Große Eisenerzlager, bekannt als "banded iron formations", bildeten
sich vor etwa 2 Milliarden Jahren infolge photosynthetischer
Sauerstoffproduktion von Blaualgen. Das ist ausführlich in [1]
behandelt, wo gesagt wird, dass die "gebänderten Eisenerz-Formationen" aus
eisenoxidhaltigen Schichten bestehen, manchmal sehr fein laminiert, mit
SiO2-reichen Zwischenlagen. Das kann durch viel jüngere terrestrische
Bildungen, konserviert in unter-permischen Hornsteinen, eindrucksvoll
veranschaulicht werden (Abb.1).
Abb.1:
Eisenoxide, wahrscheinlich durch Blaualgen (= cyanobacteria)
ausgefällt, die in sehr dünnen Schichten gewachsen waren, bevor durch
Verkieselung des wässrigen Lebensraumes alles zu Hornstein wurde.
Bildbreite 17.5mm.
Mehrere Hornstein-Varianten sind als Gerölle in
(eiszeitlichen ?) Flussablagerungen im kleinen Döhlener Becken gefunden
worden, aber nicht im Anstehenden. Trotzdem gelten sie als
unter-permisch wie das ganze Becken, weil eine Variante, die der hier
beschriebenen ähnlich ist, als ca. 10 cm dicke rote Hornsteinschicht in
einem Kohlebergwerk (Marienschacht, Bannewitz) gefunden wurde [2].
(Einige andere Hornstein-Varianten aus dem Anstehenden, aber
anscheinend
ohne Fossilien, werden in [3,4] erwähnt.)
Die fein-laminierten
Eisenoxid-Abscheidungen in einigen der roten und gelben Hornsteine des
Döhlener Beckens sind denen aus der proterozoischen gebänderten
Eisenerzformation, die man für eine Auswirkung der Lebenstätigkeit der
Blaualgen hält, so ähnlich, dass man annehmen kann, sie seien auf die
gleiche Weise entstanden, obwohl die Anwesenheit von Blaualgen in den
hier betrachteten Hornsteinen nicht unmittelbar nachgewiesen wurde.
Das
vorliegende Fundstück ist ein altes Fragment einer mindestens 23cm
dicken Hornsteinschicht. Aus eingeschlossenen Wedelteilen und
luftgefüllten Wurzeln des fossilen BaumfarnsScolecopteris ist
zu schließen,
dass die farbkräftigen Strukturen in einem Sumpf entstanden, genauer
gesagt nahe der Oberfläche, denn die Blaualgen brauchen Wasser als
Lebensraum und Licht für die Photosynthese. Das passt zu der
Beobachtung, dass die geschichteten Abscheidungen immer gestört sind
infolge von Bewegung im Sumpf, vielleicht durch Sturm, Tiere,
abfallende Farnwedel ...
Die Störungen erfolgten während
unterschiedlicher Stadien der Verkieselung, was aus Abb.1 zu erkennen
ist: Offenbar wurde der Schichtstapel in Stücke zerrissen, während
alles noch flüssig war und die einzelnen schlaffen Schichten am Ende
des Stückes sich voneinander trennen konnten. Nachdem später das
deformierte Fragment des Schichtstapels zu Gel geworden war, lief ein
Riss quer durch, aber nicht weiter. Daraus ist ersichtlich, dass
Verkieseln kombiniert mit Schrumpfen im Schichtstapel schneller war als
in der Umgebung.
Abb.2: Hornstein mit Eisenoxiden, ausgefällt an Mikroben-Bildungen
zwischen Pflanzenresten, gleiches Fundstück wie Abb.1;
Pilz-Chlamydosporen schwach sichtbar als durchsichtige hohle Kugeln,
Bildbreite 5.5mm.
Mikroben
bilden im Wasser öfter eine Ansammlung von Flocken als einen Stapel
dünner Schichten. Es ist nicht bekannt, ob die dünnen Schichten und die
Flocken in Abb.2 (links unten und rechts oben) die gleiche Art Mikroben
repräsentieren. Gelegentlich sichtbare Übergänge zwischen den zwei
Formen scheinen anzudeuten, dass es so ist.
Es gibt mehr
Bemerkenswertes in Abb.2: Ein früherer Hohlraum, wahrscheinlich eine
Sumpfgas-Blase, ist jetzt mit grobkristallinem Quarz gefüllt. Ein
ähnlicher Hohlraum mit einer waagerechten Füllung (hier nicht im Bild)
lässt die Orientierung während der Verkieselung erkennen, so dass man
sagen kann, dass Abb.1,2 richtig orientiert sind.
Undeutlich sichtbare blasen-artige Objekte, Durchmesser 0.17... 0.27mm,
verstreut angeordnet längs eines Streifens zersetzter Pflanzensubstanz
in Abb.2, sind sehr wahrscheinlich "Chlamydosporen" eines Pilzes. Diese
und die zugehörigen Hyphen sind in den Hornsteinen des Döhlener Beckens
selten, aber häufig in den Hornsteinen von Rhynie. Zusätzlich zu den
Blaualgen (= cyanobacteria) ist deren Anwesenheit ein weiterer Beleg
dafür, dass dieser Hornstein-Typ, wie viele andere, nicht durch
Verkieselung einer Sedimentschicht entstand, sondern aus
Sumpfwasser, das zu Kieselgel und schließlich zu Hornstein wurde. Das
muss deutlich gesagt werden, um der aus veralteten Lehrbüchern
unkritisch übernommenen Vorstellung zu widersprechen,
Hornsteine
seien im allgemeinen durch Verkieselung von Sedimentschichten in der
Tiefe entstanden [5].
Fundstück: 2001 gefunden im Aushub einer Baugrube,
Hänichen, Käferberg-Str.3, aufbewahrt in der eigenen Sammlung unter
H/333.1 .
H.-J.
Weiss
2012
[1] T.N. Taylor
et al.: Paleobotany. Elsevier 2009
[2] J.T. Sterzel:
Die Flora des Rothliegenden im Plauenschen Grunde bei Dresden.
Abh. math.-phys. Cl. Kgl. Sächs. Ges.
Wiss. 19(1893), 1-172.
[3] K.
Thalheim,
W. Reichel, T.
Witzke: Die Minerale des Döhlener
Beckens.
Schr. Staatl. Mus. Mineral. Geol.
Dresden 3(1991), 1-131.
[4] W. Reichel,
J.-M. Lange:
Cherts from the Döhlen Basin near Dresden.
Geologica Saxonica 52/53(2007), 117-128.
[5] R. Rößler, T.
Zierold, F.
Spindler, F. Rudolph :
Strandsteine ...
Veröff. Mus. Naturkunde
Chemnitz 30(2007), 5-24.
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