Skicka in svar på dessa frågor till CO
1. Titta på blocket som beskrivs nedan. Vilken färg har det och vilka färger har fossilen? Järnoxid gör färgen röd. Har blocket, trilobitskalen eller ortoceratitskalen järnoxid?
2. Titta på blocket. Vad är hårdast, blocket eller fossilen?
3. Jämför blocket med den röda graniten. Vilken tror du är hårdast? Varför?
Kalksten är en sedimentär bergart uppbyggd till största delen av kalciumkarbonat (CaCO3). Kalksten bildas oftast av biologiska rester som under lång tid byggs upp när döda organismer faller till botten i sjöar, floder och hav. Beräkningar visar att det tar cirka tusen år för kalkhaltiga skal, lera och mineraler i vattnet att lägga till en millimeter tjocklek i sedimentet. När tjockleken ökar, ökar trycket i botten och mineralkornen smältes samman för att forma stenen. Ju större tryck desto hårdare och mer sammansmält sten. Om kalkstenen utsätts för höga tryck och höga temperaturer genom geologiska processer kristalliseras den och bergarten marmor bildas. Den hårda och solida kalkstenen passar som byggnadsmaterial, medan stenen högre upp är mjuk och porös och passar mindre bra eftersom den är skörare. Däremot kan den mjuka kalkstenen användas till bindemedel när den pulvriserats. Krossad kalksten är huvudkomponent i cement, murbruk, betong och så vidare.
Kalksten kan också bildas av kemiska processer vilket sker när kalciumkarbonaten fälls ut direkt i vattnet varpå stenen byggs upp sakta under lång tid precis som den biologiskt bildade stenen. Eftersom karbonater på detta sätt löser sig i vatten uppstår sällan vattendrag ovanpå kalkstensberggrund, eftersom regnvatten sakta löser upp stenen och karbonaten rinner iväg. Vattnet eroderar berget och vidgar sprickor och hål. Då bildas kanske så småningom kalkstensgrottor, som i Saxhyttan exempelvis, med stalaktiter och stalagmiter som även de är kalciumkarbonat.
Andra mineraler förkommer tillsammans med kalk och kol i kalkstenen. Magnesium är ett exempel. Den förenar sig gärna med kalken och kolet och bildar då ämnet magnesiumkarbonat. Stenar av magnesiumkarbonat kallas dolomit och förekommer tillsammans med kalksten, både för sig själv och i en blandform: dolomitkalksten. Ett annat mineral som också förknippas med förekomst av kalksten är järnoxid, som färgar vissa ortoceratitkalkstenar (som har fossilen ortoceratit i sig) röda eller bruna. Annars är den grå eller grågrön.
I Region Örebro Län finns både biologiskt bildad, och kemiskt bildad kalksten formerade i två stråk som sträcker sig i riktning SO-NV. Ett stråk i syd (Kvarntorp, Hällabrottet, Lanna) som är biologiskt bildat är en del av ett mycket större område som sträcker sig från Baltikum via Öland och Östergötland till Närke. Ett nordligt (Glanshammar, Dylta, Usken, Fanthyttan, Grythyttan och Saxhyttan) stråk som är kemiskt bildat och fortsätter söder om Hjälmaren i SO riktning gm Södermanland och Östergötland. Det stråket innehåller alla typer av karbonattyperna: kalksten, dolomit, dolomitkalksten och (dolomit-) marmor. The Heart of Sweden GeoTour innehåller två Earthcacher, ett exempel på kalksten från vardera stråket
När du står vid koordinaterna och ser västerut ser du stenen som den här eartcachen ska handla om. I broräcket under den röda graniten är infästat kalkstensblock på hela bron. Ett av blocken är det närmaste från koordinaterna och det är det som du ska observera. Blocket är från Närke. Bron är från 1884 och det är svårt att veta exakt vilket av de olika brott i södra Närke som bidragit med blocket. Tittar du närmare på blocket bör du snabbt kunna dra slutsaten att blocket tillkommit under den geologiska perioden Ordovicium med hjälp av förekomsten av två fossiler av djur som levde under, och enbart under Ordovicium: nämligen Orthoceratites regularis, vars koniska avlånga skal finns inbäddade i stenen, både i genomskärning och tredimensionellt. Trilobilten Asaphus Expansus finns också synlig i stenen med skal av huvud och stjärt. Fossilen består av samma mineral stort sett som blocket, alltså kalciumkarbonat.
Orthoceratites regularis var bläckfiskar med raka skal som levde som rovdjur. Skalen kunde bli upp till två meter långa. Ett långt nästan en meter långt skal finns i räcket på andra sidan Storbron. Skalen har många kammare som finns tydligt avtecknade på flera exemplar. I den yttersta kammaren huserade bläckfisken och flera kammare kom till efterhand bläckfisken växte. När bläckfisken "lämnade" en kammare växte det dit en vägg. Ortoceratiten simmade baklänges som bläckfiskar gör och med toppen av skalet i simriktningen. Det hade utvecklats två hjälpmedel för att hålla ortoceratiten vågrätt i vattnet. För det första hade skalet ett mjukt rör, en sifunkel som kunde byta vatten mot gas i kamrarna, vilket gjorde skalet flytande. För det andra avsattes kalkspatskristaller med hjälp av sifunkeln i kamrarna närmast toppen. Det gjorde långa skal mer stabila i simriktningen. Ett fint exempel på kristaller som bevarats inuti skalet finns vid Waypoint 1, annars här och där på storbron, men inte så tydliga.
Ortoceratiterna fanns inte kvar länge efter Ordovicium, men av andra skalbläckfiskar finns det levande arter kvar än idag.
Asaphus Expansus var en trilobit vilket var en familj av artropoder (kräftor, insekter, spindlar m.fl.) som fanns i urtiden under perioderna Kambrium till Silur. Trilobiter var vattenlevande, mest bottenlevande. De växte från ett larvstadium till vuxna via flera stadier som avslutades med att de skiftade skalen. Skalen i den här stenen är troligtvis avlagda skal från trilobiter. Olika trilobiter anpassades till många olika livsstilar i många miljöer.
Ordovicium (488-442 miljoner år sedan) var en geologisk period i jordens historia. Den föregicks av Kambrium och efterträddes av Silur. När Kambrium och Silur först bestämdes av olika personer hamnade de omlott. Charles Lapworth införde benämningen Ordovicium för den tiden som gick omlott.
Orthoceratites regularis, eller
Asaphus Expansus hittas inte som fossil innan Ordovicium började.
Allt land på jorden finns ovanpå tektoniska kontinentalplattor som flyter på jordens smälta innandöme. Kontinentalplattorna är lättare än oceanplattorna, så oceanplattorna är de som sjunker under kontinenterna och smälts igen. Havet där stenen och fossilen bildats var relativt grunt och tillhörde kontinentalplattans vattentäckta del: kontinentalsockeln. Under Ordovicium var baltiska plattan en egen kontinent belägen vid ekvatorn. Till slut kolliderade Baltica med flera plattor för att under Silur tillhöra superkontinenten Laurentia. Det var dock en annan superkontinent som dominerade jordklotet under ordovicium: Gondwana som samlade ihop det mesta av landet på södra halvklotet. Det var en stor nedisning av hela Gondwana som ledde till att ordovicium tog slut då havsnivåerna sjönk drastiskt och många arter dog ut. Efter det hittas inte Orthoceratites reglaris eller Asaphus Expansus som fossil.
Please answer the questions and send the answers to CO
1. Observe the slab described below. What color is the slab and which colors are the fossils? Iron oxide reddens the color. Is there any iron oxide in the slab, the trilobite shells or the orthoceratite shells?
2. Observe the slab. Which is the hardest, the slab or the fossils?
3. Compare the slag to the red granite. With one do you think is the hardest? Why?
Limestone is a sedimentary rock primarily made of calcium carbonate (CaCO3). Limestone is usually formed by biological residue that builds up during a very long time when dead organisms sunk to the bottom of lakes, rivers and seas. Calculations reveals that it takes about one thousand years for chalk rich shells, mud and minerals to add one millimeter to the thickness of the sediment layer. When the thickness increases, the pressure also increases causing the grains of the minerals to fuse together to form the rock. The harder the pressure, the harder and more fused the rock will become. If the limestone is put through the high pressure and temperature of geological processes it will crystallize and marble forms. The deep hard and solid limestone is suitable as building material, but the top soft and porous limestone is to fragile. The crushed soft limestone is suitable as a binder in construction materials, and is the main component of cement, mortar, concrete et cetera.
Limestone is also formed through chemical processes when calcium carbonate extracts directly from water, compounding the rock in the long term just like the biologically formed rock. Since carbonates dissolves in water, there are rarely any streams or lakes on limestone bedrock, due to the solution of, and removal, of the stone by acid rain water. The water erodes the bedrock and expands cracks and cavities. In time a limestone cave will form, like the one in Saxhyttan, maybe it will accommodate some stalactites and stalagmites which are also calcium carbonate.
Other minerals beside calcium and carbon appear in limestone such as magnesium. Magnesium will merge with calcium and carbon to form magnesium carbonate. Rocks made from magnesium carbonate are called dolomite and occur with limestone, both pure and mixed as the mineral dolomite limestone. Another mineral associated with limestone is iron oxides, that tints some orthoceratite limestone (laden with the fossil orthoceratite) red or brown. Otherwise it’s grey or greenish grey.
In Region Örebro Län (Region Örebro county) both biologically and chemically formed limestone occurs arranged in two distributions going SE to NW. One streak to the south (Kvarntorp, Hällabrottet, Lanna) which is biologically formed and which is part of a much larger area stretching from the Baltic passing the districts of Öland and Östergötland to the district of Närke. The other streak to the north (Glanshammar, Dylta, Usken, Fanthyttan, Grythyttan och Saxhyttan) is chemically formed and stretches to SE passing the districts of Södermanland och Östergötland to the south of lake Hjälmaren. The northern streak contains all of the different types of carbonates: limestone, dolomite, dolomite limestone and dolomite marble.
Standing at the coordinates facing west you’re also facing the particular slab this Earthcache deals with. In the bridge railing beneath the red granite, limestone slabs are mounted on both sides of the bridge. You are to observe the slab closest to the cache coordinates. The slab was excavated in the county of Närke (which is also your present location). The bridge was built in 1884 so it’s not possible to say from which quarry contributed the slabs. If you observe the slab closely you should quickly come to the conclusion that this slab was formed during the period of Ordovicium, by noting the presence of the fossils of two species that lived during and only during Ordovicium: namely Orthoceratites regularis, which conical oblong shells are embedded in the slab, both sliced and three dimensionally. The trilobite Asaphus Expansus is also visible in the slab: both cephalon (head) and pygidium (Tail). The fossils consists mostly of the same material as the slab, i. e. calcium carbonate.
Orthoceratites regularis were a kind of predatory squid with straight and twisted shells. The shells grew up to a couple of meters. A fairly long shell is in a slab at the opposite bridge rail. The shells have multiple chambers clearly visible in some specimens. The utmost chamber housed the squid and many more chambers was added during the growth of the squid. When the squid ”vacated” a chamber a separating membrane formed. The orthoceratite swam backwards, like modern squid, with the tip of the shell against the flow. Two aides had evolved to facilitate keeping the shell horizontal. Numer one: there was a soft conduit, a siphuncle, that could substitute water for gas in the chambers, which made the shells buoyant. Secondly: crystals of calcium carbonate accumulated, through the siphuncle, in the chambers nearest to the tip of the shell, making it more stable while swimming. A beautiful example of such crystals are found at waypoint 1. There are also some here at Storbron but not as notable.
The Orthoceratites was not around much after Ordovicium, but other shelled squid are existent today.
Asaphus Expansus was a trilobite, an arthropod (like prawns, insects, spiders et cetera) that lived through Cambrium into Silur. Trilobites were aquatic, mostly bottom dwelling. They developed from larvae to adults via multiple stages, each ending with the trilobite shading its shell. The shells in this slab are probably shed shells from growing trilobites. Trilobites adapted to various life styles and environments.
Ordovicium (488-442 years ago) was a geological period in earths history. It was preceded by Cambrium was succeeded by Silur. When Cambrium and Silur first were defined they overlapped. Charles Lapworth named the overlap Ordovicium. Neither Orthoceratites regularis, nor Asaphus Expansus are found before Ordovicium.
All the land on earth resides on top of tectonic continental plates floating on earths molten interior. The continental plates are lighter than the ocean plates, so the ocean plates subduct under the continents and remelts. The ocean where the slab with its fossils formed was relatively shallow and belonged to the submerged continental plateau. During Ordovicium the baltic plate was its own continent situated at the equator. Later Baltica collided with several other plates until during Silur it came to belong to the super continent of Laurentia. It was however another super continent that dominated the globe during Ordovicium: Gondwana which had accumulated most of the earths land mass in the southern hemisphere. A gigant glaciation of the whole of Gondwana ended Ordovicium since because of it sea levels plummeted, killing a wast number of species. After this event neither Orthoceratites regularis nor Asaphus Expansus are found in the fossil record.