Es ist nicht alles Gold, was glänzt, und bei Fossilien auch nur Narrengold. Wissenschaftler der University of Texas in Austin und ihre Kollegen haben eine neue Erkenntnis über die Fossilien aus dem deutschen Posidonia-Schiefer entdeckt. Entgegen der lange vertretenen Annahme, dass der Schimmer der Fossilien durch Pyrit (Narrengold) verursacht wurde, hat das Team herausgefunden, dass der goldene Glanz eine Kombination von Mineralien ist, die Hinweise auf die Umgebung geben könnten, in der die Fossilien entstanden sind.
Die Aufdeckung der Entstehungsgeschichte dieser Fossilien aus dem frühen Jura – einige der am besten erhaltenen Überreste von Meereslebewesen weltweit – ist von Bedeutung für das Verständnis der Rolle, die der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre bei ihrer Entstehung spielte.
Rowan Martindale, außerordentlicher Professor an der UT Jackson School of Geosciences, kommentierte, dass Menschen beim Besuch der Steinbrüche goldene Ammoniten beobachten können, die aus den dunklen Schieferplatten auftauchen. „Aber überraschenderweise hatten wir Schwierigkeiten, Pyrit in den Fossilien zu finden. Sogar die Fossilien, die golden aussahen, sind als Phosphatmineralien mit gelbem Calcit erhalten. Dies verändert unsere Sicht auf diese berühmte Fossilienlagerstätte dramatisch.“
Die Studie, die von Drew Muscente (einem ehemaligen Assistenzprofessor am Cornell College und Postdoc-Forscher an der Jackson School) geleitet wurde, wurde kürzlich in Earth Science Reviews dokumentiert.
Die Geschichte der Fossilien des Posidonia-Schiefers lässt sich bis vor 183 Millionen Jahren zurückverfolgen, und diese Fossilien enthalten einige seltene Weichkörperexemplare wie „Ichthyosaurier-Embryonen“, Tintenfische mit Tintenbeuteln und Hummer. Um die Umstände der Fossilisierung zu verstehen, die zu einer solch detaillierten Erhaltung führten, analysierte das Forscherteam mithilfe von Rasterelektronenmikroskopen die chemische Zusammensetzung einer Vielzahl von Proben.
„Ich konnte es kaum erwarten, sie in mein Mikroskop zu bekommen und dabei zu helfen, ihre konservierende Geschichte zu erzählen“, sagte Co-Autor Jim Schiffbauer, außerordentlicher Professor am Department of Geological Sciences der University of Missouri, der einige der größeren Proben bearbeitete.
Die Forscher fanden heraus, dass die Fossilien in jedem Fall hauptsächlich aus Phosphatmineralien bestanden, obwohl das umgebende schwarze Schiefergestein mit mikroskopisch kleinen Ansammlungen von Pyritkristallen, sogenannten Framboiden, übersät war.
Sinjini Sinha, eine Doktorandin an der Jackson School, kommentierte den Prozess, bei dem versucht wurde, die Framboide auf dem Fossil zu finden, und bemerkte: „Ich habe Tage damit verbracht, nach den Framboiden auf dem Fossil zu suchen.“ Sie bemerkte dies auch „bei einigen Exemplaren.“ Ich habe 800 Framboide auf der Matrix gezählt, während es bei den Fossilien vielleicht drei oder vier waren.“
Das Vorhandensein von Pyrit und Phosphat in verschiedenen Bereichen der Fossilien ist von entscheidender Bedeutung, da es wichtige Informationen über die Fossilisierungsumgebung preisgibt. Pyrit entsteht unter anoxischen Bedingungen, während Phosphatmineralien Sauerstoff benötigen. Diese Studie impliziert, dass ein anoxischer Meeresboden zwar dazu dient, Fossilien vor Zerfall und Raubtieren zu schützen, es jedoch ein Sauerstoffstoß war, der erforderlich war, um die für die Fossilisierung notwendigen chemischen Prozesse auszulösen.
Diese Erkenntnisse ergänzen früher Forschung durchgeführt vom Team über die geochemischen Bedingungen von Standorten, die für ihre Lagerstätten außergewöhnlich gut erhaltener Fossilien, sogenannte Konservat-Lagerstätten, bekannt sind. Die Ergebnisse dieser Studien stehen jedoch im Widerspruch zu langjährigen Theorien über die Bedingungen, die für eine außergewöhnliche Fossilerhaltung in der Posidonia erforderlich sind.
„Man hat lange Zeit geglaubt, dass die Anoxie die außergewöhnliche Konservierung verursacht, aber das hilft nicht direkt“, sagte Sinha. „Es hilft dabei, die Umgebung für eine schnellere Fossilisierung zu schaffen, was zur Konservierung führt, aber es ist die Sauerstoffanreicherung, die die Konservierung verbessert.“
Es stellte sich heraus, dass die Sauerstoffanreicherung – sowie das Phosphat und die begleitenden Mineralien – auch den Glanz des Fossils verstärkten.
Die Studie wurde ursprünglich in der Zeitschrift veröffentlicht Geowissenschaftliche Rezensionen. 23 Januar 2023.
