Zur Entstehung heller Flecken im Kieselholz

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Das gewöhnlich dunkle Aussehen von gut verkieseltem fossilem Holz kommt dadurch zustande, dass Chalzedon oder Quarz das Licht in die Tiefe dringen lassen, wo es zwischen den Zellwänden und Zerfallsprodukten des Holzes verschluckt wird. Helle Flecken zeigen an, dass ein Prozess im Gange war, der vom gewöhnlichen Weg der Verkieselung abwich.
Da diese Erscheinung in Kieselhölzern unterschiedlicher Herkunft vorhanden und folglich weit verbreitet ist, hat sie das Interesse von Paläobotanikern und Fossiliensammlern erregt, was aber anscheinend nicht zu einer Erklärung führte. Die Flecken sind oft strukturiert (Abb.1) und manchmal von solcher Form, Größe und Anordnung auf dem Stammquerschnitt, dass das Ganze einem schlecht erhaltenen Psaronius ähnelt und tatsachlich wiederholt als solcher fehlgedeutet wurde, einstmals sogar durch den berühmten B. Cotta [1].


Abb.1-3: Kieselholz-Querschnitt mit strukturierten Flecken infolge einer Besonderheit des Verkieselungsvorganges, die einzelne Zellen betrifft. (Die radiale Richtung ist hier waagerecht. Man beachte die aufgeblähte Zelle im Zentrum der Flecken in Abb.2,3.)

Der Anblick erzeugt den Gedanken, hier sei ausgehend von einem Zentrum etwas entstanden und habe sich mit rätselhafter  Periodizität ausgebreitet. (Siehe auch "Kieselholz".) Das Zentrum ist in jedem strukturierten Fleck in Abb.2,3 deutlich sichtbar als Querschnitt einer aufgeblähten Zelle. Es ist sehr seltsam, dass die zentrale Zelle des hellen Flecks entweder hell oder dunkel sein kann. Das lässt vermuten, dass eine Erklärung der ganzen Erscheinung kompliziert sein wird. Hier wird keine Erklärung gegeben. Es werden Einzelheiten vorgestellt, die vielleicht zur Erklärung führen können.
Die geradlinige Grenze zwischen hell und dunkel links in Abb.2 ist ein Markstrahl, der durch den großen Fleck geht und rechts davon schwach sichtbar ist.
Das Zentum kann aus mehr als einer Zelle bestehen, wie in Abb.4.

Abb.4: Kieselholz-Querschnitt, Zellen mit heller Füllung teilweise in radialen Reihen (waagerecht im Bild).

Hier wird die Tendenz des Prozesses offensichtlich, sich längs der radialen Zellreihen auszubreiten, zusätzlich zu der anderen Tendenz, konzentrische Zonen zu formen. Auf diesen Querschnitten nicht sichtbar doch erwähnenswert ist die stärkste Tendenz, die Ausbreitung längs der Tracheiden: Räumlich gesehen sind die Flecken deshalb schlanke Stäbe.

Es war vermutet worden, diese Kieselhölzer aus dem Ober-Karbon hätten die Flecken viel später gebildet, möglicherweise im Tertiär, durch Bleichen im Sonnenschein, wie es von den Feuersteinen bekannt ist [2]. Diese Idee kann widerlegt werden durch verschiedene Belege dafür, dass die Flecken frühe Bildungen sind [3].  
Der kurze Riss in Abb.5, dessen Spalt breit ist im Verhältnis zur Länge, die nicht größer ist als die Höhe des Bildes, kann nur entstanden sein, als das Ganze noch nicht hart verkieselt war, ein Kieselgel in einem Zwischenstadium. Offensichtlich ist der helle Fleck älter als der Riss, folglich eine frühe Bildung. Da die Holzstruktur im Fleck gut erhalten ist, aber in der Umgebung weitgehend deformiert und zerstört, müssen die Flecken Bereiche früher Mineralisation gewesen sein, die den Zerfall verhinderte, und zwischen Fleckenbildung und Verfestigung des Ganzen muss einige Zeit vergangen sein.   

Abb.5: Kieselholz-Querschnitt mit einem strukturierten hellen Fleck mit einem Riss, der erkennen lässt, dass er entstand, während das Ganze gel-artig war.

Es ist zu hoffen, dass die hier vorgestellten Beobachtungen zusammen mit weiteren Untersuchungen zu einer befriedigenden Erklärung des Phänomens führen werden.

Fundstücke: aus Kies am Kyffhäuser-Gebirge, oberstes Karbon,
zur Verfügung gestellt von W.+G. Etzrodt, Borxleben.  Fotos: R. Noll, Tiefenthal.
Bezeichnung der Fundstücke:  Fig.2: KyB/29.2,  Fig.3: KyB/29.3,  Fig.5: KyB/6.1

H.-J. Weiss     2011

Anmerkung 2012:  Kürzlich wurde ein sehr schön geflecktes Kieselholz des Nadelholz-Typs von H. Kerp als Tempskya fehlgedeutet. Siehe Täusch-Tempskya.

[1] B. Cotta: Die Dendrolithen in Bezug auf ihren inneren Bau. Leipzig und Dresden, 1832.
[2] H. Süss, P. Rangnow: Die Fossiliensammlung Heinrich Cottas im Museum für Naturkunde Berlin, Neue Museumskunde 27(1984), 17-30.
[3] H.-J. Weiss: Veröff. Mus. Naturk. Chemnitz 21(1998), 37-48. 

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