Kivisöepallid (söekuulid): permineraliseerunud fossiilid söekihis
Avasta kivisöepallid (söekuulid) – permineraliseerunud fossiilid söekihis, nende teke, leide Euroopas ja Põhja-Ameerikas ning säilimisprotsessid.
Kivisöepallid on permineraliseerunud eluvormid, mis on täis kaltsiumi, magneesiumi ja mõnikord raudsulfiidi. Need on tavaliselt ümmarguse kujuga. Söekuulid ei ole valmistatud kivisöest, kuigi neil on nimetus "söekuulid".
1855. aastal leidsid kaks inglise teadlast, Joseph Dalton Hooker ja Edward William Binney, Inglismaal kivisöekuulid. Seetõttu tehti söekuulide esialgne uurimine Euroopas. Põhja-Ameerikas leiti ja identifitseeriti söekuulid 1922. aastal. Pärast seda on kivisöekuuli leitud ka teistes riikides ja nende tekkimise kohta on esitatud mitmeid teooriaid.
Marie Stopes ja D.M.S. Watson uurisid ka söekuuliproove. Nad nõustusid, et kivisöekuulid moodustusid kohapeal. Samuti lisasid nad, et kivisöekuuli moodustumiseks oli vajalik koostoime merekeskkonnaga.
Kivisöekuulid on söekihis üle Põhja-Ameerika ja Euraasia. Põhja-Ameerikas on kivisöekuulid rohkemates kohtades kui Euroopas. Vanimad kivisöekuulid on leitud Saksamaalt ja endisest Tšehhoslovakkiast.
1962. aastal leidsid Sergius Mamay ja Ellis Yochelson Põhja-Ameerika kivisöekuulides märke mereloomade jäänustest.
Orgaanilise materjali säilimise kvaliteet sõltub matmisprotsessi kiirusest ja enne permineraliseerumist toimuva kokkusurumise astmest. Üldiselt on kiire matmise ja vähese lagunemise ning surve all olevate jäänuste kivisöekuulide säilivusaste kõrgem. Enamikus söekuulides leiduvatel taimede jäänustel on siiski mitmesuguseid lagunemise ja kokkuvarisemise märke.
Koostis ja välimus
Kivisöepallide sisemus koosneb tavaliselt mineraalidest nagu kaltsiit ja dolomiit (seetõttu osaliselt kaltsiumi ja magneesiumi sisaldus) ning sagedasti esineb ka raudsulfiidi (püriit). Väliselt on nad enamasti ümmargused või ovaalsed konkretsioonid, mille läbimõõt ulatub enamasti mõnest sentimeetrist mitmekümne sentimeetrini; harvemini võivad leida ka suuremaid nodulaarseid massiive. Sisaldavad sageli tsentraalset "tuuma" — taimse või mõnikord loomse aine fragmendi, mille ümber mineraalid ladestusid.
Tekkeprotsess (permineraliseerumine)
Kivisöepallid tekivad peamiselt nii, et mineraalirikas vesi imbub kiiresti matetud taimse aine sisse ja mineraalid sadenevad rakkude õõnsustesse või asendavad orgaanilist materjali. See permineraliseerumine võib säilitada rakkude ja koekihtide struktuuri peeneteraliselt, võimaldades hilisemat uurimist mikroskoobi all. Protsessi kiirus, vee keemiline koostis ja orgaanika lagunemise aste määravad säilivuse kvaliteedi — kiire matmine ja vähene bioloogiline lagundamine soodustavad paremat säilimist.
Tekkeolukord ja keskkond
Rahvusvaheline uurimistöö (näiteks Marie Stopes ja D.M.S. Watsoni tööd) on rõhutanud, et paljud kivisöepallid on tekkinud kohapeal (in situ) soo- või turbakihtides ja neil on sageli olnud mingil määral seos merevee või rannikualade mõjutustega. Merevee või soolase vee mõju võib selgitada kaltsiumi ja magneesiumi suuremat sisaldust ning mereloomade jääkide aeg-ajalt esinemist (nagu märkisid Sergius Mamay ja Ellis Yochelson 1962. aastal).
Levik, vanus ja geoloogiline tähtsus
Kivisöepallid esinevad eriti laialdaselt Põhja-Ameerikas ja Euraasias, leides aset peamiselt kivisöe tekkimise ajastutes nagu süsiroomade (eriti süsinikiferra perioodide) kihistustes. Vanimad ja varased leiud on dokumenteeritud Saksamaal ja endises Tšehhoslovakkias. Paljud kuulsad näited pärinevad süsinikurikkaist (Carboniferous) setetest, kus säilinud taimestik annab väärtuslikku teavet fossiilsete taimede anatoomiast ja ökoloogiast.
Ajalugu ja uurimine
Esimeste teaduslike leidude hulka kuulusid 1855. aasta Inglismaa leiud (Joseph Dalton Hooker, Edward William Binney). 20. sajandi algusest alates laienes uurimine Põhja-Ameerikasse ja mujale. Uurijad on arutanud erinevaid tekemehhanisme — kas nodulatsioonid tekkisid kohaliku permineraliseerumise teel või kas need on tekkinud transporti ja ümbertöötlemist nõudvate protsesside käigus. Tänapäeva konsensus toetab sageli in situ permineraliseerumise mudelit, kuid lokaalsed tingimused võivad varieeruda.
Uurimismeetodid
Uurimisel kasutatakse peamiselt õhukeste sektsioonide valmistamist, atsetaatpeel-tehnikat (peel method), petroloogilist mikroskoopiat, skaneerivat elektronmikroskoopiat (SEM) ja keemilisi analüüse, et tuvastada mineraalset koostist ja säilinud rakustruktuure. Need meetodid võimaldavad rekonstruerida taimede anatoomiat, määrata säilimisastet ja mõista tekkeprotsesse.
Säilivus ja paleobotaaniline väärtus
Kivisöepallid on paleobotaanika jaoks äärmiselt väärtuslikud, sest nad võivad säilitada peeneid rakustruktuure (juure, risoomi, varre või lehe kudede detailsus), mida muul moel kivisöes sageli ei leia. Selliste materjalide põhjal on kirjeldatud mitmeid varajasi taimigruppe — selgroogseteta taimede, sammaltaimede ja primitiivsete võrsete anatoomiat ning nende paljunemisorganeid. Samas ei ole säilivus homogeenne: paljudes söekuulides on siiski nähtavad lagunemise, kokkuvarisemise ja tühimikute tekitatud deformatsioonid.
Muud tähelepanekud ja praktilised küsimused
- Söekuulid võivad sisaldada ka loomsete organismide fragmente, eriti kui tekke ajal oli piirkond merelähedane — sellele viitasid Mamay ja Yochelson 1962. aastal.
- Kaevandustegevus ja intensiivne erosioon võivad säilivaid kivisöepalle hävitada, mistõttu on pind- ja proovitöö oluline.
- Muuseumides nähtavad kivisöepallid on tihti lõigatud ja poleeritud, et paljastada nende sisemine struktuur ja tuuma olemus.
Kokkuvõte: Kivisöepallid ehk söekuulid on permineraliseerunud nodulid, mis tekivad mineraalirikka vee mõjul mattunud taimse aine sees. Kuigi neid leidub laialdaselt söekihtides üle maailma, ei ole need tegelikult "valmistatud" kivisöest — nende uurimine annab olulist teavet varajase taimestiku anatoomia ja paleoekoloogia kohta.
Söepall
Sir Joseph Dalton Hooker, kes koos Edward William Binneyga oli esimene, kes teatas söekuulide kohta
Analüüs
Õhulõige oli varajane menetlus, mida kasutati kivistunud materjali analüüsimiseks kivistunud kivimites. Kuul lõigati teemantlõikega õhukesteks sektoriteks. Seejärel tasandati ja lihviti see abrasiiviga. Seejärel uuriti seda mikroskoobi all. Seda menetlust teostasid Hooker ja Binney. Vajalik aeg ja saadud proovide kehv kvaliteet viisid mugavama meetodi kasutuselevõtmiseni.
Uut meetodit, mida kasutati esmakordselt 1928. aastal, nimetatakse "vedelaks koorimistehnikaks".
Seotud leheküljed
- Fossiil
- Kivistunud puit
Küsimused ja vastused
K: Mis on söepall?
V: Söepall on permineraliseerunud eluvorm, mis sisaldab kaltsiumi, magneesiumi ja aeg-ajalt raudsulfiidi. Nad on tavaliselt ümmarguse kujuga ja vaatamata nimele ei ole nad valmistatud kivisöest.
K: Kes avastas söepallid?
V: 1855. aastal leidsid kaks inglise teadlast, Joseph Dalton Hooker ja Edward William Binney, Inglismaal kivisöepallid. Marie Stopes ja D.M.S. Watson uurisid hiljem ka söekuuliproove.
K: Kus võib leida kivisöepalle?
V: Kivisöekuuli võib leida kivisöekivide ladestikes kogu Põhja-Ameerikas ja Euraasias, kusjuures Põhja-Ameerikas on neid rohkem kui Euroopas. Vanimad kivisöekuulid leiti Saksamaal ja endises Tšehhoslovakkias.
K: Kuidas sõltub säilimise kvaliteet matmisprotsessist?
V: Orgaanilise materjali säilimise kvaliteet sõltub matmisprotsessi kiirusest ja kokkusurumise astmest enne permineraliseerumist. Üldiselt on kiirelt ja vähese lagunemise ja survega matmisest saadud kivisöekuulide säilivusaste kõrgem võrreldes aeglasema matmise või suurema lagunemise/urvega enne permineraliseerumist.
K: Millised teooriad on olemas söekuulide tekkimise kohta?
V: Alates nende esmakordsest tuvastamisest 1922. aastal on nende tekkimise kohta esitatud mitmeid teooriaid; Marie Stopes ja DMS Watson nõustusid siiski, et nende tekkimiseks on vajalik vastastikmõju merekeskkonnaga ja nende moodustumine "in situ".
K: Mida leidsid Sergius Mamay ja Ellis Yochelson Põhja-Ameerika söepallide uurimisel?
V: 1962. aastal leidsid Sergius Mamay & Ellis Yochelson Põhja-Ameerika kivisöekuulide uurimisel märke mereloomade jäänustest.
Otsige