Fossiliensammlung Knecht - Fossil Collection Knecht

Fundstücke im Unteren und Oberen Hauptrogenstein english | deutsch

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Gut kristallisierte Mineralien treten besonders in fossilreichen Schichten auf.

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Parasitismus & Krankheiten
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Der Sypho
Die Septen - der septale Mantel

 

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Der Schweizer Jura gilt seit jeher als klassisches Fundgebiet für Versteinerungen. Die verschiedenen Gesteinsschichten und die darin eingeschlossenen Organismenreste sind in zahlreichen geologischen, stratigraphischen und paläontologischen Abhandlungen und Studien eingehend beschrieben worden.

Im Gegensatz dazu sind die Mineralien aus dem Jura wenig beachtet worden. Nur ab und zu finden sich in der Literatur Hinweise auf einzelne Mineralvorkommen aus unserer Gegend.

Die erste umfassende Beschreibung verdanken wir unserem Heimatgeologen und Naturforscher Dr. Franz Leuthardt. Seine Beobachtungen und Erkenntnisse sind für die weiteren Forschungen wegleitend geblieben.


Gut kristallisierte Mineralien treten besonders in fossilreichen Schichten auf. Sie haben sich während oder nach der Gesteinsverfestigung gebildet und finden sich in Hohlräumen und leeren Kammern der einstigen Lebewesen, vor allem in grösseren Exemplaren von Ammoniten, Nautiliden, Brachiopoden, Muscheln, Schnecken, Korallenstöcken usw. oder in Hohlräumen und Spalten des Gesteins.


Die mineralbildenden Vorgänge in Sedimenten werden nach neueren Forschungen, zum Beispiel von Schneiderhöhn, als Wechselreaktionen gedeutet zwischen zirkulierenden, absteigenden (= "deszendenten" - im Gegensatz zu den aufsteigenden = "aszendenten" = hydrothermalen) Lösungen oder Stoffen, die im tieferen Grundwasser gelöst sind, mit gewissen Substanzen im Gestein, die teils fest sind, teils durch Verwesung, Zersetzung, Verwitterung allmählich gasförmig oder gelöst aus ihm frei werden.


Das Auftreten der Mineralien in besonders fossilreichen Schichten weist darauf hin, dass die Mineralbildung mindestens indirekt durch die organische Substanz beeinflusst wurde durch Schaffung geeigneter Ausscheidungsbedingungen, möglicherweise aber auch direkt durch die in den Organismen selbst enthaltenen Schwermetallgehalte.


Die in Klammern aufgeführten Nummern beziehen sich auf die im Literaturverzeichnis zitierten Arbeiten.
Folgende Mineralien sind in guten Kristallen im Schweizer Jura nachgewiesen worden:
Quarz (SiO2)
Calcit (CaCO3)
Dolomit (CaMg [CO3] 2)
Ankerit (Ca(Fe,Mg) [CO3] 2)
(Eisendolomit)
Gips (CaSO4 ¦ 2H2O)
Coelestin (SrSO4)
Zinkblende (ZnS)
Pyrit (FeS2)
Nadeleisenerz (a - FeOOH)
Eisenhydroxydgel (Limonit)
Var. "Brauner Glaskopf" (FeOOH)
Fluorit (CaF2)


Funde anderer Mineralien, die gelegentlich, besonders in der älteren Literatur, aus dem Jura erwähnt worden sind, wie zum Beispiel Markasit, Strontianit usw. sind problematischer Natur. Neuere Untersuchungen haben ergeben, dass es sich dabei meist um nicht einwandfrei deutbare Pseudomorphosen handelt.


Im folgenden möchte ich versuchen, einige typische Mineralparagenesen aus unserem Schweizer Jura zu beschreiben unter besonderer Berücksichtigung der stratigraphischen und paläontologischen Gegebenheiten, die bisher in diesem Zusammenhang vielleicht zu wenig berücksichtigt worden sind.


Die Beschreibungen beschränken sich auf Funde aus der Juraformation (Lias, Dogger, Malm) des Baselbieter, Aargauer, Solothurner und Berner Juras. Sie beruhen durchwegs auf eigenen Beobachtungen, die teils bereits Bekanntes bestätigen, teils neue Aspekte vermitteln, die dazu beitragen mögen, unsere Kenntnisse auf diesem interessanten Gebiet zu erweitern.

1. Unterer Lias
Gryphiten- und Arietenkalk
Calcit, Dolomit (Ankerit), Zinkblende, Pyrit (Limonit, brauner Glaskopf, Nadeleisenerz), Coelestin, Gips.


In den fossilreichen, harten, blaugrauen Kalken des Unteren Lias im Baselbieter und Aargauer Jura finden sich in Hohlräumen von Ammoni-ten (Arielen), grösseren Muscheln (Cardinien), Austern (Gryphaeen), Brachiopoden (Terebrateln und Rhynchonellen) Paragenesen obiger Mineralien.
Unter "Paragenese" versteht man das gemeinsame Auftreten verschiedener Mineralarten im gleichen Hohlraum, wobei die Mineralien entweder nebeneinander oder nacheinander in einer bestimmten Ausscheidungsfolge (Sukzession) zum Absatz gelangt sind.

Paragenese 1
Calcit als Rasen kleiner Kriställchen, Dolomit als Aggregat sattelförmig gekrümmter Rhomboeder, oben, im Hintergrund des Hohlraumes, Coelestin als tafeliger Kristall, rechts.
Mineralparagenese in einer Terebratula aus dem Unteren Lias (Arietenkalk) von Niederschönthal (BL). Grosse des Fossils: 2,5 x 2,2 cm. Smlg. d. Verf.


Die Fossilhohlräume sind meist primär von einem Rasen winzigkleiner, farbloser Calcitkriställchen von skalenoedrischem Habitus ausgekleidet. Fast in jedem Hohlraum sind außerdem, vorzugsweise in Aggregaten, sattelförmig gekrümmte Rhomboeder eines Karbonatminerals vorhanden, das als Dolomit bzw. Ankerit gedeutet worden ist.


Das Karbonat, das stets nach der Calcitbildung ausgeschieden wurde, ist in frischem Zustand rein weiss, verfärbt sich aber rasch mit fortschrei-
Paragenese

Zinkblende, gut ausgebildeter Einzelkristall, auf der Innenwand einer Cardinia aufgewachsen, Dolomit (weiss) + Calcit. Unterer Lias, Pratteln. Grosse der Zinkblende: 6x6 mm. Smlg. d. Verf.
orangegelb bis rostbraun und kann infolge des steten Eisengehaltes wohl eher als Ankerit bezeichnet werden.

Der Pyrit tritt häufig auf und ist offenbar während der ganzen Mineralisationsperiode ausgeschieden worden. In Spalten des Gesteins bildet er ganze Krusten.

In Fossilhohlräumen ist der Pyrit nur in winzigen Kristallenen (meist Würfel, Oktaeder und Pentagondodekaeder; vielfach kombiniert) zugegen, die verstreut auf Dolomitkristallaggregaten und Calcitrasen aufgewachsen sind. Die Erhaltung des Pyrits ist abhängig vom Zustand des umgebenden Muttergesteins.

Im frischen blaugrauen Kalk aus dem kompakten, anstehenden Gestein ist der Pyrit in den Fossilhohlräumen speisgelb und hochglänzend. Seine Begleiter Calcit und Dolomit sind schneeweiss. Im angewitterten Gestein sind die Pyritkristalle matt oder bereits mit einer Limonithaut überzogen. In stark verwittertem Liaskalk ist der Pyrit völlig zersetzt und umgewandelt in Limonit, der die Nebenmineralien Calcit und Dolomit in der Zersetzungszone rostbraun überzieht.

Hin und wieder ist das Eisenhydroxyd jedoch in einer anderen Varietät vorhanden, in Form gelartiger, kugelignieriger, traubiger Gebilde von "braunem Glaskopf" mit hochglänzender, wie lackiert aussehender, tiefschwarzer, oft bunt angelaufener Oberfläche und charakteristisch faseriger, kryptokristalliner Struktur.

Der vorzugsweise aus Rhomboedern einer 2. Generation Kalkspat bestehende Rasen ist in der Nähe der Zersetzungszone rostbraun bis schwarz gefärbt, und die Calcitkristalle sind durch die im Laufe des Zersetzungsprozesses gebildete Schwefelsäure stark zerfressen.
In Fossilhohlräumen können ab und zu zierliche, faserige, rötliche Kristalle von Nadeleisenerz meist in kegelförmigen Aggregaten festgestellt werden.


Zinkblende kommt in gut ausgebildeten, bis etwa 8 mm grossen Einzelkristallen von bräunlichschwarzer Farbe vor.

Sie finden sich am häufigsten in den nur als Hohlformen vorhandenen inneren Windungen oder in Kammern von Arieten neben Dolomitkristallaggregaten oder auf Calcitrasen, meist jedoch direkt auf der Innenwand des Fossilhohlraumes aufgewachsen. In der Regel ist pro Fossilhohlraum nur ein einziger Kristall ausgebildet.


Coelestin, der offensichtlich nach dem Dolomit ausgeschieden wurde, erscheint in kristallographisch gut entwickelten, farblosen bis blassbläulichen, durchsichtigen, glasglänzenden, teils durch Eisenoxyd rötlich gefärbten Kristallen von durchwegs tafeligem Habitus. Oft ist das Strontiumsulfat dermassen angereichert, dass Ammoniten und Nautili-den gänzlich von derbem Coelestin erfüllt, das heisst vollkommen coele-stinisiert sind.


Für die Beantwortung der Frage nach der Entstehung des Coelestins in diesen Schichten muss wohl in erster Linie die Tatsache berücksichtigt werden, dass Strontium in aragonitischen Schalen von Meerestieren, vor allem zum Beispiel in Nautilusschalen (und daher wohl auch in Am-monitenschalen) teilweise in erheblichen Mengen vorhanden ist. Ausser-dem können gewisse Organismen aus dem Meerwasser Strontium in ihren Geweben anreichern.

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Man darf deshalb annehmen, dass bei der Auflösung bzw. Umwandlung der massenhaft im Sediment eingebetteten aragonitischen Schalensubstanzen Sr-Ionen freigeworden sind. Durch Zufuhr von S04-Ionen, die vermutlich aus der Oxydation des in diesen Schichten reichlich vorhandenen Pyrits stammen, konnte sich Coelestin ausscheiden.
Gips als jüngste Bildung der Paragenese findet sich in Kammerhohlräumen von Ammoniten in Form von faserig-blättrigen, unregel-
massig geformten, teils limonitisch bestäubten oder gefärbten Kristallen und Aggregaten. Er kommt stets nur in stark angewittertem, zersetztem Kalk vor.

In Nebenkammern gipsführender Ammoniten sind durchwegs stark zersetzte und zerfressene, braune Ankeritaggregate zu beobachten. Offenbar ist der Gips entstanden, indem die bei der Verwitterung des reichlich vorhandenen Pyrits freigewordene Schwefelsäure auf die Karbönatmineralien einwirken konnte.


2. Unterer Dogger (Bajocien)


Humphriesischichten
Calcit, Quarz, Limonit
In den sehr fossilreichen, eisenoolithischen Mergeln nnd Kalken der Humphriesischichten im Gebiet der Sissacher Fluh sind neuerdings in Kammerhohlräumen mittlerer Windungen des Leitammoniten Stephano-ceras Humphriesi Sow. auf feindrusigem Calcitrasen, welcher die Kammerwände auskleidet, kleine, nur einige Millimeter messende, glasglänzende Quarzkriställchen von kurzprismatisch-pyramidalem Habitus nachgewiesen worden.
Interessanterweise wechselt die Farbe des Quarzes von Kammer zu Kammer. Teils sind die Kristalle absolut farblos und durchsichtig, teils von hellbrauner oder sogar tiefschwarzer, morionähnlicher Farbe!


Die mehr oder weniger intensive Braunfärbung ist offenbar auf mehr oder minder starken Eisengehalt zurückzuführen. Kleine, kugelige Li-monitkörnchen mit radial-faseriger Struktur kommen ebenfalls in den Kammern vor, und oft ist der rahmfarbene Calcitrasen fleckenweise mit einem feinen schwarzen Niederschlag von Limonit bedeckt.
Diese Paragenese ist neu und in der Literatur bisher noch nicht erwähnt.

 

3. Unterer Dogger (Bajocien)

Blagdenischichten
Calcit, Quarz
In den nächsthöheren, kieselreichen Blagdenischichten des Kantons Baselland sind in den ausgelaugten innersten Windungen des stattlichen, breitrückigen Leitammoniten Teloceras Blagdeni Sow. oft schöne, bis 1 cm grosse, farblose Quarzkristalle von typisch kurzprismatisch-pyramidalem Habitus auf Galcitrasen ausgeschieden. Auch in Hohlräumen von Brachiopoden finden sich Quarzkriställchen.

 

4. Mittlerer Dogger (Bajocien)

Unterer Hauptrogenstein
a) Calcit
b) Calcit I, Pyrit, Calcit II
c) Calcit, Zinkblende
d) Calcit I, Fluorit, Calcit II
e) Dolomit (Ankerit)
a) Im Unteren Hauptrogenstein, dessen kompakte, oolithische

Kalkbänke heute noch in zahlreichen Steinbrüchen in den Kantonen Baselland, Aargau und Solothurn abgebaut werden und Rohmaterial für das Baugewerbe liefern, sind Hohlräume und Spalten des weissen Ooliths, oft auch das Innere von Korallenstöcken, mit wasserklaren, glasglänzenden Calcitkristallen von meist skalenoedrischem Habitus ausgekleidet. Vielfach müssen die Calciumcarbonatlösungen dermassen angereichert gewesen sein, dass sie sich nicht nur an den Wänden auskristallisierten, sondern noch im Innern des Hohlraumes zapfenartige, zylinderförmige Aggregate, bestehend aus zahllosen Kalkspatkristallen, bilden konnten, welche die Höhlung in Form von geraden oder gebogenen Fortwach-sungen regellos durchqueren, ohne sie eigentlich zu trennen. Solche Drusen haben ein hübsches, grottenähnliches Aussehen.


Die Calcitkristalle sind manchmal von horngrauer Farbe und weisen eine skelettförmige, dunkle Kernpartie auf. Es handelt sich dabei um kegelförmige, mergelig-tonige Einlagerungen, die von farblosem Kalkspat umhüllt sind und frühere Wachstumsstadien vortäuschen. Somit liegt bloss eine Pseudophantombildung vor.


Hin und wieder sind derartige Kristalle gegen oben verdickt, das heisst sie sind als sogenannte "Szepterkristalle" entwickelt, ähnlich dem vorzugsweise amethystfarbigen "Szepterquarz" aus den Alpen.
b) Manchmal ist der Calcitrasen in Spalten und Hohlräumen lagenweise von feinstem Kalkschlamm, der nachträglich eingeschwemmt wurde, zugedeckt. Die Oberfläche dieser Kalkschicht, die in der Regel nur eine
Seite des Hohlraumes beschlägt, ist ab und zu von einer dünnen Lage winziger, dichtgescharter Pyritkriställchen überzogen. Diese Pyritkruste ist meist wiederum von einzelnen Kalkspatkristallen besetzt.


c) In einer ganz bestimmten Zone enthalten die Calcitdrusen schwarze, eisenreiche Zinkblendekristalle und -aggregate. Das Mineral ist in diesem konstanten Horizont im mittleren Abschnitt des in unserem Gebiet etwa 70 m mächtigen Unteren Hauptrogensteins an zahlreichen, weit auseinanderliegenden Fundpunkten nachgewiesen worden und keineswegs selten.


Kleinere Hohlräume des in dieser Zone auffallend sandigen, weissen Ooliths sind meist ganz von derber Zinkblende ausgefüllt. In grösseren Drusen, die mit kleinen, farblosen Calcitkristallen (Skalenoeder, deren Spitze von negativen Rhomboedern abgestumpft ist) besetzt sind, ist die Zinkblende in erbsen- bis nussgrossen Aggregaten nesterweise im Calcitrasen eingebettet. Oft sitzen noch einzelne Kalkspatkristalle auf den Zinkblendeaggregaten. In seltenen Fällen ist die Zinkblende in den Drusen von kleinen Calcitkriställchen wieder ganz überkrustet.
Die schwarze Blende inmitten wasserklarer Calcitkristalle, umgeben von weissem Rogenstein ergibt einen schönen Farbkontrast und verleiht diesen Drusen ein überaus hübsches Aussehen.
In der Regel sind die Kristalle verzerrt und neigen zu bizarren Aggregatbildungen. Oft ist das Zinksulfid um den Hohlraum herum nesterweise noch im Oolith eingesprengt. Die graphitfarbene Kristalloberfläche ist matt, Bruchflächen haben einen starken Blendeglanz mit deutlich honiggelbem Schiller.


Im Oberen Hauptrogenstein des Aargauer Juras finden sich analoge Vorkommen in dichten, feinoolithischen, fossilreichen Kalkbänken, nur ist meist der zinkblendeführende Hohlraum, auf Kosten des Calcits, noch von erdigem Eisenocker ausgefüllt, wobei in Ausläufern des Hohlraums, ganz in diesem lockeren Limonit eingebettet, noch einzelne, isolierte, unregelmässig geformte, bräunlichschwarze Zinkblendekristalle festgestellt werden können. Vermutlich handelt es sich dabei um Auflösungsformen.


Bei allen Fundstücken im Unteren und Oberen Hauptrogenstein lässt sich beobachten, dass der Oolith in der Nähe des zinkblendeführenden
1 Die Calcitkristalle weisen somit eine gegenüber dem Calcit in zinkblendefreien Drusen aus derselben Zone leicht abweichende Form auf. Es ist dies ein weiteres Beispiel für die schon von Leuthardt gemachte Feststellung, dass offenbar die Kristallform des Kalkspats von der Zusammensetzung des Muttergesteins und der Begleitmineralien abhängig ist.

 

Paragenese 4 c

Zinkblende als schwarzes Kristallaggregat auf Calcitrasen. Die Randzone des Drusenhohlraumes rechts besteht aus einer Kolonie Röhrenwürmer. Unterer Hauptrogenstein. Steinbruch am "Adlerberg" ob Pratteln. Grosse der Stufe: 6x9 cm. Smlg. d. Verf.

Hohlraums lagenweise massenhaft von meist abgerollten Gehäusen, Schalen und Schalentrümmern der Flachmeerkleinfauna, dem sogenannten "Bruchschill" aus dem Strandbereich, bestehend aus kleinen, turmförmigen Schnecken, Muscheln, Austernschälchen, kleinen Brachio-poden, bündeiförmig angehäuften Röhrenwürmern usw. besonders stark durchschwärmt ist.
Oft liegen die mit Zinkblende ausgefüllten, linsenförmigen Spalten direkt in diesen Fossilbändern.

Die enge Beziehung dieses Zinkblendevorkommens zu organischen Überresten deutet darauf hin, dass vermutlich durch die Verwesungsstoffe der massenhaft angehäuften Organismen Spuren von Zink, die vielleicht als Verwitterungslösungen aus dem kristallinen Festland ("vindelizische Schwelle") ins Meer gerieten, im Verlaufe der Diagenese lateralsekretionär als Sulfid ausgefällt wurden.


Da manche Organismen messbare Mengen von Zink in ihren Geweben anreichern, könnte die Zinkkomponente auch aus den Organismen selbst stammen.



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