnega skeleta z drugotnimi minerali (kalcit, aragonit, dolomit, pirit, limonit, kremen); trdi deli ohranijo obliko, povečata se jim teža in trdota, zelo pogosto pa izgine značilna barva.

Najpogostejša vrsta fosilizacije, a hkrati najbolj zapletena!

Več vrst petrifikacije:

- Ohranitev originalnega skeleta (REDKO!)

- Rekristalizacija (v večje kristale)

- Neomorfizem (mineral se spremeni v svojo

stabilnejšo različico; npr. aragonit v kalcit)!!!

- Zamenjava s popolnoma drugim mineralom

(npr. pirit)

Piritiziran skelet amonita

16/36

Kameno jedro – Zunanja ali notranja oblikovanost V primeru, da so se hišice ali lupine prvotnega organizma popolnoma raztopile; ostane odtis skeleta. Notranje kameno jedro = ODLITEK (cast) Zunanje kameno jedro = KALUP (mold)

(Gale L. & Horvat A.)

17/36

Soroden način kot petrifikacija, okamenitev

„Prežemanje, prepojitev, impregnacija“

Porozen material (pore rastlinskega

materiala, kosti, skeletov se impregnirajo).

Minerali (kot je npr. kremen, pirit) zapolnijo

PORE!

Silificiran les

Impregnacija notranjosti foraminifere – luknjičarke (mikroskopski posnetek)

(Gale L. & Horvat A.)

18/36

Sorazmerno redek, a zelo hiter način fosilizacije (ki ga lahko opazujemo v naravi, ob nekaterih izvirih, bogatih s CaCO3).

Minerali v obliki tankih skorij prekrijejo dele poginulih organizmov.

Skorje so najpogosteje iz kalcita in aragonita.

SUBFOSILI – fosilizirani ostanki recentnih organizmov.

Primer: kamnina LEHNJAK.

Avtor: B. Ambrožič

Avtor: B. Ambrožič 19/36

Manj pogosta načina fosilizacije

Mumifikacija ali izsušitev: gre za popolno izsušitev odmrlega organizma

Konservacija: ohranitev organizma v sredstvu, ki je onemogočalo njegov razpad, npr. odmrli organizem je bil zaledenel ali prepojen s

solmi in olji (l. 1900 v Sibiriji najdba mamuta, z ohranjenim kožuhom)

Organizmi se ohranijo popolnoma – z vsemi mehkimi tkivi (pri drugih načinih fosilizacije propadejo)!

Primer konservirane žabe

Insekt v jantarju

20/36

PSEVDOFOSILI ali LAŽNI FOSILI (tvorbe neorganskega nastanka)

Manganovi dendriti Peščene lutke

Odtisi dežnih kapelj

Tokovni odlitki

Plamenaste teksture Turtle stone – posledica preperevanja

21/36

22/36

Mehkužci (Mollusca), Glavonožci (Cephalopoda) Recentni sorodnik: navtilus (brodnik, živi fosil*) v Indijskem in Tihem oceanu Predniki današnjih lignjev, hobotnic in sip (tekom evolucije izgubijo hišico, oz. obdržijo notranji skelet)

*Organizmi, ki so po telesni zgradbi zelo podobni fosilnim vrstam, brez drugih živečih sorodnikov

Amon: egipčanski bog sonca, zraka in neba

Predatorji, mesojedci (karnivori) Plen ulovili z lovkami (tentakli) APTIHI (roževinasta ploščica) – čeljustni aparat, pogostokrat ohranjen kot fosil (tudi na območju Geoparka Karavanke – Podkanjski slap, Avstrija) Izumrli istočasno z dinozavri, konec krede, 65 mio let nazaj.

23/36

HIPONOM: mesnata cev, skozi katero so amoniti iztiskali vodo za premikanje telesa

ŠKRGE

KLJUN

PLAŠČ

SUTURNA LINIJA

KAMRA

SIFON

Kamre so bile pregrajene s septo ali pregrado

SMER GIBANJA

Suturna/lobna linija/šivna črta: stik kamr

Skelet amonita je razdeljen na manjše kamre, žival je živela v zadnji, največji kamri (body cavity); ostali del skeleta: FRAGMOKON

Vse septe so bile med seboj povezane s cevjo ali SIFONOM – po sifonu je amonit dodajal ali odvzemal plin in s tem uravnaval svojo plovnost

ŽELODEC

ANATOMIJA AMONITA

24/36

Carnites floridus, Mežica (avtor: B. Jurkovšek)

Carnites floridus, Mežica (avtor: I. Ocepek)

Carnites floridus [cvetoč, poln cvetja]: ime zaradi izredno lepe suturne linije ali šivne črte (taksonomski znak – pomembne za določevanje vrste)

AMONITI SO ti. VODILNI ali INDEKSNI FOSILI. - Značilni za določeno obdobje

(amoniti – mezozoik); kratko geol. obdobje

- Podatek o starosti kamnine

25/36

Iglokožci (Echinodermata) Posebnosti: roži podobno oblikovano telo, pritrjene ali prosto lebdeče, recentna vrsta: Antedon mediterranea

Pecelj, kalcitni členki (oblika teh je odvisna od fizikalnih zahtev okolja, (ne)upogljiv pecelj)

Krona

Čaša, kaliks (drobovje, spolovila)

Ramena, izrastki z lepljivimi priveski (pinule)

Korenine za pritrditev na morsko dno

26/36

Krinoidi, Mežica (avtor: B. Jurkovšek)

Le redko se odkrijejo „celi“ primerki – ti so odmrli v mirnih delih morja in bili nemudoma zakopani v anaerobnem blatu.

Celotno telo morske lilije je bilo sestavljeno iz členov, ki so se po odmrtju ločili (že v dveh dneh po poginu – zelo hiter razpad).

(Gale L. & Horvat A.)

27/36

Wildensteiner Wasserfall (Petschnig & Kucher)

BODICE MORSKIH JEŽKOV (rod Cidaris; značilen po močnih in dolgih bodicah)

Zanimivosti: • Zelo dolga evolucijska pot – prisotni vse

od ordovicija (440 mio let) naprej! • Zametki sodobnih morskih ježkov: pred

približno 220 mio leti (prvi brez bodic). • Danes v oceanih preko 950 vrst morskih

ježkov, fosilnih vrst 6700.

korona

MORSKI JEŽKI (Echinoidea)

Kot fosil se ohranijo bodice ter korona (trdna lupina).

28/36

Ramenonožci (brachio = arm, pod = foot) - prvotno so

mislili, da ima ramenski aparat podobno funkcijo kot noga pri školjki

Posebnosti: Podobni školjkam, vendar se od njih ločijo po t.i. pecljevi lupini, poleg tega lupini nista enaki Z mesnatim pecljem so bili pritrjeni na substrat (kamnita podlaga, lupine drugih živali) Še živeči (danes 280 vrst)

Brahiopod, Mežica (avtor: Jurkovšek, B. et al., 2002)

Wildensteiner Wasserfall (Petschnig & Kucher)

PECLJEVA LUPINA

PECELJ

RAMENSKA LUPINA

LOFOFORE

Avtor: M. Križnar

Ščetine (chaetae) – „filter“ plankton se ujame na lepljive lofofore (tkivo z lovkami) in prenese do ust.

29/36

Vretence ihtiozavra, Mežica (avtor: I. Ocepek)

• Ime: Fish lizard • Reptili – plazilci, morski

vretenčarji (niso vrsta dinozavrov, dinozavri so namreč živeli na kopnem)

Zanimivosti: • Hitri in močni plavalci • Podobni današnjemu delfinu • Živeli blizu površine (iz oblike

oči) – na površje so morali po zrak

• Niso prehajali na kopno • Mesojedi (karnivori) • Živorodni (vivipar)

30/36

Fastoysky & Weishampel, 2012

(a) Ihtiozaver (b) Mozazaver (c) Pleziozaver (d) Amonit

Skok v MEZOZOJSKO (kredno) MORJE

31/36

Mehkužci (Mollusca)

Stalni prebivalci v geološki zgodovini (kambrij ▷ )

Danes: 75,000 vrst, večinoma morski, 80 % vseh danes živečih mehkužcev Ena lupina, nesorazmerna zgradba, operkul Radula (strgača, jeziku podoben organ) – strganje alg s podlage, nekatere

vrste celo mesojede

Uspe prodor na kopno (kot edini skupini mehkužcev)!

Avtor fotografij: B. Jurkovšek

Dvodelna lupina (ime Bivalvia), simetrična zgradba Danes: 20,000 vrst (14 % vseh danes živečih mehkužcev) Filtratorji (fitoplankton iz vode)

32/36

P. Petschnig & Ch. Kucher, Potok/Potokgraben

Pooglenela riba iz Potoka/PotokGrabna (Infocenter Železna Kapla)

Posamezna ribja vretenca, zobje

P. Petschnig & Ch. Kucher, Potok/Potokgraben

Zanimivosti: • Pojav: 500 mio let nazaj,

najverjetneje iz nevretenčarjev oz. strunarjev (hrbtna struna iz hrustanca)

• Najbolj primitivne ribe: brezčeljustnice

• Danes: (> ½ vseh vretenčarjev na planetu) 24,000-30,000 vrst (od tega 15,300 morskih vrst)

33/36

Pri izkopavanju premogovih plasti (npr. Leše, Prevalje); prvič opisani l. 1855 – Franc Unger

Rastlinski ostanki v miocenskem peščenjaku (premogovnik Leše)

Muzej Podzemlje Pece, Mežica

Na območju Geoparka ne najdemo samo mezozoiskih fosilov, ampak tudi mlajše - miocenske. Premogonosni peski in gline (Mežica, Leše, Holmec), ki so bili odloženi pred dvigom najprej Južnih in potem Severnih Karavank (izvor klastičnega sedimenta)! Ker pa so se dvignili skupaj z njimi, je bila ta sedimentacija prekinjena.

34/36

Samo 10 % organizmov, ki so živeli na Zemlji ima še danes svojega „predstavnika“ (90 % organizmov je izumrlo).

Danes je opisanih cca. 250.000 fosilnih vrst (< 2% vseh vrst, ki so kadarkoli živele).

Recentno stanje: 10. – 14.000.000 vrst; opisanih „samo“ okoli 1.2 mio (86 % vrst še vedno ni opisanih)!

35/36

„How inappropriate to call this planet Earth when it is quite clearly Ocean.“ „Kako neprimerno je poimenovati ta planet Zemlja, ko pa je povsem jasno ocean.“

(Arthur C. Clarke)

36/36