Mineralogie: Was blüht auf meinem Schwamm - Pyrit?

[LuckyWerner]

Liebe Forumsmitglieder,

da es hier im Forum ja Spezialisten für fast alles gibt, meine Frage hier in die Runde:
auch wenn es nicht zum Alter paßt  :-, bin ich jetzt bei den Jung-Hobbypaläontologen gelandet, aber beim Thema Mineralogie noch ziemlich überfordert.
Dieser fossile Schwamm wurde von mit zwecks Endreinigung mal kurz (ca. 10 Sek.) in verdünnte Salzsäure (12 - 13%) gelegt und fängt jetzt an zu blühen, sozusagen ein Weihnachtsschwamm.

Gesamtbild: 



Detail mit Stemi 7,5 fach:Anscheinend entstehen die Ausblühungen entlang der ehemaligen Kalkstrukturen des Schwamms?



Detail bei Stemi 50-fach (Sorry für die Unschärfen, bei 50x schwächelt der Achromat schon ein bisserl)


Frage: Was ist das? Pyrit? In den Bestimmungsbüchern zur Paläontologie habe ich natürlich nichts dazu gefunden, und Literatur zur Mineralogie habe ich nicht. (Wäre für Literaturtipps auch dankbar.)

Vielen Dank

Werner

[Gerd Schmahl]

Hallo Werner,
ja das sieht sehr nach Pyrit aus. Pyritisierte Fossilien sind sehr häufig. Manchmal reicht eine feuchte Lagerung, um sie zum Ausblühen und letzlich zum Zerfallen zu bringen. Zur Konservierung von verkiesten Fossilien siehe: MÜLLER, A.H., Lehrbuch der Paläozoologie Band 1 Seite 418.
Wenn das Buch für Dich nicht zugänglich ist, kann ich Dir die Seite abfotografieren und per e-mail zusenden.
Viele Grüße
Gerd

[TPL]

Hallo Werner,
das sieht mir gar nicht nach Ausblühen aus - ich tippe eher auf das "Gegenteil": mit der verdünnten Salzsäure hast Du die ehemaligen Kalkstrukturen des Schwamms (hell) oberflächlich weggelöst. Die unlöslichen/nur teilweise löslichen Inhalte der Poren/Hohlräume blieben dabei stehen.

Pyrit als Bestandteil dieser Porenfüllungen würde mich nicht überraschen, denn der kommt in vielen feinkörnigen Sedimenten (Peliten) vor und ist relativ gut erkennbar, während die mineralische Zusammensetzung des übrigen pelitischen Materials oft selbst im Dünnschliff oder im Schmierpräparat kaum bestimmbar ist.

Das Sediment ist in den einstmals lebenden Schwamm erst nach dessen Absterben eingedrungen und der möglicherweise vorhandene Pyrit hat sich erst nach der Einbettung neu gebildet. In der paläontologischen/taxonomischen Literatur wirst Du deshalb zu dem Thema nichts Erhellendes finden, es sei denn es werden auch Taphonomie (Einbettung) und Diagenese (Umwandlung) mit behandelt. Interessanter ist dann eher ein Buch zur Sedimentologie...

Schönen Gruß
Thomas

[LuckyWerner]

@Gerd,

danke Dir für Dein Angebot, als Büchernarr versuche ich erst einmal den Müller zu bekommen, wird bei amazon 1x neu angeboten. Falls nein, würde ich per PN auf Dein freundliches Angebot zurückkommen.

@ Thomas,

was ich leider nicht weiss, ob das Pyrit damals direkt nach der Behandlung aufgetreten ist (vor ca. 5 Monaten), schon vorher da war, oder sich erst jetzt im Laufe der Zeit gebildet hat. Werde die weitere Entwicklung mal beobachten.
Und ich muss dann unbedingt nochmal in die Kiesgrube, ob ich noch ein paar Schwämme finde  .
Ansonsten hast Du wahrscheinlich recht mit dem "Gegenteil".

Viele Grüße
Werner 

[TPL]

was ich leider nicht weiss, ob das Pyrit damals direkt nach der Behandlung aufgetreten ist (vor ca. 5 Monaten), schon vorher da war, oder sich erst jetzt im Laufe der Zeit gebildet hat. Werde die weitere Entwicklung mal beobachten.
Und ich muss dann unbedingt nochmal in die Kiesgrube, ob ich noch ein paar Schwämme finde  .

Hallo Werner,
wenn es denn Pyrit ist, war der sicher schon vor der Behandlung (und auch vor der Bergung aus einer Kiesgrube) in der Probe. Pyrit ist ja ein Sulfid (FeS₂) und charakteristisch für reduzierendes Milieu des ihn enthaltenden Sediments. Unter all den genannten Bedingungen würde sich Pyrit gewöhnlich nicht bilden, sondern sogar zerfallen.

Dieses Problem hat Gerd angesprochen: beim Ausblühen ursprünglich verkiester (hier: pyritisierter) Fossilien (oder pyrithaltiger Sedimente) bilden sich Gips (+ diverse andere Minerale) und schweflige Säure unter Volumenzunahme. Das hat nicht nur viele schöne Fossilien zerstört, sondern auch schon so manche Prüfeinrichtung aus hochlegiertem Edelstahl .

Viele Grüße
Thomas

[Dünnschliffbohrer]

Der Pyrit war schon vorher da, er entsteht durch die Tätigkeit Sulfat-reduzierender Bakterien in Meeresboden, sobald das zukünftige Fossil ausreichend vom Sediment bedeckt ist. Näheres findet sich in Büchern zur Mikrobiologie, z. B. von Prof. Cypionka  ("Grundlagen der Mikrobiologie"), der ja auch hier im Forum schreibt, aber auch Meyer-Reil ("Mikrobiologie des Meeres") und Meyer-Reil & Köster ("Mikrobiologie des Meeresbodens").
Bei dem A.-H. Müller wäre ich vorsichtig, er ist schon sehr alt, und viele Geolügen/Paläontolügen haben sehr abenteuerliche Ideen, was die Pyritentstehung angeht. Da wollte z.B. Mitte der 90er Jahre einer eine mögliche Pyrit-Entstehung in fossilen Knochen in Süßwassersediment (sehr ungewöhnliches Vorkommen, leider in der Arbeit nicht näher beschrieben oder gar durch Fotos belegt, sondern nur die angebliche theoretische Möglichkeit ohne Bsp. erörtert) ernsthaft auf das Hämoglobin von angeblichen Blutresten im Markraum der Knochen zurückführen. Und den erfoderlichen Schwefel auf das Eiweiss der verwesten Weichteile. Das ganze funktioniert zwar schon aus stöchiometrischen Gründen nicht. Außerdem gibt es mit dem bekanntlich sehr eisenhaltigen Grundwasser viel nahliegendere Erklärungen. Aber solche Arbeiten werden in der Geologie als Habilitationsschrift angenommen, und die Ideen tauchen dann später in Lehrbüchern auf. - Viele Grüße vom Dünnschliffbohrer

[Dünnschliffbohrer]

@ Thomas:

Dieses Problem hat Gerd angesprochen: beim Ausblühen ursprünglich verkiester (hier: pyritisierter) Fossilien (oder pyrithaltiger Sedimente) bilden sich Gips (+ diverse andere Minerale) und schweflige Säure unter Volumenzunahme.

Ja, mir hatte mal einer ein Fossil aus der Kreide gebracht, bei dem in der Vitrine innerhalb weniger Wochen Zentimeterlange Büschel von Fasergips - fast wie so gen. "Whiskers" - aus der Oberfläche des Handstückes herausgewachsen waren. Er war sich nicht sicher (und so sah es auch fast aus) ob es Pilzgeflechte wären, aber unter dem Mikroskop war es dann eindeutig. In der Form hatte ich es noch nie gesehen, weder in der Literatur, noch im Original. - Dsb.

[Gerd Schmahl]

Hallo Dünnschliffbohrer,
ich habe den Arno Hermann Müller nicht zur Entstehung des Pyrits befragt, sondern zur Konservierung. Herr Müller, den ich noch kennen lernen durfte, war ein exelenter Praktiker. Es ist weit 88 Jahre alt geworden und für sein Lebenswerk mit dem Verdienstkreuz Erster Klasse des Verdienstordens der Bundesrepublik Deutschland ausgezeichnet worden.

Die Pyritentstehung in der Fossildiagenese ist auch heute noch ein sehr vielschichtiges und nicht bis ins letzte geklärte Thema. Es haben da, und da kommt Dein Einwurf der Stöchometrie zum Tragen, auf jeden Fall ganz erhebliche Stofftransporte statt gefunden. Das allerdings die Fossilien bzw. die angehenden Fossilien dabei eine nicht zu unterschätzende Rolle spielen, kann man immer wieder beobachten. Vielleicht waren sie nur die Kristallisationskeime. Wer den Schwefelwasserstoff geliefert hat, Bakterien im Sediment oder Bakterien bei der Zersetzung der abgestorbenen Fossilien oder beide ist am Ende egal: Pyrit und Markasit können unter oxydativen Bedingungen leicht reagieren und die schönen Fossilien zerbröseln lassen.

Liebe Grüße
Gerd

[olaf.med]

Lieber Werner,

zurück zu Deiner ursprünglichen Frage nach der Natur der Kristalle: eine Ferndiagnose ist natürlich nicht möglich, aber Du könntest einmal einen ganz einfachen Test machen. Entnehme mit einer Präpariernadel eine kleine Probe und zerdrücke sie zwischen zwei Objektträgern. Wenn danach Kratzer auf dem Glas sind handelt es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um Pyrit oder Markasit. Weiteres kann nur eine Untersuchung eines polierten Anschliffs (vergl. die kürzlichen Artikel von Holger Adelmann) oder noch aufwändiger eine Röntgen-Phasenanalyse liefern.

Herzliche Grüße,

Olaf

[LuckyWerner]

Lieber Olaf,

der Test war eindeutig: OT völlig zerkratzt.

Wobei mir nach dem Abkratzen, ähh, sagen wir besser nach der Probenentnahme unterm Stemi aufgefallen ist, dass diese Ausblühungen nicht in den Schwamm hineingehen sondern nur aufsitzen, auf den grauen Strukturen wie im Bild 2 zu sehen.

Ansonsten vielen Dank an alle für die vielen Informationen und Literaturtipps, muss jetzt beim Finazminister mal eine Budgetanpassung einstellen.

Viele Grüße
Werner

[TPL]

Lieber Werner und Olaf,
Ferndiagnosen sind immer problematisch. Hier habe ich den Eindruck, dass unsere Ideen auseinandergehen (was ich eher interessant finde):

Der Test mit der Härte der Mineralkörner ist leicht durchführbar, aber ich hätte gedacht, dass er nichts bringt, da bei einer sedimentären Porenfüllung sicher auch ein paar Quarzkörner dabei wären, die Ähnliches bewirken würden wie Pyrit oder Markasit. Das liegt natürlich an meiner (unbelegten!) Annahme, dass die Poren passiv mit einem relativ gewöhnlichen Sediment verfüllt wurden, in dem im Zuge der Diagenese auch ein bisschen Pyrit entstand - eine sehr weit verbreitete Form der Einbettung.

Als Sedimentologe neige ich dazu, die Dinge durch meine Brille zu sehen: Temperaturen und "Porenwasser"-Konzentrationen sind niedrig, die Prozesse eher langsam - typische Diagenese-Bedingungen eben. Natürlich reichern sich auch unter diesen Bedingungen Eisensulfide in Fossilien an, aber mir fällt zumindest im Augenblick kein Beispiel ein, bei dem das Karbonat des Fossilskeletts diese Bildungsbedingungen überstanden hätte. Aber so muss es ja nicht gewesen sein und bei anderen Mineralisationen kenne ich mich nicht gut genug aus.

Ob tatsächlich die gesamte Porenfüllung des Schwammes aus einem Eisensulfid besteht, wirst Du bereits an der Dichte der Probe abschätzen können: die müsste dann deutlich über 3 g/cm² liegen.

Wirklich hilfreich wäre ein Dünnschliff. Ein weiterer Behelf wäre ein Schmierpräparat.

@ Dünnschliffbohrer:

Geolügen/Paläontolügen haben sehr abenteuerliche Ideen, was die Pyritentstehung angeht

... das sind mir aber auch Schelme, die...

Herzliche Grüße
Thomas (Geo-/Paläonto-Dingens)

[olaf.med]

Lieber Thomas,

Der Test mit der Härte der Mineralkörner ist leicht durchführbar, aber ich hätte gedacht, dass er nichts bringt, da bei einer sedimentären Porenfüllung sicher auch ein paar Quarzkörner dabei wären, die Ähnliches bewirken würden wie Pyrit oder Markasit

ich dachte da schon an die mineralügische Probennahme, also nicht mit der Schippe, sondern selektiv unter dem Binokular, möglichst klein und nur von dem opaken Anteil, so dass man von einer phasenreinen Probe ausgehen kann. Selbst das Zerdrücken zwischen zwei Objektträgern kann unter Beobachtung im Binokular erfolgen, dann sieht man direkt was die Kratzer erzeugt.

Herzliche Grüße,

Olaf