Verkieselte Baumstubben
- Versteinerte Zeugen einer anderen Zeit
Einleitung
Vor dem Gebäude des Naturkundemuseum Leipzig finden sich zwei verkieselte Baumstümpfe (Stubben) die aus einem Braunkohletagebau Espenhain südöstlich von Leipzig stammen. Ihr Alter wird auf 35 Mio. Jahre geschätzt. Wahrscheinlich handelt es sich um die Reste einer ausgestorbenen Sumpfzypressenart. Das größere Exemplar wiegt 4,6 Tonnen. Obwohl in Braunkohletagebauen immer wieder versteinerte Pflanzen und Tiere gefunden werden, sind solch große Exemplare eine Besonderheit, aber es gibt noch weitere.
Wie Fossilien entstehen
Ein Fossil ist jedes Zeugnis vergangenen Lebens der Erdgeschichte, das älter als 10.000 Jahre. Fossilien sind versteinerte Reste von Pflanzen oder Tieren, die entweder lebend oder kurz nach ihrem Tod von Material bedeckt (“eingebettet”) worden sind. Der Prozess der Fossilwerdung ist sehr komplex und vollzieht sich in aufeinanderfolgenden Phasen. Eine wesentliche Voraussetzung für die Erhaltung der vorwiegend harten Teile eines Tieres oder einer Pflanze ist, dass der zur Zersetzung nötige Sauerstoff fehlt. Diese Bedingung kann in einem sauerstoffarmen Milieu oder bei hoher Sedimentationsrate (schnelle Einbettung) gegeben sein. Der Fundort in einem Braunkohlegebiet lässt den Rückschluss zu, dass die Bäume in einer sumpfigen Gegend gestanden haben. Denn Braunkohle ist ein Sedimentgestein, das aus Bäumen und Sträuchern entsteht, die in Mooren zunächst zu Torf wurden und nach der Überdeckung mit Sedimenten unter Druck und Luftabschluss den geochemischen Prozess der Inkohlung durchliefen. In seltenen Fällen kommt es aber vor, dass eingebettete Pflanzenteile nicht demselben Schicksal unterliegen, wie das umgebende Substrat. Es kann passieren, dass der Prozess der Inkohlung nicht komplett durchlaufen wird und/oder eine komplette Umwandlung (Diagenese) stattfindet. Die Diagenese beginnt mit der Verwandlung von lockerem Sediment in festes Substrat, wenn der Druck weiter steigt. Die Diagenese bewirkt auch, dass in Fossilien oft nicht mehr das ursprüngliche Material vorhanden ist, aus welchem die abgestorbenen Organismen bestanden. Es findet eine Umkristallisation statt, durch die die chemische Struktur des Fossils weiter verändert wird. Dies geschieht durch das Einsickern mineralhaltige Flüssigkeiten in das Holz. Diese ersetzten im Laufe der Zeit die organischen Bestandteile des Holzes, indem die Lösungen als Mineral auskristallisierten, und so die ursprüngliche Holzstruktur konservierten. Durch weitere Ablagerungen kam es zur Erhöhung der Temperatur- und Druckbedingungen, so dass überschüssiges Wasser in den Sedimenten herausgepresst wurde und sich beständige Minerale bildeten. Versteinertes Holz kann verschiedene Farben aufweisen: braun, rotbraun, gräulich, beige bis gelb oder fast weiß. Der Grund für die Farbvielfalt von versteinertem Holz sind die Mineralien, die an der Zusammensetzung von versteinertem Holz beteiligt sind. Je langsamer dieser Prozess vonstattengeht, desto besser bleibt die Struktur des Holzes mit den Jahresringen erhalten.
Begebt euch an die angegebenen Koordinaten und betrachtet und fühle die äußere Struktur der beiden Exponate. Beantwortet dann anhand eurer Beobachtungen die folgenden Fragen und schickt uns hier die Antworten.
Ihr dürft gleich loggen, nur wenn es Probleme gibt dann melden wir uns.
1. Ist die äußere Struktur des Baumes erhalten geblieben?
2. Auf was für eine Umwandlungsgeschwindigkeit (schnell / langsam) vom Holz zum Stein lässt das schließen?
Die Färbung der Stubben beruht nicht auf der ursprünglichen Farbe des Holzes. Vielmehr ist sie eine Folge der chemischen Zusammensetzung der Lösung, die bei der Versteinerung mitgewirkt haben.
3. In welchen Farbvarietäten zeigen sich die Stammstücke?
Im Listing wird beschrieben, dass „eingebettete Pflanzenteile nicht demselben Schicksal unterliegen, wie das umgebende Substrat“.
4. Welchen dieser Prozesse kannst du vor Ort entdecken?
5. Begründe deine Entscheidung.
Quellen / Bilder / weitergehende Informationen:
Bilder: Nine&Dido
Murawski / Meyer: Geologisches Wörterbuch
Infotafel vor Ort
https://www.steine-und-minerale.de/atlas.php?f=4&l=V&name=VersteinertesHolz
https://de.wikipedia.org/wiki/Braunkohle
https://de.wikipedia.org/wiki/Fossil
https://de.wikipedia.org/wiki/Fossilisation
Happy Hunting wünschen
