Robert Klatt
Im schwäbischen Posidonien-Schiefer wurden zahlreiche goldene Ammoniten entdeckt. Nun wurde enthüllt, wieso die Fossilien die auffällige Goldfärbung besitzen.
Austin (U.S.A.). Im heutigen Schwaben wurden vor etwa 180 Millionen Jahren im sogenannten Posidonien-Schiefer zahlreiche Fossilien konserviert. Entdeckt wurden in dem Ölschiefer Überreste von Plesiosauriern, Ichthyosauriern, Urzeitkrokodilen, Fischen, Krebsen und Flugsaurier. Die optimalen Bedingungen des schwäbischen Gesteinsformationen haben zudem dazu geführt, dass auch fragile Seelilien und Weichteile von Kopffüßern nahezu perfekt konserviert wurden.
Überdies wurden im schwäbischen Posidonien-Schiefer zahlreiche Ammoniten entdeckt, die eine ungewöhnliche Goldtönung haben. Rowan Martindale von der University of Texas erklärt, dass die Forschung bisher davon ausgegangen ist, dass die Goldfärbung durch Einlagerung von Pyrit, ein Mineral, das auch als Katzengold bekannt ist, verursacht wurde.
„Wenn man dort in die Steinbrüche geht, leuchten einem die goldenen Ammoniten aus den schwarzen Ölschiefertafeln geradezu entgegen.“
Die verbreitete Theorie besagt, dass die Kalziumcarbonat-Hüllen der Ammoniten im Laufe des Fossilisationsprozesses abgebaut wurden, wobei die organischen Schichten der spiralförmigen Rüstungen im Schlamm konserviert wurden. Unter den sauerstoffarmen Zuständen des Jurameeres füllte sich allmählich Pyrit in diese Formationen ein. Allerdings hat bislang niemand diese Annahme umfassend untersucht.
„Es gab keine Studie, die die Mineralisation der Fossilien im Posidonien-Schiefer gründlich beschrieben hat.“
Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Earth-Science Reviews haben die Wissenschaftler um Martindale nun erstmals untersucht, ob die gängige Annahme tatsächlich wahr ist. Sie führten dazu eine umfassende mineralogischen und chemischen Analyse von 70 Fossilien aus dem Posidonien-Schiefer durch. Die Ergebnisse überraschten die Forscher.
„Wir hatten Mühe, überhaupt Pyrit in den Fossilien zu finden.“
In der dunklen Schicht des Ölschiefers konnte man winzige Gruppen von Pyritkristallen, auch bekannt als Framboide, ausfindig machen. Überraschenderweise waren diese in den Fossilien selbst jedoch kaum vorhanden.
„Bei einigen Proben zählte ich 80 Framboide in der Schiefermatrix, während es in den Fossilien nur drei oder vier davon gab.“
Statt des erwarteten Katzengoldes fanden die Forscher in den Fossilien vor allem Calciumcarbonate und Calciumphosphate.
„Eindeutige Beispiele für eine solche Phosphatisierung lieferten Ammonitenschalen, Krebspanzer, Ichthyosaurier-Fossilien und auch die versteinerten Tintensäcke, Drüsen und Mantelgewebe von Kopffüßern.“
Es konnten in den Spaltungen dieser Fossilien auch Pyrit und verschiedene schwefelreiche Mineralien identifiziert werden. Dennoch, es wird angenommen, dass diese Bruchlinien erst zustande kamen, als die bereits fossilisierten Überreste durch den Druck des über ihnen liegenden Gesteins zusammengedrückt wurden.
Die gewonnenen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der goldene Schimmer der Ammoniten und anderer Fossilien aus dem Posidonien-Schiefer weniger auf die Einbettung von Pyrit, auch Katzengold genannt, zurückzuführen ist, sondern vielmehr auf gelblich schimmernde Phosphate. Gleichzeitig deutet dies darauf hin, dass die Fossilien unter anderen Umständen entstanden sind, als bisher angenommen wurde.
Während die Bildung von Pyrit sauerstoffarme Bedingungen erfordert, hängt die Entstehung von Phosphaten von der Anwesenheit von Sauerstoff ab. Dies lässt darauf schließen, dass die Fossilien im Posidonien-Schiefer, entgegen der bisherigen Theorie, nicht gänzlich unter sauerstoffarmen Bedingungen entstanden sein können. Es müssen Zeiten gegeben haben, in denen sauerstoffreicheres Wasser in die bodennahen Schichten des Jurameeres eindrang. Nur so war es möglich, dass sich Phosphate in das Gewebe einlagern konnten, bevor es zerfiel.
Laut den Wissenschaftlern legt dies nahe, dass die sauerstoffarmen Bedingungen während des frühen Jura die Szenerie für die Fossillagerstätte schufen, zum Beispiel, indem sie den Verfall verlangsamten und Aasfresser fernhielten. Doch für die Konservierung der Fossilien über Jahrmillionen hinweg war Sauerstoff erforderlich, der die Umwandlung der organischen Stoffe in beständige Phosphatminerale begünstigte.
Earth-Science Reviews, doi: 10.1016/j.earscirev.2023.104323
