Tema

Kristallkulor i alunskiffer kan tyda på isbildning i tropiskt hav

När alunskiffer bildades för ungefär 480 miljoner år sedan har tidigare forskning visat att det var växthusklimat i Sverige, med vattentemperaturer kring 40 grader Celsius. Men nya fynd indikerar temperaturen på havsbotten nära fryspunkten.

Alunskifferns bildningsmiljö har sedan länge varit problematisk för forskare, men enligt rådande modeller avsattes dessa oljerika skiffrar i ett varmt växthusklimat med geokemiska bevis för extremt varma tropiska vattentemperaturer.

Nu har forskare från bland annat Uppsala universitet upptäckt att alunskiffern i Ryssland och Estland även innehåller stora mängder kristallkulor som ursprungligen bestått av ikait – ett vatteninnehållande kalciumkarbonatmineral som bildas i vatten nära fryspunkten. Ikait har fått sitt namn efter förekomsten i den kalla Ikafjorden på Grönland. Det är instabilt, ersätts vanligen av kalcit, och kallas då glendonit.

Kristallkulor av glendonit, ursprungligen ikait, från alunskiffern i Estland. Skalstreck är 1 cm. Foto: Heikki Bauert.

– Eftersom kristallkulorna kräver så pass kallt vatten måste det alltså ha funnits när alunskiffern bildades. Det visar att paradoxalt nog innehåller alunskiffern indikatorer på både ett varmt tropiskt växthusklimat och på temperaturer när fryspunkten, säger Lars Holmer professor vid institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet .

Alunskiffer rik på fossil

De här fynden kan leda till att man måste omvärdera alunskifferns bildningsmiljö helt och hållet.

– Alunskifferns bildningsmiljö har diskuterats sedan början av 1900-talet, och för oss paleontologer är de speciellt viktiga eftersom de även innehåller unikt välbevarade fossil och de nya rönen ger en helt ny bild av hur dessa egendomliga och ekonomiskt viktiga avlagringar en gång bildades, säger Lars Holmer.

Den svenska och baltiska mineralrika alunskiffern är en av vår regions dagsaktuella och kontroversiella mineralrika naturresurs, inte minns på grund av den ökande efterfrågan på sällsynta metaller som exempelvis vanadium som förekommer rikligt i skiffern.

Alunskiffer

Alunskiffer är en bergart som förekommer i den så kallade Alunskifferformationen, en bergartsformation som förekommer i England och de skandinaviska länderna. I Sverige förekommer alunskiffer på Öland och Gotland, i Västergötland, i Östergötland, i Närke, och i Skåne. Alunskiffer finns även på djupet 15−50 meter i stora områden i bland annat Jämtlands och Härjedalens fjälltrakter.

Alunskiffer är uppbyggd av sedimentära bergarter som bildades under kambrium och den äldre delen av ordovicium för 515–485 miljoner år sedan. Det sediment som blev alunskiffer avsattes i en syrefattig miljö på havsbottnen. Sedimentet hade en hög andel organiskt innehåll, vilket gör att alunskiffer får en lätt doft av petroleum. Vid repning av ytan med metall får alunskiffer ett brunt streck.

De nya forskningsresultaten kommer att få stor betydelse för den bredare förståelsen av jordens klimatiska utveckling eftersom man tidigare helt saknat bevis för bildning av ikait under dessa tidperioder.

Vetenskaplig artikel:
Popov, Leonid E . et al; Glendonite occurrences in the Tremadocian of Baltica: first Early Palaeozoic evidence of massive ikaite precipitation in temperate latitudes, Scientific Reports 2019

Kontakt:
Lars Holmer, professor vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet. lars.holmer@pal.uu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Kristallkulor i alunskiffer kan tyda på isbildning i tropiskt hav

 lästid ~ 2 min