Fossilerhaltung in rhätischen Bonebeds

18. Bericht des Naturwissenschaftlichen Vereins Bielefeld, S. 5—24, 1967
A u s der N a t u r k u n d e - A b t e i l u n g des Stadt. Museums Bielefeld:
Fossilerhaltung in rhätischen Bonebeds
E i n Vergleich zwischen w ü r t t e m b e r g i s c h e n und ostwestfälischen
Vorkommen
mit 9 A b b . auf 4 Tafeln
M . B ü c h n e r , Bielefeld
Inhalt
Seite
1. E i n f ü h r u n g
6
2. Allgemeine Zusammensetzung der Bonebeds und ihre Entstehung
3. Fossilerhaltung der Wirbeltierreste i n W ü r t t e m b e r g
3.1 Allgemeine Bemerkungen zur polarisationsmikroskopischen
Untersuchungsmethodik
3.2 Fossilerhaltung der einzelnen Wirbeltierreste
3.21 Haifischzähnchen (Acrodus)
3.22 F i s c h z ä h n c h e n (Saurichthys)
3.23 Fischschuppen (Ganoidschuppen, Gyrolepis)
4. Fossilerhaltung der Wirbeltierreste i n Ostwestfalen-Lippe
4.1 Allgemeine Bemerkungen ü b e r R h ä t - B o n e b e d s i n
Ostwestfalen-Lippe
4.2 R h ä t - B o n e b e d i m Steinbruch nordwestlich der Ziegelei
Deesberg bei Vlotho
4.3 R h ä t - B o n e b e d i m Steinbruch der Ziegelei westl.
Lippinghausen (Kreis Herford)
. . . .
.
6
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8
9
9
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13
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5. Z u r Technik der fotografischen Aufnahmen
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6. Zusammenfassung
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7. Literatur
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Dr. M a r t i n Büchner, Dipl.-Mineraloge, 48 Bielefeld,
Naturkunde-Abt. des Stadt. Museums,
Stapenhorststraße 1
1. Einführung
I m R h ä t (Oberer Keuper, Trias) finden sich i n W ü r t t e m b e r g wie i n
unserem ostwestfälisch-lippischen H e i m a t r a u m g e r i n g m ä c h t i g e , linsenbis nesterartig ausgebildete Lagen, die eine Anreicherung v o n W i r b e l tierresten i n häufig phosphatischer Fossilerhaltung erkennen lassen. H i n z u
gesellen sich i n g r o ß e r Z a h l K o p r o l i t h e n , was Q U E N S T E D T (1858) vera n l a ß t hat, diese L a g e r s t ä t t e n i n seinem Arbeitsgebiet „Schwäbische
K l o a k e " zu nennen. I n der Geologie w i r d aber der englische Ausdruck
„ b o n e - b e d " benutzt, der von C O N Y B E A R E 1822 (zit. bei Q U E N S T E D T
1858) g e p r ä g t worden ist.
2. Allgemeine Zusammensetzung der Bonebeds und ihre Entstehung
Diese Bonebeds, zu deutsch „ L a g e r s t ä t t e n von Knochenresten", bestehen
aber nicht ausschließlich aus Resten von Wirbeltieren, sondern man
unterscheidet i m wesentlichen folgende A n t e i l e (vgl. Taf. 1, B i l d 1:
Fotografische Aufnahme eines Dünnschliffes mit groben, dunkler gef ä r b t e n Wirbeltierresten, groben, hellen S a n d k ö r n e r n u. a. feineren G e mengteilen) :
1. E i n Bonebed m u ß einen g r o ß e n A n t e i l an Resten von Wirbeltieren
aufweisen (Knochenreste, vor allem aber Z ä h n c h e n und Fischschuppen).
Diese Gemengteile sind ä u ß e r l i c h am H a n d s t ü c k schon erkennbar u n d
k ö n n e n mit der L u p e bestimmt werden. In Dünnschliffen eines w ü r t t e m bergischen R h ä t - B o n e b e d s k a n n der A n t e i l an Wirbeltierresten den Wert
von etwa 60 Volumenprozent erreichen (BÜCHNER 1966, S. 81).
2. Z u den Wirbeltierresten gesellt sich ein v e r h ä l t n i s m ä ß i g hoher A n teil an groben, klastischen Gemengteilen: Q u a r z k ö r n e r (oft ü b e r 1 m m
Durchmesser), gerundete K ö r n e r von mechanisch w i d e r s t a n d s k r ä f t i g e n
Gesteinen w i e z. B . Quarziten, Hornsteinen. Das Auftreten derartiger
Gemengteile ist beobachtet worden i n Bonebeds des obersten Muschelkalks
( H e l d e n m ü h l e bei Crailsheim, Württ.), i m Grenzdolomit-Bonebed (ku2) an
der Grenze v o m Unteren zum M i t t l e r e n K e u p e r (Bedheim i m t h ü r i n g i s c h e n
Grabfeld) und vor allem i n den R h ä t - B o n e b e d s W ü r t t e m b e r g s . Der A n t e i l
an groben, klastischen Gemengteilen erreicht i n T ü b i n g e r R h ä t - B o n e b e d s
Werte von etwa 25 Volumenprozent (BÜCHNER 1966, S. 89).
3. Eine meist grobkristallin entwickelte, karbonatische
verkittet die organischen und klastischen Gemengteile.
Grundmasse
Bonebeds k ö n n e n als fossile S p ü l s ä u m e an den R ä n d e r n ausgedehnter
G e w ä s s e r oder als Ablagerungen aus G r u n d s t r ö m u n g e n inmitten dieser
G e w ä s s e r gedeutet werden. F ü r die R h ä t - B o n e b e d s W ü r t t e m b e r g s und
wahrscheinlich auch Ostwestfalens scheiden andere D e u t u n g s m ö g l i c h keiten aus. So stößt zum Beispiel folgende Deutung auf Schwierigkeiten:
Aufarbeitung des Untergrunds, Sortierung des Materials nach der
Schwere, — also Anreicherung grober Bestandteile auf s e k u n d ä r e r L a g e r s t ä t t e bei nur geringfügigem, horizontalen Transport, W e g f ü h r u n g der
leichteren Gemengteile.
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A n den schon frühzeitig entdeckten F u n d s t ä t t e n i n der Umgebung
T ü b i n g e n s / W ü r t t . konnten Wirbeltierreste gefunden werden, die v e r schiedenen Faunengruppen a n g e h ö r t haben:
1. Festland-Bewohner
2. S ü ß w a s s e r - B e w o h n e r
3. Meeres-Bewohner.
H E N N I G (1923) nimmt zu den Fossilvergesellschaftungen i n den R h ä t Bonebeds W ü r t t e m b e r g s f o l g e n d e r m a ß e n Stellung: „Ganoiden, L u n g e n fische, S c h i l d k r ö t e n und Phytosaurier sind s t ä n d i g e Bewohner der Flüsse,
mindestens ein T e i l der Haifische, der Sauropterygier und Ichthyosaurier
periodische Einwanderer von d r a u ß e n (offenes Meer, A n m . d. Verf.) i n
die M ü n d u n g s g e b i e t e (der g r ö ß e r e n Flüsse, A n m . d. Verf.), Dinosaurier
u n d S ä u g e t i e r e reine Landformen". Die i n den 20er Jahren mehrfach beschriebenen „ S ä u g e t i e r z ä h n c h e n " aus den T ü b i n g e r R h ä t - B o n e b e d s stellt
m a n heute nicht mehr z u den Multituberculaten, sondern z u Reptilien,
die aber s ä u g e t i e r ä h n l i c h e M e r k m a l e tragen.
Die T ü b i n g e r L a g e r s t ä t t e n liegen also i n einem Gebiet, i n dem zur
Ablagerungszeit des R h ä t s sich ein K ü s t e n g e w ä s s e r ausbreitete. Das
n ä c h s t g e l e g e n e Festland war das Vindelizische L a n d (heutiges A l p e n vorland südlich der Donau).
F ü r Ostwestfalen m ü s s e n ä h n l i c h e p a l ä o g e o g r a p h i s c h e V e r h ä l t n i s s e
angenommen werden: Z u r R h ä t - Z e i t w a r das Gebiet v o n Wasser bedeckt.
Es bleibt dahingestellt, ob i m gesamten R h ä t einheitlich marine, brackische
oder limnische V e r h ä l t n i s s e herrschten, ob es Meerwasser mit normalem
Salzgehalt, Brackwasser oder S ü ß w a s s e r war. Das n ä c h s t g e l e g e n e Festland dehnte sich i m S ü d e n bis S ü d w e s t e n aus, — die Rheinisch-Ardennische Masse. M E S T W E R D T (1911) hat jedoch auf G r u n d genauerer
Untersuchungen i n Nordwestdeutschland auf ein r h ä t i s c h e s Abtragungsgebiet i m Nordosten Braunschweigs schließen k ö n n e n . S a n d s c h ü t t u n g e n
seien jedenfalls i n damaliger Zeit von Nordosten nach S ü d w e s t e n i n den
ostwestfälischen-lippischen R a u m hinein erfolgt.
Typische Fossilien i n den R h ä t - B o n e b e d s sind u. a.:
(Vgl. M . S C H M I D T 1928, 1930)
Selachii (Haifische)
Z ä h n c h e n : Hybodus cuspidatus A G .
Hybodus sublaevis A G .
Hybodus minor A G .
Hybodus cloacinus Q U E N S T .
Acrodws minimus A G .
Dipnoi (Lungenfische)
Z ä h n c h e n : Ceratodus latissimus A G .
Ceratodus parvus A G .
Chondrostei (Knorpelganoide, Schmelzschupper)
Z ä h n c h e n : Saurichthys acuminatus A G .
Schuppen: Gyrolepis albertii A G .
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3. Fossilerhaltung der Wirbeltierreste in Württemberg
In den folgenden A u s f ü h r u n g e n soll zunächst die Erhaltung w ü r t t e m bergischer Bonebed-Fossilien i n einem Umfang beschrieben werden, u m
Erhaltungsweisen i m ostwestfälisch-lippischen Bereich deuten zu k ö n n e n .
Eine genaue anatomische Beschreibung von Bonebed-Wirbeltierresten
m u ß einer eingehenderen Bearbeitung vorbehalten bleiben. W ü r t t e m bergische Bonebed-Reste m ü s s e n deswegen vorrangig betrachtet werden,
w e i l allem Anschein nach hier weitgehend eine u r s p r ü n g l i c h e A n o r d n u n g
der Bauelemente vorliegt. Zugrunde liegen Beobachtungen und U n t e r suchungen mittels polarisationsmikroskopischer Methoden an D ü n n schliffen von etwa 20 bis 30
Stärke.
3,1
Allgemeine Bemerkungen zur polarisationsmikroskopischen Untersuchungsmethodik
Aufgebaut werden die Wirbeltierreste i n den w ü r t t e m b e r g i s c h e n B o n e beds i m wesentlichen aus a u ß e r o r d e n t l i c h kleinen K r i s t a l l e n phosphorsauren K a l k s . Höchstwahrscheinlich ist es Hydroxylapatit Caio (P04)o
(OH)ä. In welchem Umfange sich F l u o r - und andere Ionen am A u f b a u der
A p a t i t k r i s t ä l l c h e n beteiligen, k a n n mit Hilfe der hier angewendeten
Methoden nicht entschieden werden.
Die Doppelbrechung des Apatits ist sehr gering. Häufig w i r d optische
Isotropie v o r g e t ä u s c h t , wenn nicht gerade l ä n g s g e s t r e c k t e A p a t i t k r i s t ä l l chen, in Schliffebene liegend, mikroskopisch betrachtet werden k ö n n e n .
Die Doppelbrechung eines K r i s t a l l s w i r d unter A n w e n d u n g folgender
Handhabungen am Polarisationsmikroskop sichtbar: W i r legen den D ü n n schliff (20 fi Stärke) eines l ä n g s g e s t r e c k t e n Kristalls, beispielsweise eines
parallel zur P r i s m e n f l ä c h e geschliffenen Quarzes oder den Schnitt durch
einen länglichen K a l k s p a t k r i s t a l l auf den drehbaren Objekttisch, stellen
die L ä n g s r i c h t u n g des Kristallobjekts parallel zu einem Faden des
Okularfadenkreuzes i m mikroskopischen Blickfeld. D a n n kreuzen w i r die
Polarisatoren. Der K r i s t a l l verschwindet nun i n vollkommener D u n k e l heit. N u n w i r d am Objekttisch gedreht, bis die L ä n g s e r s t r e c k u n g des
K r i s t a l l s eine Diagonalstellung erreicht, d. h. w i r drehen den Objekttisch
u m 45°. N u n leuchtet der K r i s t a l l in einer für i h n typischen Farbe auf,
die bereits einen Hinweis für seine Bestimmung erlaubt. — B e i Drehung
des P r ä p a r a t e s u m 360° erzielt man insgesamt vier Hellstellungen
(= Diagonalstellungen). — Diese Aufhellung, eine W i r k u n g der Doppelbrechung, w i r d aber nur sichtbar bei optisch anisotropen K r i s t a l l e n ,
also bei K r i s t a l l e n aller Systeme a u ß e r dem r e g u l ä r e n (kubischen), —
und auch nur dann, wenn i m Dünnschliff der K r i s t a l l i n bestimmten
Lagen geschnitten ist. E i n Quarzkristall beispielsweise (oder ein K a l k s p a t kristall) zeigt nur dann eine maximale Aufhellung, wenn der Dünnschliff
den Schnitt parallel zur L ä n g s a c h s e des K r i s t a l l s zeigt. E i n Querschnitt
durch den Quarzkrista.il (also ein Schliff normaler S t ä r k e parallel zu
seiner Basisfläche) bleibt i m Strahlengang zwischen gekreuzten P o l a r i satoren bei Drehung des Objekttisches u m 360° immer dunkel.
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Die maximale A u s w i r k u n g der Doppelbrechung w i r d nur i n speziellen
Schnittlagen sichtbar. Das kompliziert die Polarisationsmikroskopie, bereitet dem g e ü b t e n P r a k t i k e r jedoch keine besonderen Schwierigkeiten
mehr.
Die Brechungsindices des Kalkspats liegen unter A n w e n d u n g monochromatischen Lichts (Linie D) bei folgenden Werten:
n
= 1,4864
n = 1,6583
Die Differenz ergibt einen negativen Wert:
n — n „ = —0,1719
Der optische Charakter des Kalkspats ist negativ. Die Doppelbrechung
(relativ hohe Differenz zwischen den beiden Brechungsindices) ist stark.
Die Brechungsindices des Quarzes liegen unter A n w e n d u n g von N a Licht bei folgenden Werten:
n = 1,5533
n,„ = 1,5442
Die Differenz ergibt einen positiven Wert:
t
0J
{
(
6
n — n = + 0,0091
Der optische Charakter des Quarzes ist positiv. Die Doppelbrechung
(geringere Differenz zwischen den beiden Brechungsindices) wesentlich
schwächer.
Die schon e r w ä h n t e geringe Doppelbrechung des Apatits resultiert
aus seinen beiden Brechungsindices (unter A n w e n d u n g von gelbem Licht):
t
bJ
n = 1,642
n<u = 1,646
Die Differenz ergibt einen negativen Wert:
n — n , „ = —0,004
Der optische Charakter des Apatits ist negativ (die Doppelbrechung sehr
schwach).
(Kubische K r i s t a l l e haben nur einen Brechungsindex, sie sind nicht
doppelbrechend).
Die Behandlung der Beispiele Apatit, Quarz und K a l k s p a t weist schon
auf praktische polarisationsmikroskopische B e s t i m m u n g s m ö g l i c h k e i t e n der
oben genannten drei Hauptbestandteile der R h ä t - B o n e b e d s h i n : Phosphatische Wirbeltierreste, klastische Gemengteile (meist Q u a r z s a n d k ö r n e r ) ,
karbonatische Grundmasse (z. B . Kalkspat).
3,2 Fossilerhaltung der einzelnen Wirbeltierreste
Die polarisationsoptische Methode ermöglicht neben der hier nur sehr
grob angedeuteten Mineralbestimmung, strukturelle Anordnungen der
mineralischen Baustoffe direkt zu sehen.
s
t
3,21 Haifischzähnchen (Acrodus)
Mehrere Haifischzähnchen der Gattung Acrodus
aus dem R h ä t Bonebed vom Olgahain südöstlich von Bebenhausen bei T ü b i n g e n / W ü r t t .
9
sind untersucht worden. Es handelt sich u m bis wenige M i l l i m e t e r g r o ß
werdende, längliche Z ä h n c h e n , die schon A n n ä h e r u n g e n an die F o r m eines
Pflasterzahnes zeigen (= Zahnform, die sich zum „ K n a c k e n " harter
Schalen eignet). V o n der Firstlinie des A c r o d u s - Z ä h n c h e n s ausgehende,
sich verzweigende Runzeln sind häufig makroskopisch sichtbar.
Im mikroskopischen B i l d zeigt der L ä n g s s c h n i t t durch einen AcrodusZ a h n einen deutlichen dreigeteilten Aufbau. Distal (an der Oberfläche
des Z ä h n c h e n s , = Kaufläche) ist eine d ü n n e schmelzähnliche Schicht zu
sehen, die offensichtlich aus Durodentin besteht (vgl. K E I L 1966, S. 41 f.,
S. 141). Durodentin ist eine Modifikation des normalen Dentins. Feinste
Fasern, sicherlich vorwiegend Apatit, verlaufen v o n der unteren G r e n z fläche der Schicht zur Z a h n a u ß e n s e i t e , sind aber nicht streng i n Schliffebene eingeregelt, liegen also nicht genau i n der Ebene des L ä n g s s c h n i t t e s .
Die s t ä r k e r e zweite Schicht unter der schmelzähnlichen d ü n n e n Lage
w i r d von zahlreichen, fast parallel verlaufenden, dunkel g e f ä r b t e n K a n ä l chen durchzogen, die sich i m p r o x i m a l e n (unteren) Bereich schon vielfach
verzweigen und senkrecht i n die schmelzähnliche Außenschicht e i n m ü n d e n , sich dort aber sofort verlieren. Die phosphatische G r u n d substanz zeigt auch eine optische Orientierung (gesetzmäßige Ausrichtung).
Doch liegen hier die Fasern parallel den Schicht-Begrenzungslinien. Ihre
Ausrichtung bildet also mit der Faserrichtung i n der schmelzähnlichen
Außenschicht einen W i n k e l von 90°.
In der dritten Schicht, der Zahnbasis, l ä ß t sich keine einheitliche
optische Orientierung der phosphatischen Substanz mehr feststellen.
B e i Betrachtungsweise mit gekreuzten Polarisatoren und Drehung des
Objekttisches w i r d eine u n d u l ö s e Auslöschung sichtbar. „ W o l k e n ä h n l i c h e "
Verdunkelungen huschen ü b e r diesen Bereich des Z a h n - L ä n g s s c h n i t t e s .
3,22 Fischzähnchen (Saurichthys)
In den R h ä t - B o n e b e d s sind kleine, auch nur wenige M i l l i m e t e r lange
Z ä h n c h e n der Gattung Saurichthys häufig zu finden. V o r allem fallen die
spitzen Zahnkronen auf, die zum Teil makroskopisch eine L ä n g s r i e f u n g
erkennen lassen.
Im mikroskopischen B i l d werden eine schmelzähnliche Außenschicht
und ein zentraler T e i l sichtbar, dessen Knochensubstanz häufig herausgebrochen ist (Taf. 1, B i l d 2 u. 3). In zahlreichen Dünnschliffen ist der
entstandene H o h l r a u m mit Sedimentmaterial erfüllt, w i e es i m u m gebenden Gestein z u finden ist. B e i der Herstellung des P r ä p a r a t e s
eines einzelnen Z ä h n c h e n s konnte festgestellt werden, d a ß dieser R a u m
zum g r o ß e n T e i l leer war.
Die schmelzähnliche Außenschicht, eine ü b e r den Zentralteil g e s t ü l p t e
Kappe, besteht aus modifiziertem Dentin (vgl. K E I L , 1966, S. 145),
ähnlich der Außenschicht bei Acrodus. Die Fasern einer phosphatischen
Substanz verlaufen zwar parallel, aber nicht geradlinig. Sie bilden zum
distalen T e i l h i n (zur Zahnspitze hin) offene W i n k e l . E i n e g r o ß e Z a h l
d u n k e l g e f ä r b t e r , paralleler, feiner L i n i e n ragt v o n der inneren B e 10
g r e n z u n g s f l ä c h e der K a p p e i n die s c h m e l z ä h n l i c h e Schicht. D i e L i n i e n
erreichen aber nicht die A u ß e n f l ä c h e der Zahnkrone. Sie sind besonders
i m polarisierten Licht ohne Analysator sichtbar.
In der Spitze der zentralen F ü l l u n g , die noch erhalten ist (Taf. 1,
B i l d 2), sieht m a n bei gleicher Betrachtungsweise einen s t ä r k e r e n K a n a l ,
der genau i n der L ä n g s a c h s e des k e g e l f ö r m i g e n Z ä h n c h e n s verläuft.
Dieser T e i l der F ü l l u n g v e r h ä l t sich optisch isotrop.
Reste der zentralen F ü l l u n g an der Zahnbasis sind dagegen optisch
anisotrop, zeigen also bei Drehung des Objekttisches und gekreuzten
Polarisatoren Aufhellungen. I m einzelnen nicht mehr mikroskopisch w a h r nehmbare phosphatische Elemente liegen i n gleicher Richtung nebeneinander. Die optischen Achsen (= L ä n g s a c h s e n der fasrigen A p a t i t e l e mente) verlaufen etwa p a r a l l e l zur G r e n z f l ä c h e : F ü l l u n g gegen schmelzä h n l i c h e Außenschicht.
3,23 Fischschuppen (Ganoidschuppen,
Gyrolepis)
Die i n den R h ä t - B o n e b e d s häufig sichtbaren rhombischen Schuppen
von nur wenigen M i l l i m e t e r G r ö ß e , die gewöhnlich mit dem S a m m e l begriff Gyrolepis albertii A G . bezeichnet werden ( M . S C H M I D T , 1928,
1930), zeigen i n der Regel auf einer Seite eine wellig gefurchte, g l ä n z e n d e
Oberfläche. Die Richtung der Wellenfurchen entspricht der l ä n g e r e n
Diagonalen a m Rhombus.
Der mikroskopische Querschnitt durch eine solche Schuppe (Taf. 2,
B i l d 4 u. 5) entspricht dem bei A . H . M Ü L L E R (1966, S. 185, A b b . 210 B , b)
gezeigten Schema. W i r sehen n ä m l i c h eine gut struktuierte, farblose
Ganoin-Schicht und eine s t ä r k e r e , i n w ü r t t e m b e r g i s c h e n R h ä t - B o n e b e d s
b r a u n g e f ä r b t e Schuppenbasis (Isopedin). Eine weitere, bei M Ü L L E R genannte Cosmin-Schicht, ist i m vorliegenden F a l l e nicht sichtbar.
Die farblose Ganoin-Schicht leuchtet bei der Betrachtungsweise mit
gekreuzten Polarisatoren i n der jeweiligen Diagonalstellung w e i ß auf, i m
Gegensatz zur fast optisch isotrop wirkenden Schuppenbasis. Es handelt
sich u m das Weiß der I. Ordnung, also u m eine relativ schwach wirkende
Doppelbrechung. Weitere polarisationsmikroskopische Untersuchungen h a ben ergeben, d a ß es sich u m l ä n g s g e s c h n i t t e n e Apatitfasern handelt, die
etwa senkrecht auf der Schuppenbasis stehen. H i e r w i r k t sich also die
maximale Doppelbrechung ne —n«u des Apatits aus.
A u ß e r d e m w i r d bei Betrachtung ohne A n a l y s a t o r eine feine S t r u k t u r
sichtbar (Taf. 2, B i l d 4), entweder streng p a r a l l e l zur Schuppenbasis
angeordnete L a m e l l e n oder solche, die eine Wellung zeigen. Ob dieser
Unterschied auf verschiedene Schnittrichtungen z u r ü c k z u f ü h r e n ist oder
ob verschiedene Schuppenarten getroffen worden sind, m u ß noch g e k l ä r t
werden.
Die A u s b i l d u n g w e l l e n f ö r m i g e r L a m e l l e n läßt bei gekreuzten P o l a r i satoren (Taf. 2, B i l d 5) ein beachtenswertes B i l d entstehen: Die farblose
Ganoin-Schicht zeigt bei Drehung des Objekttisches abwechselnd helle
und dunkle Streifen. D i e Apatitfasern, die a n g e n ä h e r t i n Schliffebene
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liegen, stehen nicht streng ausgerichtet senkrecht auf der braunen
Schuppenbasis. Im Dünnschliff sind eine M e h r z a h l von F a s e r b ü s c h e l n
längsgeschnitten, so d a ß bei gekreuzten Polarisatoren je nach A u s l ö s c h u n g s - oder Diagonalstellung die alternierenden dunklen und hellen
Streifen sichtbar werden.
Ganoin ist nach A . H . M Ü L L E R (1966, S. 185) „eine dem Zahnschmelz
vergleichbare Substanz". Charakteristischer Zahnschmelz mit p r i s m a t i scher Struktur tritt jedoch erst bei h ö h e r e n Wirbeltieren, nämlich bei
S ä u g e r n und Mensch auf (vgl. K E I L 1966, S. 43 ff.). I m vorliegenden
F a l l e handelt es sich wohl u m eine Modifikation des Dentins (Vitrodentin,
= Petrodentin, v g l . A . H . M Ü L L E R 1966, S. 185), das durch seine A n ordnung i n vielen kleinen Calciumphosphat-Fasern an echten Z a h n schmelz erinnert.
Die i n w ü r t t e m b e r g i s c h e n R h ä t - B o n e b e d s braun g e f ä r b t e Schuppenbasis weist eine andere Struktur auf. In Schliffen von 20 /u S t ä r k e
w i r k t sie fast optisch isotrop, bleibt also bei gekreuzten Polarisatoren
und Drehung des Objekttisches fast s t ä n d i g dunkel. S t ä r k e r e Schliffe
zeigen Aufhellungen und lassen erkennen, d a ß auch hier einheitlich
orientierte phosphatische Elemente vorliegen. Doch verlaufen die L ä n g s achsen (= optische Achsen) dieser Elemente parallel zur l ä n g e r e n Seite
des Schuppen-Querschnitts, stehen also genau senkrecht zu den Fasern
des Ganoins.
Konzentrisches Wachstum (Anwachsstreifen) w i r d i n der Schuppenbasis (Taf. 2, B i l d 4) bei Betrachtung ohne Analysator sichtbar.
Die untersuchten w ü r t t e m b e r g i s c h e n R h ä t - B o n e b e d s (BÜCHNER 1966)
stammen von Orten, die i m Einwirkungsbereich einer Bruchtektonik lagen.
R h ä t - B o n e b e d vom Olgahain südöstlich Bebenhausen bei T ü b i n g e n
R = 3505,58
H = 5379,66
Aufgearbeitetes R h ä t - B o n e b e d i m Psilonotenkalk des Steinbruches
im H ä g n a c h bei T ü b i n g e n
R = 3506,10
H = 5379,15
R h ä t - B o n e b e d - B l ö c k e v o m Hangweg Eichenfirsthöhe zur Becklesklinge i n der N ä h e des Rollerbrunnens, nordöstlich T ü b i n g e n
R = 3507,22
H = 5381,90
R h ä t - B o n e b e d und aufgearbeitetes R h ä t - B o n e b e d i m Psilonotenkalk
von der Eichenfirsthöhe, nordöstlich T ü b i n g e n
R = 3508,04
H = 5382,20
Viele karbonatisch verheilte Spalten und Risse, die das Gestein durchziehen, k ö n n e n auf die i n der N ä h e liegenden tektonischen S t ö r u n g e n
z u r ü c k g e f ü h r t werden. Bonebed-Reste i n phosphatischer E r h a l t u n g w e r den auch von diesen Rissen durchzogen (vgl. Taf. 2, B i l d 4 u. 5), an
denen in schmalen Bereichen eine Karbonatisierung des Fossilrestes eingesetzt haben kann. Weitere s e k u n d ä r e V e r ä n d e r u n g e n der organischen
Reste sind i n R h ä t - B o n e b e d s des T ü b i n g e r Raumes nicht festzustellen.
12
4. Fossilcrhaltung der Wirbeltierreste in Ostwestfalen-Lippe
4.1
Allgemeine Bemerkungen über Rhät-Bonebeds in Ostwestfalen-Lippe
R h ä t - B o n e b e d s sind i n der n ä h e r e n Umgebung Bielefelds bisher noch
nicht gefunden worden. L A N D W E H R (1901, 1903), M E Y E R (1904), B U R R E
(1911, 1926), A L T H O F F (1914, 1928) e r w ä h n e n i n ihren Veröffentlichungen
nichts, weisen z. T. aber auch darauf hin, d a ß die A u f s c h l u ß v e r h ä l t n i s s e
i n ihrer Zeit schlecht gewesen seien.
M i r selbst gelang es i m Jahre 1964 bei einer G e l ä n d e b e g e h u n g z u sammen mit H e r r n D r . K O R F S M E I E R , i n dem verfallenen Steinbruch
einer stillgelegten Ziegelei westlich Lippinghausen, Landkreis Herford,
ein R h ä t - B o n e b e d nachzuweisen, das auf S. 16 f. beschrieben w i r d . V o r
etwa 80 Jahren hat M O N K E (1888, S. 147) entsprechende Lagen i n
Sundern nördlich Herford gefunden.
E i n auffälliges Grenz-Bonebed an der Grenze Steinmergelkeuper
(Mittlerer Keuper) gegen R h ä t (Oberer Keuper) ist indessen i m Lippischen
Bergland bekannt ( M E S T W E R D T 1911, S. 425; N A U M A N N 1914, S. 583 ff.,
1922, S. 28 ff.). Dieses Bonebed w i r d bereits ins R h ä t gestellt. In der
Literatur sind jedoch Angaben ü b e r weitere Bonebed-Lagen zu finden,
die i n h ö h e r e n stratigraphischen Niveaus des R h ä t s i m Gebiet der
Geologischen B l ä t t e r Vlotho und Herford-Ost gefunden worden sind
( S C H L Ö N B A C H 1862, S. 170 ff.; W A G E N E R & B R A N D T 1864; N A U M A N N
1G22, S. 28 ff.; M E S T W E R D T 1922, S. 17, S. 20). Viele Angaben gehen
auf die erfolgreiche T ä t i g k e i t Otto B R A N D T S i n Vlotho i m vorigen J a h r hundert zurück, den M E S T W E R D T (1922) „einen u m die Geologie seiner
Heimat verdienten Forscher" nennt. Eine Reihe von Belegstücken Otto
B R A N D T S w i r d heute i n den Geologisch-Mineralogischen Sammlungen
des Ü b e r s e e - M u s e u m s zu B r e m e n aufbewahrt.
N A U M A N N (1922) hat den Vlothoer R h ä t k e u p e r i n vier Stufen untergliedert, v o n denen die unterste, „die unteren Grenzschichten" genannt,
an dieser Stelle von besonderem Interesse ist. Der A u t o r e r w ä h n t besonders die linsenartige A u s b i l d u n g der Bonebed-Lagen, von denen i n
jener untersten Stufe des Vlothoer R h ä t s mindestens eine, doch auch
mehrere ü b e r e i n a n d e r nachzuweisen seien.
4.2
Rhät-Bonebed im Steinbruch nordwestlich der Ziegelei Deesberg
bei Vlotho
Im Jahre 1966 haben H e r r D r . S E R A P H I M und H e r r B R A N Z K A den
alten, stillgelegten Steinbruch nordwestlich vom G u t und der Ziegelei
Deesberg bei Vlotho besucht und ein g e r i n g m ä c h t i g e s Bonebed an der
Sl.einbruchsohle gefunden. Ob dieser Aufschluß mit dem bei N A U M A N N
(1922, S. 31) genannten identisch ist, m u ß noch klargestellt werden, da
N A U M A N N eine verwirrende Ortsbeschreibung („rechts der Weser") anf ü h r t und die aufgeschlossenen Schichten des Deesberg-Steinbruches i n
die „Stufe der Schiefertone mit Proiocardia und Quarzitschiefer", also
in die dritte Stufe stellt, i n der nach W A G E N E R & B R A N D T (1864)
auch Bonebed-Reste vorkommen sollen.
13
Der alte, verlassene Steinbruch liegt am H a n g westlich des Wesertales,
knapp westlich der B a h n l i n i e Vlotho — B a d Oeynhausen.
R = 3489,94
H = 5784,12
E r ist von m i r am 22. 9. 1966 anläßlich einer V o r e x k u r s i o n besucht worden,
wobei reichlich Proben vom Bonebed an der Steinbruchsohle genommen
worden sind. A m 25.9. 1966 w a r er eins der Ziele einer geologischen
E x k u r s i o n des Vereins unter F ü h r u n g von H e r r n D r . S E R A P H I M
( S E R A P H I M 1966).
Das etwa 2 cm starke Bonebed f ü h r t an seiner Basis, schon makroskopisch auffallend, zahlreiche gelblichgraue Mergelgerölle, zweifellos aufgearbeiteter Steinmergelkeuper, — und d a r ü b e r viele B o n e b e d - W i r b e l tierreste. A n bestimmbaren Resten sind zu nennen:
Z ä h n c h e n : Ceratodus parvus A G .
Saurichthys acuminatus A G .
Acrodus sp.
Schuppen: Gyrolepis albertii A G .
Die schmelzähnlichen Ü b e r z ü g e sind tiefschwarz, g l ä n z e n d ausgebildet.
Doch ü b e r w i e g e n unbestimmbare Knochensplitter. Einige dunkle, r u n d liche K n o l l e n lassen sich nach ä u ß e r e n Kennzeichen als K o p r o l i t h e n
deuten.
Das V o r k o m m e n v o n S t e i n m e r g e l k e u p e r - G e r ö l l e n l ä ß t vermuten, d a ß
es sich u m das Grenzbonebed handelt (Grenze S t e i n m e r g e l k e u p e r / R h ä t ) .
E i n e genaue stratigraphische Einordnung m u ß aber wegen bestehender
Unklarheiten einer gesonderten Bearbeitung vorbehalten bleiben.
V o n den gewonnenen Proben sind Dünnschliffe angefertigt worden
(vgl. Taf. 3, B i l d 6 u. 7; Taf. 4, B i l d 8 u. 9).
Zusammensetzung des Gesteins:
1. Viele, meist unbestimmbare Wirbeltierreste
2. F e i n k ö r n i g e Mergelgerölle, sichtbar beispielsweise auf Taf. 4,
B i l d 9, links und rechts des Knochenrestes
3. Grobe S a n d k ö r n e r
4. Mergelige Grundmasse mit feinen S a n d k ö r n e r n .
A n dieser Stelle sollen die Wirbeltierreste einer
trachtung unterzogen werden.
besonderen
Be-
Im Dünnschliff lassen sich die Fischschuppen Gyrolepis albertii A G .
an i h r e m zweischichtigen B a u (Ganoin-Schicht, Schuppenbasis) besonders
leicht erkennen und bestimmen (Taf. 3, B i l d 6). I m Gegensatz zu den
w ü r t t e m b e r g i s c h e n Bonebed-Resten, die einen A u f b a u aus h ö c h s t w a h r scheinlich u r s p r ü n g l i c h e n phosphatischen Bauelementen zeigen, w i r d hier
i m Vlothoer Bonebed besonders bei Betrachtungsweise mit gekreuzten
Polarisatoren innerhalb der phosphatischen Grundsubstanz eine wechselnd
g r o ß e Z a h l von mikroskopisch erkennbaren Quarzkristallen sichtbar.
Die Quarze, die i n speziellen F ä l l e n die phosphatische Fossilsubstanz
vollkommen v e r d r ä n g t haben, zeigen h ä u f i g eine a n g e n ä h e r t e Ideal14
gestalt, n ä m l i c h je nach Schnittlage lange P r i s m e n oder
Umrisse.
hexagonale
Die Vlothoer Bonebed-Reste sind also s e k u n d ä r verkieselt, d. h. durch
Zufuhr v o n SiOa i n w ä s s r i g e r L ö s u n g und B i l d u n g von Quarzkristallen
sind u r s p r ü n g l i c h e Mineralgemenge z. T. oder völlig v e r d r ä n g t worden.
A u f Taf. 3, B i l d 6 ist eine deutlich erkennbare Fischschuppe (Gyrolepis)
abgebildet. A u f Taf. 3, B i l d 7 sehen w i r bei gekreuzten Polarisatoren eine
intakte Ganoin-Schicht, darunter eine fast völlig umgewandelte (verkieselte) Schuppenbasis. N u r der l i n k e T e i l der Basis bleibt bei gekreuzten Polarisatoren dunkel, hier liegt noch Phosphatsubstanz vor.
Der größere, rechte T e i l der Basis besteht aus einem w i r r e n Haufwerk
von Q u a r z k r i s t ä l l c h e n , die häufig den Schnitt nach dem länglichen P r i s m a
zeigen. Rechts unter der g r o ß e n Schuppe auf Taf. 3, B i l d 6 liegt schräg
angeordnet eine kleinere Schuppe. H i e r hat die M i n e r a l u m b i l d u n g die
u r p r ü n g l i c h e Ganoin-Schicht erfaßt, nicht aber die Schuppenbasis, wie
Taf. 3, B i l d 7 zeigt. In der Ganoin-Schicht haben sich Quarze gebildet,
die Schuppenbasis blieb intakt, ist also noch phosphatisch erhalten.
D i e A b b i l d u n g e n auf Taf. 4 (Bild 8 u. 9) vermitteln einen guten E i n druck von Quarz-Neubildungen i n der u r s p r ü n g l i c h e n , phosphatischen
Substanz eines unbestimmbaren Knochensplitters. Das Wachsen kleiner
Quarzkristalle war vor allem an den ä u ß e r e n B e g r e n z u n g s f l ä c h e n des
Restes, an Spaltrissen oder organisch-strukturellen Unstetigkeiten innerhalb des Restes b e g ü n s t i g t . Die Verkieselung, besser „ V e r q u a r z u n g " ,
w i r k t e also v o n a u ß e n auf die phosphatischen Reste ein. I m Inneren der
Reste begann der U m w a n d l u n g s p r o z e ß z u n ä c h s t nur an Stellen, w o h i n
Si02 i n gelöster F o r m gelangen konnte.
Die beigefügten A b b i l d u n g e n v o m Vlothoer Bonebed zeigen M i n e r a l b i l d u n g s v o r g ä n g e , die i n den u r s p r ü n g l i c h e n , phosphatischen W i r b e l t i e r resten sekundär (nach ihrer Einbettung ins Sediment) erfolgt sind.
H a u p t s ä c h l i c h hat sich Quarz gebildet, untergeordnet k ö n n e n auch K a l k spat-Rhomboeder beobachtet werden.
Die Verkieselung hat auch Teile der Grundmasse erfaßt. Häufig durchsetzt ein g r ö ß t e n t e i l s i n der M a t r i x ( F ü l l u n g zwischen den groben organischen und klastischen Bestandteilen) gebildetes Q u a r z - K r i s t a l l i n d i v i d u u m
Teile eines organischen Wirbeltierrestes ohne Rücksicht auf die einstmals
mineralogische Verschiedenheit der Bestandteile. R e g e n e r a t i o n s s ä u m e an
Q u a r z - S a n d k ö r n e r n k ö n n e n beobachtet werden, d. h. hier haben S a n d k ö r n e r den K r i s t a l l k e i m gebildet, sind durch Zufuhr und Anlagerung v o n
SiOa weitergewachsen, wobei die Anwachszone die gleiche optische O r i e n tierung aufweist wie das u r s p r ü n g l i c h e Sandkorn.
Die erkennbaren Fischzähnchen zeigen das gleiche B i l d . K a u m liegt
ein Wirbeltierrest i n jener Fossilerhaltung vor, die i n w ü r t t e m b e r g i s c h e n
Bonebeds festzustellen ist.
Folgende Beobachtung i m Vlothoer Bonebed m u ß hervorgehoben w e r den: B e i mikroskopischer Betrachtung ohne eingeschalteten Analysator,
also bei einer Betrachtungsweise, wie sie etwa das biologische Mikroskop
15
ermöglicht, ist der u r s p r ü n g l i c h e Aufbau aller organischen Reste zu erkennen. Die Mineralneubildungen haben also keineswegs u r s p r ü n g l i c h e ,
organisch bedingte Strukturen verwischt.
In den S t e i n m e r g e l k e u p e r - G e r ö l l e n sind keine groben Quarzkristalle
zu sehen. Entweder sind sie von der U m b i l d u n g nicht betroffen worden
oder haben anders reagiert, was erst der Vergleich mit sicher unbeeinf l u ß t e m M a t e r i a l ergeben kann.
Koprolithen, die i n den Schliffen getroffen worden sind, zeigen auch
eine andere A u s b i l d u n g als i n W ü r t t e m b e r g . Hier i n Vlotho werden sie
von einem F i l z w e r k b r ä u n l i c h e r Nadeln durchsetzt, die u. U . auch als
Neubildungen zu deuten sind.
Der Umfang der Quarz-Neubildungen i m Vlothoer R h ä t - B o n e b e d l ä ß t
erkennen, d a ß mindestens ein T e i l der K i e s e l s ä u r e (Si02) dem Sediment
zugeführt sein m u ß . E i n derartig hoher Gehalt an SiOz k a n n nicht aus
dem umgebenden Sediment selbst stammen, kann nicht von einer A n oder Auflösung feiner Q u a r z - S a n d k ö r n e r abgeleitet werden.
4,3
Rhät-Bonebed im Steinbruch der Ziegelei westlich Lippinghausen
(Kreis Herford)
Z u m Vergleich mit dem Vlothoer V o r k o m m e n soll hier ein R h ä t Bonebed a n g e f ü h r t werden, das allerdings nicht i m Anstehenden, sondern
i n gebrochenem u n d liegengebliebenem Gestein des ehemaligen S t e i n bruches an der stillgelegten Ziegelei westlich Lippinghausen (Landkreis
Herford) von m i r am 27. 5. 1964 gefunden worden ist.
R = 3474,50
H = 5779,68
Sehr kleine, fast unkenntliche Wirbeltierreste sind auf Schichtflächen
des feinkörnigen, bankig ausgebildeten R h ä t - Q u a r z i t s angereichert, dessen
stratigraphische Stellung innerhalb des R h ä t s noch zu k l ä r e n ist. V o n den
Grenzen der Q u a r z i t b ä n k e reicht das Bonebed nur wenige M i l l i m e t e r
tief ins Gestein.
Folgende Fossilien konnten bestimmt werden:
Saurichthys acuminatus A G .
Gyrolepis sp.
H i n z u gesellen sich viele unbestimmbare Knochenreste und K o p r o l i t h e n .
Die Z ä h n c h e n und Schuppen ü b e r s t e i g e n nur i n wenigen F ä l l e n A b messungen v o n einem Millimeter. K n o c h e n b r u c h s t ü c k e von bis 20 M i l l i metern G r ö ß e konnten beobachtet werden.
Die Dünnschliffe zeigen folgendes:
Grobe klastische Gemengteile treten nur spärlich auf. F ü r das Bonebed
von Lippinghausen trifft also die Regel nicht zu, d a ß Wirbeltierreste und
grobklastische Bestandteile sich i n vergleichbaren M e n g e n v e r h ä l t n i s s e n
mischen. In Lippinghausen liegen die organischen Reste i n Feinsand, der
durch Diagenese jene Festigkeit und H ä r t e erlangt hat, die eine B e zeichnung „ R h ä t - Q u a r z i t " erlauben. Das sandige Sediment hat also nachträglich eine Verkieselung erfahren. Z u beachten sind nun die Erhaltungsarten der Wirbeltierreste:
16
A u c h i m mikroskopischen B i l d werden meist nur unbestimmbare
Fossilreste sichtbar. In vielen F ä l l e n bestehen sie aus phosphatischer
Substanz. Diese Reste bleiben bei Betrachtung mit gekreuzten P o l a risatoren und Drehung des Objekttisches immer dunkel oder zeigen nur
ganz geringfügige Aufhellungen. A l l e r d i n g s werden inmitten der phosphatischen Substanz Nester und Einzelbildungen nadeliger Karbonate und
in einigen g r o ß e n Knochenresten Neubildungen g r ö ß e r e r Quarzindividuen
beobachtet. Also auch i n Lippinghausen sind einzelne B o n e b e d - W i r b e l tierreste s e k u n d ä r v e r ä n d e r t worden, wenn auch nicht i n dem M a ß e wie
in Vlotho. Mehrere g r ö ß e r e F o s s ü r e s t e weisen eine phosphatische, d u n k e l bleibende Substanz auf, i n der einige Quarze i m Querschnitt (Sechseck)
und i m L ä n g s s c h n i t t (Prisma, i n einem F a l l e sogar mit zwei ausgebildeten
Pyramiden) getroffen sind. A n den wenigen, allerdings nur sehr kleinen
Ganoidschuppen l ä ß t sich nirgends mehr die Ganoin-Schicht i n einer
Erhaltung feststellen, wie sie i n W ü r t t e m b e r g ausgebildet ist. Gerade die
u r s p r ü n g l i c h e Ganoin-Substanz scheint i n Lippinghausen s e k u n d ä r e n U m bildungsprozessen z u m Opfer gefallen zu sein.
5. Zur Technik der fotografischen Aufnahmen
Die A b b i l d u n g e n Taf. 1, B i l d 1, 2 u. 3, Taf. 4, B i l d 8 u. 9 sind mit
Hilfe folgender Apparaturen aufgenommen worden:
Stativ: Ä l t e r e s R E P R O V I T - G e r ä t (LEITZ).
Beleuchtungsquelle: Ä l t e r e M O N L A - L a m p e mit Regel-Transformator
(LEITZ).
Iris-Blende fast geschlossen.
Beleuchtungsapparat: A l t e r Glaszylinder (ehemaliges Aufbewahrungsglas
für Insekten) und eine Leselupe.
Polarisator: Polarisationsfilter für ein L E I C A - O b j e k t i v .
Analysator: A u f das Foto-Objektiv aufsteckbarer Polarisationsfilter.
Dieser Filter m u ß t e so lange gedreht werden, bis eine maximale D u n k e l heit i m Blickfeld erzielt wurde.
Aufnahmeapparatur: A m H ö h e n - v e r s t e l l b a r e n R E P R O V I T - A r m ist ein
L E I T Z - B a l g e n g e r ä t II mit V I S O F L E X - A n s a t z III und L E I C A - M - G e h ä u s e
angeschraubt worden.
Foto-Objektiv: L E I T Z - E L M A R 1:2,8/50 m m .
Der V e r g r ö ß e r u n g s m a ß s t a b ist hierbei stufenlos v e r ä n d e r l i c h , leider reicht
die V e r g r ö ß e r u n g nicht für alle Zwecke aus. Die Wiedergabe des Bildes
auf der fotografischen Aufnahme ist sehr gut.
Die s t ä r k e r e n V e r g r ö ß e r u n g e n auf Taf. 2, B i l d 4 u. 5, Taf. 3, B i l d 6 u. 7
sind mit Hilfe eines ä l t e r e n biologischen LEITZ-Forschungsmikroskops
hergestellt worden.
Beleuchtungsquelle: M O N L A - L a m p e
M i k r o s k o p - O b j e k t i v : 3,2 : 1
M i k r o s k o p - O k u l a r : P e r i p l a n 10 x
Unter das Objekt wurde eine Polarisationsfolie gelegt. A l s Analysator
diente ein Polarisationsfilter, der auf das O k u l a r gelegt wurde und gedreht werden m u ß t e , bis die maximale Dunkelheit i m Blickfeld erzielt war.
17
In bestimmtem Abstand war wieder die A p p a r a t u r mit B a l g e n g e r ä t II,
V I S O F L E X - A n s a t z III, L E I C A - M - G e h ä u s e ü b e r dem M i k r o s k o p - O k u l a r
angebracht worden.
Die Bildwiedergabe ist nicht ganz befriedigend, da sich randliche U n scharfen eingestellt haben.
Die genaueren polarisationsmikroskopischen Untersuchungen sind mit
einem L A B O R L U X - P O L - M i k r o s k o p der F i r m a L E I T Z d u r c h g e f ü h r t w o r den. M i r wurde die Benutzung eines i n der Baustoffprüfstelle der Stadt
Bielefeld befindlichen G e r ä t s erlaubt, w o f ü r dem Leiter der Dienststelle,
H e r r n Bauingenieur H . G Ä R T N E R , besonders gedankt w i r d . Der N a t u r kunde-Abteilung des Städtischen Museums Bielefeld fehlt leider noch
ein derartiges G e r ä t , das ein rationelleres A r b e i t e n gestatten k ö n n t e .
6. Zusammenfassung
I m wesentlichen setzen sich R h ä t - B o n e b e d s aus folgenden A n t e i l e n
zusammen:
1. Wirbeltierreste
2. Grobe klastische Gemengteile.
Das Bindemittel ist i n den meisten F ä l l e n karbonatisch.
Besonders h ä u f i g e Wirbeltierreste sind Z ä h n c h e n von Haifischen
(Gattungen Hybodus und Acrodus), Lungenfischen (Gattung Ceratodus)
und Knorpelganoiden (Gattung Saurichthys) sowie Ganoidschuppen (Gattung Gyrolepis). Eine g r o ß e A n z a h l von meist unbestimmbaren Knochenresten und K o p r o l i t h e n beteiligt sich an der Zusammensetzung der
Bonebeds.
Dünnschliffe von einzelnen Z ä h n c h e n der Gattungen Acrodus und
Saurichthys
und v o n Schuppen der Gattung Gyrolepis sind unter dem
Polarisationsmikroskop untersucht worden. Sie entstammen
RhätBonebeds aus der Umgebung T ü b i n g e n s / W ü r t t . H ö c h s t w a h r s c h e i n l i c h
sind i n diesen Resten u r s p r ü n g l i c h e Anordnungen kristalliner, phosphatischer Substanzen i n verschiedenen Schichten bis auf den heutigen Tag
erhalten. Die Z ä h n c h e n weisen alle eine mehr oder minder starke schmelzäbnliche Schicht an ihrer Oberseite auf, die aus modifiziertem Dentin
besteht. Feinste, aus A p a t i t bestehende Fasern, die einzeln mit der zur
V e r f ü g u n g stehenden mikroskopischen A p p a r a t u r nicht mehr w a h r n e h m bar sind, zeigen i n ihrer Gesamtheit optische Effekte, die auf gesetzm ä ß i g e Anordnungen schließen lassen. Die Ganoidschuppen (Gattung
Gyrolepis) bestehen aus einer Ganoin-Schicht und einer Schuppenbasis.
E i n e Betrachtungsweise zwischen gekreuzten Polarisatoren erlaubt S c h l ü s se auf die Anordnungen von Apatitfasern i n Ganoin-Schicht und Schuppenbasis.
R h ä t - B o n e b e d s von Vlotho und Lippinghausen (Landkreis Herford) i m
ostwestfälisch-lippischen R a u m werden mit den w ü r t t e m b e r g i s c h e n verglichen. H i e r b e i zeigen sich besonders Verschiedenheiten i n der F o s s i l erhaltung der Wirbeltierreste. In starkem M a ß e lassen die Reste von
Vlotho, i n geringerem auch die Reste v o n Lippinghausen eine V e r kieselung erkennen. Mikroskopisch sichtbare Quarzkristalle, häufig i n
18
ihrer Eigengestalt, sind i n die phosphatische Grundsubstanz eingelagert.
Die Neubildungen von Quarzen k ö n n e n die u r s p r ü n g l i c h e , phosphatische
Substanz i n speziellen F ä l l e n völlig v e r d r ä n g e n . P r i m ä r e organische S t r u k turen sind dabei nicht verloren gegangen, wie die Betrachtung i n p o l a r i siertem Licht ohne Analysator zeigt.
Der Umfang der Verkieselung, so auch das h ä u f i g sichtbare orientierte
Anwachsen von Quarz an vorhandene S a n d k ö r n e r und die folgende V e r d r ä n g u n g phosphatischer Substanz i n den Wirbeltierresten lassen für das
Vlothoer R h ä t - B o n e b e d den Schluß zu, d a ß eine Zufuhr von SiÛ2 i n
w ä s s r i g e r L ö s u n g stattgefunden hat, d a ß die Verkieselung erst nach E i n bettung der Reste i m Sediment erfolgt ist.
In Lippinghausen k ö n n e n besonders i n großen, unbestimmbaren
Knochenresten Neubildungen von Quarzen festgestellt werden. B e i den
Umwandlungsprozessen hat sich i n den u r s p r ü n g l i c h phosphatischen
Resten auch K a l k s p a t gebildet. In Lippinghausen sind es nadelige A g g r e gate, i n Vlotho z. T. gut ausgebildete Rhomboeder.
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Tafel 1, B i l d 1: Rhät-Bonebed von Tübingen, Dünnschliff, Vergr.: 12fach
polarisiertes Licht ohne Analysator.
Tafel 3, B i l d 6: Schnitte durch Schuppen Gyrolepis albertii A G .
Rhät-Bonebed Vlotho (Deesberg), Dünnschliff, Vergr.: 35fach
polarisiertes Licht ohne Analysator.
Tafel 3, B i l d 7: Gleiche Aufnahme bei gekreuzten Polarisatoren.
Tafel 4, B i l d 8:
Rhät-Bonebed Vlotho (Deesberg) mit Schnitt durch einen Knochenrest.
Dünnschliff, Vergr.: 13fach, polarisiertes Licht ohne Analysator.
Tafel 4, B i l d 9: Gleiche Aufnahme bei gekreuzten Polarisatoren.