Šiaurinėje Tiuringijoje Vokietijoje tiriami suakmenėję medžių kamienai mokslininkams tapo išskirtine geologine laiko kapsule. Münsterio universiteto geologo Steffeno Trümperio vadovaujama komanda nustatė, kad šie medžiai augo maždaug prieš 300 milijonų metų, kai dabartinės Vokietijos teritorija buvo arčiau pusiaujo.
Radavietė žinoma nuo XVIII amžiaus, o kai kurie išlikę kamienai siekia iki 20 metrų ilgį. Tyrėjų teigimu, tai buvo tropinių miškų liekanos, augusios superkontinente Pangėjoje, o vėliau palaidotos upių atneštų nuosėdų sluoksniuose.
Kaip medis virto mineralu
Fosilizacijos metu medienos audinius palaipsniui pakeitė mineralai, o ypač svarbų vaidmenį atliko kvarcas. Būtent jis įsiskverbė į medžio struktūrą ir laikui bėgant pakeitė pirminę organinę medžiagą, išsaugodamas mikroskopines detales.
Analizuodami skirtingas kvarco „kartas“ mokslininkai aptiko penkis nuoseklius mineralizacijos etapus. Šie etapai apėmė maždaug 200 milijonų metų laikotarpį nuo vėlyvojo karbono iki ankstyvosios kreidos, o įvertinus vėlesnį uolienų iškilimą, bendras įrašas siekia apie 300 milijonų metų.
Mikroskopinės kapsulės su temperatūra ir slėgiu
Vienas svarbiausių atradimų buvo skysčių inkliuzai, įstrigę kvarco kristaluose. Jie išsaugojo informaciją apie sąlygas, kuriomis formavosi mineralas, įskaitant temperatūrą, slėgį ir tirpalų sudėtį.
Tyrimai parodė, kad tam tikru metu suakmenėjusios medienos fragmentai buvo atsidūrę maždaug 3–5,5 kilometro gylyje, kur temperatūra siekė apie 160–240 laipsnių Celsijaus. Tokie duomenys leidžia atkurti ne tik fosilizacijos eigą, bet ir regiono tektoninę bei terminę istoriją.
Kodėl tai svarbu geologijai
Norėdami perskaityti šį ilgaamžį „įrašą“, tyrėjai taikė kelis geocheminius ir mineraloginius metodus, įskaitant kvarco katodoliuminescencinę analizę, skysčių inkliuzų tyrimus, deguonies ir silicio izotopų analizę, Ramanų termometriją bei U–Pb datavimą tiesiogiai mineralų mėginiuose.
Mokslininkai pabrėžia, kad suakmenėjusi mediena aptinkama daugelyje pasaulio geologinių formacijų, todėl panašūs tyrimai ateityje gali padėti atkurti ir kitų regionų raidos istoriją. Vis dėlto šis atvejis laikomas išskirtiniu, nes iki šiol suakmenėjusioje medienoje nebuvo taip aiškiai dokumentuota tokia ilga ir daugiaetapė mineralizacijos seka.
Studijos autoriai nurodo, kad net nedidelis suakmenėjusios medienos fragmentas gali saugoti signalus apie senovinius temperatūros pokyčius, skysčių cirkuliaciją ir tektoninius procesus. Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale „Scientific Reports“.