(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