Versteinertes Holz im botanischen Garten EarthCache

Einleitung

Der botanische Garten in Oldenburg bietet neben einer Vielzahl an Pflanzen auch einige geologische Besonderheiten und auf eine davon möchte ich im Rahmen dieses Earthcaches gerne etwas näher eingehen. Der Eintritt zum botanischen Garten ist frei.

Öffnungszeiten

• Januar: 8 bis 16 Uhr
• Februar: 8 bis 17 Uhr
• März: 8 bis 18 Uhr
• April: 8 bis 19 Uhr
• Mai - August: 8 bis 20 Uhr
• September: 8 bis 19 Uhr
• Oktober: 8 bis 18 Uhr
• November: 8 bis 16.30 Uhr
• Dezember: 8 bis 16 Uhr
• Samstags, Sonntags und Feiertags: Öffnung 10 Uhr, Schließung wie werktags

Ein versteinerter Baumstamm ...

... mit einem Gewicht von 1,5 Tonnen erwartet den Besucher vor Ort. Er stammt aus dem Tagebau Inden am Niederrhein und besteht heute nur noch aus Braunkohle, was auch der Grund dafür ist, dass er nach so langer Zeit immer noch erhalten ist. Dieses faszinierende Produkt geologischer Vorgänge wollen wir uns im Rahmen dieses Earthcaches einmal etwas genauer anschauen.

Entstehung

Verantwortlich für die Entstehung von sogenannten "versteinerten" Bäumen oder auch "Dendrolithen" ist der Prozess der Fossilisation, in diesem Fall genauer gesagt die "Inkohlung".

Diese tritt immer dann ein, wenn sich verrottendes, abgestorbenes Holz z.B. in Gewässern ablagert und danach zügig mit Sedimenten, wie Ton und Sand bedeckt oder auch in vulkanischen Aschen eingetettet wird. Hierdurch wird die Sauerstoffzufuhr unterbrochen und das Holz vor Mikroorganismen geschützt, wodurch die Pflanzenreste nicht mehr abgebaut und zersetzt werden können.

Sind dann noch geeignete Lösungen (mineralhaltige Flüssigkeiten) vorhanden, kommt es bei entsprechendem Druck und/oder Temperaturen mit der Zeit zur Inkohlung des Holzes, wobei die Lösungen die organischen Bestandteile des Holzes durch auskristallisieren nach und nach ersetzen und die ursprüngliche Holzstruktur zunächst erhalten bleibt, mit fortschreitender Inkohlung jedoch immer mehr verloren geht.

Dabei hängen der Grad der Inkohlung, sowie die Geschwindigkeit der Kristallisation von der "Mächtigkeit" der überlagernden Sedimente ab, denn mit deren zunehmender "Dicke" nehmen Druck, Temperatur und Geschwindigkeit auch immer mehr zu und zerstören die ursprüngliche Struktur zunehmends.

Versteinertes Holz ist sehr massig und kompakt und mitunter von schieferartiger Struktur. Der Bruch ist uneben und spröde. Teilweise kann es vorkommen, dass die Faserung des Ausgangsmaterials nicht mehr erkennbar ist.

Der Umwandlungsprozess verläuft wie folgt:

Pflanzen > Torf > Braunkohle > Steinkohle > Anthrazit > Graphit

Je nachdem, welche Lösungen bei der Inkohlung vorhanden sind, können die folgenden Prozesse eintreten:

• Vererzung
  Hierbei bilden sich Minerale, wie Galenit, Pyrit, Hämatit, sowie verschiedene Metalle.
• Verkieselung
  Hierbei werden die Pflanzenteile durch Kieselsäure ersetzt.
• Calzitisierung
  Diese kommt z.B. in kalkhaltigem Wasser vor.
• Phosphorisierung
  Verursacht durch phosphorhaltige Lösungen.

Mögliche Strukturen versteinerten Holzes sind:

• Opal
  "Gläsernder" Festkörper ohne Kristallstruktur, knollig oder mit massiger Adernfüllung.
• Jaspis
  Feinkörniger bzw. mikrokristalliner dichter Quarz.
• Chalcedon
  Blaugrauer bis farbloser Quarz mit faseriger bzw. mikrokristalliner Struktur und wächsernem Glanz in braunen, rötlichen oder grünen Färbungen (verursacht durch diverser Verunreinigungen).

Beeinflusst durch die bei der Versteinerung in der vorhandenen Lösung enthaltenen Elemente, kommt es zu den folgenden Färbungen:

• PINK
  Durch Mangan.
• BRAUN/ROT/GELB
  Durch Eisenoxid.
• GRÜN/BLAU
  Durch Chrom, Kobalt und Kupfer.
• SCHWARZ
  Durch Manganoxid oder Kohlenstoff.

--- Quelle:
http://www.wikipedia.de

Die Aufgaben

Um den Earthcache loggen zu dürfen, gilt es, die im folgenden genannten Aufgaben anhand der im Listing vorhandenen Informationen zu lösen und mir die Antworten zukommen zu lassen. Ihr könnt im Anschluss daran sofort loggen. Sollte etwas nicht stimmen, werden ich mich zeitnah bei euch melden und Gelegenheit zur Nachbesserung geben.

Begebt euch zunächst zum Wegpunkt "Fossilisation 1". Dort werdet ihr den versteinerten Baumstamm finden.

1. Wie fühlt sich der Baumstamm an ? Beschreibt dessen Struktur. Welche der genannten Strukturen liegt hier vermutlich vor ?
2. Beschreibt die Färbung des Holzes und schlussfolgert daraus auf die wahrscheinlich vorhandenen Mineralien.
3. Handelt es sich hier um eine langsame oder eine schnelle Umwandlung ?

Geht nun weiter zum Wegpunkt "Fossilisation 2", wo ihr eine weiteres Exemplar zum Thema Inkohlung findet.

1. Worum handelt es sich hier ?
2. Skizziert einmal das auf der linken Seite der Infotafel dargestellte Fossil und lasst mir die Zeichnung zukommen.