Fossiles oder "versteinertes" Holz aus und um den Spessart.


von Joachim Lorenz, Karlstein a. Main



    großes Stück verkieselten Holzes Holzzellen unter dem Mikroskop
Fossiles Holz in der Form von Kieselholz aus den Schottern des Mains:
Im polierten Anschliff ist an vielen Stücken noch die innere Struktur der wie "Jahrringe"
(links, Bildbreite 9 cm) und die Holzzellen (oben, Bildbreite 3,5 mm) zu erkennen;
gefunden in der Kiesgrube der Fa. Volz und Herbert, Hörstein (Alzenau).


Holz
ist eine faszinierende Substanz.
Es wird von Pflanzen gebildet und ist sehr stabil.
Deshalb verwenden es die Menschen seit Millionen von Jahren und heute nährt es vom Forstwirt bis zum Schreiner ganze Berufsstände. Zum Heizen in der Form von Pellets erlebt es einen Aufwind für Heizungen und es gilt als CO2-neutral. In Ostasien isst man damit und im Mittelalter stellte man Kirchen, Brücken und ganze Städte wie Venedig auf Holzpfähle. Im Bergbau zimmert man Fahrten und Türstöcke aus Holz. Auch das Papier der Zeitungen, Bücher und Verpackungen besteht letztendliche aus Holz, denn die Zellulose wird daraus gewonnen.

Damit es im natürlichen Kreislauf nicht überhand nimmt, wird es von Insekten angenagt und von Pilzen zersetzt, so dass normalerweise vom toten Holz nichts übrig bleibt. Ausnahmen sind ausgesetzte Regionen in den hochalpinen Geländen, wo es für Insekten und Pilze zu kalt ist. Hier wird das Holz ganz langsam 
mechanisch abgetragen, so dass dort Holz Jahrtausende herum liegen kann.
Grannenkiefer
Abgestorbener Baum der Grannenkiefer im Inyo N. Forest an der
Grenze zwischen Californien und Nevada im Regenschatten der
Sierra Nevada, aufgenommen am 18.09.1994 mit Helga Lorenz
als Maßstab. Solche Bäume können einige tausend Jahre alt sein
und ebenso lange dort liegen bleiben. Noch lebende Exemplare
der Grannenkiefer (Pinus aristata) können bis zu 5.067 Jahre alt
werden und sind damit die ältesten Bäume der Erde.


Oder Holz, welches in das Wasser gelangt und dort von dem Sauerstoff der Luft abgeschlossen wird - aber nur dort wo es keine Bohrwürmer und ~muscheln gibt.

Wird Holz schnell durch Sedimente bedeckt und somit dem biologischen Kreislauf entzogen, so ist die Chance für eine fossile Erhaltung unter besonderen Bedingungen möglich:
  • Es wird zersetzt und der Hohlraum wird von eingetragenem Sediment nachgebildet, so dass die äußere Form überliefert wird. Dies ist sehr selten im oberen Buntsandstein beim Abbau von Hand vorgefunden worden.
     
  • Das Holz wird im Sediment eingeschlossen und versenkt. Dabei kommt es zur Verkohlung. Zunächst als Lignit, dann als Braunkohle (Gewerkschaft Gustav & Geschichtsverein Karlstein a. Main 2004) und schließlich bei großer Versenkungstiefe zur Steinkohle bzw. Anthrazit. Bei noch höhereren Temperaturen und Drucken wird daraus Graphit und schließlich ab 120 km Tiefe würde aus dem Graphit Diamat gebildet werden.
     
  • Das Holz wird in ein Sediment eingeschlossen, welches in größeren Mengen Kieselsäure mobilisieren kann, z. B. vulkanische Aschen. Hier führt ein nicht völlig verstandener Prozess dazu, dass die Holzstruktur erhalten bleibt und das Material des Holzes durch Kieselsäure ersetzt wird, der im Laufe der Zeit zu Quarz reift (kein Chalcedon!). Die organische Substand des Holzes fungiert dabei als hervorragendes Fällmittel für die Kieselsäure. Und wo kein Holz ist, findet auch keine Abscheidung von Quarz statt, weshalb die verkieselten Hölzer sich leicht aus dem Sediment bergen lassen und immer auch außen wie Bäume aussehen. Auch Holzkohle wird nicht in Quarz überliefert, sondern bleibt als Kohle erhalten. Dies stellt wohl die überwiegende Mehrzahl aller fossilen Hölzer dar. Findet die Abscheidung von Kieselsäure statt bevor das Sediment und damit das Holz kompaktiert wird, bleibt die Struktur der Pflanze auch dreidimensional erhalten, was bedeutet, dass das Holz genau so aussieht, wie Holz, aber eben aus Quarz besteht. Diese fossil überlieferten Hölzer zeigen sogar oft noch die originalen Zellstrukturen die man mit einem Mikroskop sehen kann - siehe unten. Es sind aber auch Pilzschäden, Spechtlöcher, Bohrgänge von Insekten und Astansätze gefunden worden.

  • Logfall Holzzellen
    Der berühmte Logfall im Petrified Forest National Park, Arizona, USA. Man beachte den Geologenhammer links unten als Maßstab, aufgenommen
    am 07.05.1981.
    Daneben ein Ausschnitt aus einem fossilen Holz aus Arizona (im Souveniershop gekauft!) mit den sichtbaren Holzzellen in verschiedenen Farben
    und in den Hohlräumen gebänderter Chalceon (Achat), angeschliffen und poliert,
    Bildbreite 3,5 mm.

    Petrified Forest National Park Verkieseltes Holz
    Verkieseltes Holz im Petrified Forest National Park in Arizona, USA. Das ist das Paradies für den Freund versteinerter Hölzer.
    Aufgenommen am 08.09.1994 mit Helga Lorenz als Maßstab.
  • Als Versteinerungsmittel können auch die Mineralien Opal, Pyrit bzw. Markasit, Fluorit, Calcit und sehr selten Apatit gebildet werden (LORENZ et al. 2010).

Fossile Palmen Fossile Palmen
Im Kalkstein am Ufer der Ägäis von Agios Nikolaos ca. 25 km südöstlich von Neapolis sind zahlreiche Palmenfossilien (Rhyzopalmoxylon spec.)
erhalten, die noch aufrecht im Sedimentgestein stehen. Das Versteinerungsmittel ist wohl Calcit und Quarz. Das Innere der einstigen Stämme ist
nur partiell oder gar nicht mineralisiert, so dass dies schnell der Erosion durch das Meerwasser ausgeräumt wird. Dies ist der Grund für die
röhrenförmigen Strukturen. Die Leitbündel sind in dem rechten Bild gut erkennbar. Den marinen Charakter des umgebenden Kalksteins erkennt
man an den zahlreichen Fossilien aus Molluskenschalen. Leider sind die Erläuterungstafeln des Geotops schlecht oder gar nicht mehr lesbar;
das Infocenter über den Bucht ist wohl nur im heißen August geöffnet.
Aufgenommen am 09.04.2017

  • Lavaströme können, wenn sie dünnflüssig sind, Pflanzenabdrücke überliefern. Durch die Überlagerung kann es vorkommen, dass bereits sedimentiertes Holz durch eine Überlagerung und die damit verbundene Durchwärmung verkohlt.
     

  • Das Holz wurde in der cypriotischen Bronzezeit in Bergwerke eingebracht und ist dort Wässern ausgesetzt, die reichlich Cu-Ionen enthalten. Dies kann zu einer partiellen Bildung von Gediegen Kupfer im Holz führen (BUSCH 1999), welches dann reichlich das Buntmetall enthält. Man könnte es als (Teil-)Pseudomorphose von Ged. Kupfer nach Holz bezeichnen. 

Die meisten Hölzer zeigen Strukturen, die uns an die Jahresringe der Bäume erinnern. Ob das bei den alten fossilen Hölzern auch so war, ist nicht zu klären, denn man kennt ja keine klimatischen Bedingungen. In den gemäßigten Breiten sind die Jahreszeiten (Winter/Sommer) die Ursache für die Ausbildung von ringförmigen Anwachszonen. Diese können aber auch von Regen- und Trockezeiten erzeugt werden. Dies kann dazu führen, dass bei 2 Regenzeiten Halbjahresringe entstehen. Und in den immerfeuchten Tropen können solche Rhythmen fehlen, was dazu führt, dass man das Alter der Bäume nicht am Holz einfach auzählen kann, so dass diese Baumarten nur am Zuwachs im Durchmesser altersmäßig geschätzt werden können.

Für die Bestimmung, um welche Art Pflanze bzw. Baum es sich zu Lebzeiten gehandelt hat, ist nicht einfach. In der Regel findet man am Stamm keine Blüten, Samenstände oder Blätter der Pflanze bzw. des Baumes. So bleibt nur das Holz selbst. Um eine sichere Ansprache zu ermöglichen, sind immer 3 Dünnschliffe notwendig, die radial, tangential und quer zur Längsachse orientiert sein müssen. Dies bedeutet, dass ein größeres Probestück zersägt werden muss, bei dem Zellen einigermaßen erhalten sind. Dann braucht es einen kundigen Menschen, der aus der Struktur die Gattung usw. bestimmen kann. Eine Artbestimmung wie bei den rezenten Bäumen ist oft nicht möglich, das sich beispielsweise das Holz der nahe verwandten Baumarten, wie z. B. einer Stieleiche und einer Traubeneiche kaum unterscheidet. Hinzu kommen Standortfaktoren wie der Ort des Wuchses und ein innerartliche oder geographische Varianz und dazu noch eine nicht immer perfekte Erhaltung, so dass die Ansprache generell schwierig ist. So kann es dazu kommen, dass der Stamm einer holzigen Pflanze einen anderen Namen bekommen hat wie die Blätter, da man oft nicht weiß, dass die zur gleichen Art gehören.

Fossiles Holz ist aus dem inneren Spessart kaum bekannt. Das liegt an den Gesteinen, die sich kaum für die Überlieferung von Hölzern eignen. In den Kristallingesteinen ist eine fossile Überlieferung von Holz ausgeschlossen. In den groben Rotliegend-Sedimenten sind keine guten Erhaltungsbedingungen vorhanden, so dass es allenfalls Gerölle gibt (mir ist kein Fund aus den Rotliegend-Sedimenten des Spessarts bekannt). Das Zechstein.Konglomerat führt lokal pflanzliche Reste. Die marinen Zechstein-Sedimente enthalten im Spessart kaum pflanzliche Fossilien; die Tonsteine des Bröckelschiefers enthalten überhaupt keine makroskopisch erkennbare Lebensspuren. Im Buntsandstein gab es zu Beginn kaum höhere Pflanzen und die Erhaltungsbedingungen sind substratbedingt sehr schlecht; aus dem Oberen Buntsandstein sind Funde von Pflanzen bekannt. Jüngere Sedimente sind nur im nördlichen Spessart gegen die Rhön erhalten. In den tertiären Ablagerungen des Mains kommen Kohlen vor, die Anfang des 20. Jahrhunderts bei Großwelzheim, Kahl und Großkrotzenburg gewonnen wurden; die letzten Funde stammen aus der Baustelle an der Schleuse bei Großkrotzenburg. Das größte Vorkommen von fossilen (verkieselten) Hölzern sind die Gerölle des Mains.

Folgende Vorkommen sind bekannt:



Bildergalerie 
mit verkieseltes Hölzern aus den Schottern des Mains bei Großostheim:
(Kiesgrube der Fa. Weber (Miltenberger Industriewerk) Sand- und Kieswerke Fritz Weber GmbH & Co. Werk Großostheim)

versteinerts Holz
Durch Quarz versteinertes Holz (Stammhälfte) mit
Anwachsstreifen und Markstrahlen, gefunden von Herrn
W. Keßler, Marktheidenfeld,
Bildbreite 16 cm
fossiles Holz
Verkieseltes Holz, auch als versteinertes Holz bezeichnet,
Bildbreite 5 cm,
gefunden 2011
permineralisiertes Holz
Ausschnitt aus dem Stück links: verkieseltes Holz mit
Strukturerhaltung und zahlreichen Astansätzen. Die
Oberfläche ist wahrscheinlich hier zusätzlich durch
Windschliff geglättet, Sammlung Willi Schlegel,
Miltenberg.
Bildbreite 16 cm
fossiles Holz
Halber Stamm-/Astabschnitt eines fossilen Holzes aus den
Sedimenten des Mains,
Bildbreite 12 cm
Verkieseltes Holz
Teil eines Stückes aus verkieseltem Holz mit
Strukturerhaltung; in den Hohlräumen sind Quarzkristalle
gebildet worden, Sammlung Willi Schlegel, Miltenberg.
Bildbreite 14 cm
Kieselholz geschliffen
Attraktives Kieselholz, angeschliffen und poliert,
Sammlung Wilhelm Keßler, Marktheidenfeld
Bildbreite 18 cm
Eine große Rarität ist das Auffinden
eines Gerölles eines Holzes der
Gattung Woodworthia:
foss. Holz (angeschliffen)

Das ca. 8 cm breite, angeschliffene und polierte Stück
wurde erst im Jahr 2002 gefunden. Es könnte der Trias
zuzuordnen sein. Ein primäres Vorkommen im
Einzugsgebiet des Maines ist nicht bekannt.


   

verkieseltes Holz
Teil eines außergewöhnlichen Stückes aus
verkieseltem Holz (Stammviertel) mit Strukturer-
haltung und zahlreichen, das Stück längs durch-
ziehenden Hohlräumen, ausgekleidet von
farblosen bis leicht rauchigen Quarzkristallen,
Gewicht ca. 18,5 kg,
Sammlung Willi Schlegel, Miltenberg.

versteinertes Holz  
Außergewöhnlich großes Stück aus verkieseltem Holz
(Stammhälfte) mit Strukturerhaltung aus einem sehr
dichten und massivem Quarz und zahlreichen
Astansätzen an der Außenseite. Die Oberfläche ist
wahrscheinlich teilweise auch durch Windschliff
geglättet,
Gewicht ca. 20,5 kg,
Sammlung Willi Schlegel, Miltenberg.
Lignit  
Ca. 0,6 m langes Stück eines Baumstammes (Lignit) aus
den pliozänen Sedimenten der Kiesgrube, mit nahezu
perfekter Erhaltung der hölzernen Struktur. Zu welcher
Gattung der Baum mich ca. 1 m Stammdurchmesser
gehörte, muss noch untersucht werden.
(Leider konnte das Stück nicht ganz erhalten werden,
da das Trocknen nicht rissfrei gelang)
Lignit
subfossiles Eichenholz im Ausschnitt von ca. 15 cm,
welches die regelmäßigen "Jahrringe" zeigt.
  Verkieseltes Holz
Frisch gebrochenes Stück Holz (verkieselt), welches vom
Vorbrecher auf dem Schwimmbagger zerkleinert worden
ist; Sammlung Julius KAPELLER, Hörstein
Bildbreite 13 cm




Literatur
[Anon.] (1966): Aus der Geschichte der RWE-Betriebsverwaltung Dettingen und ihrer Vorgängerin, der "Gewerkschaft Gustav".- Unser Kahlgrund Heimat Jahrbuch für den Landkreis Alzenau, S. 134 - 143, Alzenau.
ALTMEYER, H. (1964): Reste devonischer Algenbäume als Rheingerölle.- Der Aufschluss 15, S. 209 - 212, Heidelberg.
ALTMEYER, H. (1964): Zur Bestimmung verkieselter Hölzer aus Rheingeröllen bei Köln.- Der Aufschluss 15, S. 287 - 291, Heidelberg.
Autorenkollektiv (1986): 400 Millionen Jahre Wald.- Aktuelle Geo-Information der Freunde der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und historische Geologie, 64 S., München.
Autorenkollektiv (1998): 100 Jahre RWE 70 Jahre RWE Dettingen 40 Jahre VAK.- Karlsteiner Geschichtsblätter 8, November 1998, 36 S., [Kolb-Druck] Karlstein.
BUSCH, R. [Hrsg.] (1999): Kupfer für Europa. Bergbau und Handel auf Zypern.- 183 S.,  zahlreiche, teils farb. Abb., 1 ausklappbare geol. Karte, [Wachholz Verlag] Neumünster.
Gewerkschaft Gustav & Geschichtsverein Karlstein a. Main (2004): 100 Jahre Gewerkschaft Gustav.- Karlsteiner Geschichtsblätter Ausgabe 9, August 2004, 56 S., zahlreiche SW-Abb., [Kolb Offsetdruck] Karlstein.
HARDER, H. (1993): Zur Entstehung von verkieselten Hölzern.- Aufschluss 44, S. 23 - 31, Heidelberg.
JAHN, G. (1996): Fossile Holzreste, Früchte und Süßwasserschnecken aus dem jüngeren Tertiär von Hohenzell.- Beiträge zur Naturkunde in Osthessen, Nr. 32, S. 17 - 20, 7 Abb., Verein für Naturkunde in Osthessen, Fulda. 
JAHN, G. (1991-2005): Wüste Meer und Lavafluten. Aus der Erdgeschichte unserer Heimat zwischen Vogelsberg, Spessart und Rhön.- 228 S., zahlreiche, teils farb. Abb., Sammlungen zur Geschichte von Wächtersbach, 22 Lieferungen, Heimat- und Geschichtsvereins Wächtersbach e. V., [Eigendruck] Wächtersbach.
JAHN, G. (2007): Braunkohlenförderung im Büdinger Wald (1731-1955) - Nachtrag -.- Sammlungen zur Geschichte von Wächtersbach, 48. Lieferung, Nr. 333, 6 S., 13 Abb., Heimat- und Geschichtsvereins Wächtersbach e. V., [Eigendruck] Wächtersbach.
LORENZ, J. & JUNG, J. (2009): Die Mainkiesel. Quarz, Sandstein, Gold und Fulgurite. Ein Beitrag zu den Sedimenten des Maines und seiner Zusammensetzung, der Herkunft und wie man daraus den früheren Mainlauf ableiten kann.- Spessart Monatszeitschrift für die Kulturlandschaft Spessart 103. Jahrgang, Heft 6/2009, S. 3 - 29, 85 Abb., [Main-Echo GmbH & Co KG] Aschaffenburg.
LORENZ, J. mit Beiträgen von M. OKRUSCH, G. GEYER, J. JUNG, G. HIMMELSBACH & C. DIETL (2010): Spessartsteine. Spessartin, Spessartit und Buntsandstein – eine umfassende Geologie und Mineralogie des Spessarts. Geographische, geologische, petrographische, mineralogische und bergbaukundliche Einsichten in ein deutsches Mittelgebirge.- s. S. 767ff.
OKRUSCH, M., GEYER, G. & LORENZ, J. (2011): Spessart. Geologische Entwicklung und Struktur, Gesteine und Minerale.- 2. Aufl., Sammlung Geologischer Führer Band 106, VIII, 368 Seiten, 103 größtenteils farbige Abbildungen, 2 farbige geologische Karten (43 x 30 cm) [Gebrüder Borntraeger] Stuttgart.
LORENZ, J., RÖSSLER, R. & SCHMITT, R. T. (2010): Fossiles Holz aus Fluorapatit und Calcit von der Tjörnes-Halbinsel, Nord-Island.- der Aufschluss 61, S. 17 - 25, 8 Abb., 2 Tab., [VFMG e. V.] Heidelberg.
RÜCKER, E. (1974): Erinnerungen an das Braunkohlenbergwerk in Großwelzheim.- Unser Kahlgrund Heimat Jahrbuch 19, S. 90 - 92, Alzenau.
RÜCKER, E. (1980): Torfstich vor 150 Jahren in Großwelzheim, Kahl und Emmerichshofen.- Unser Kahlgrund Heimatjahrbuch 25, S. 86 - 89, Alzenau.
TYROFF, H. (1978): Fossile Kieselhölzer im Maintal von Weilbach bei Flörsheim.- Aufschluss 29, S. 287 - 297, Heidelberg.




Die Fundmöglichkeiten sind in den Überkornhalden nach längeren Regenperioden am besten:  

Maingerölle mit einem verkieselten Holz (Suchbild)
Suchbild.
Typische Fundsituation am 15.12.2007 an einem sauber geregneten Haufen: eines der Steine ist ein versteinertes Holz. Es ist die Kunst unter den tausenden von Geröllen die wenigen interessanten Stücke zu sehen und dann herauszulesen. Man erkennt hauptsächlich Sandstein, Quarz, Gneis und infolge des Frostes zerfallene Tonbrocken.

verkieseltes Holz BB 13 cm
Faszinierend:
Verkieseltes Holz aus dem Bild oben, nach der Reinigung, Bildbreite ca. 13 cm. Dieses Stück weist eine Besonderheit auf, denn es ist im Innern des ehemaligen Stammes (oben und rechts im Bild) merkwürdig narbig ausgebildet. Man kann diese Art der Erhaltung als auch als fossile "Rotfäule" oder "Würfelfäule", also einen fossil überlieferten Pilzbefall mit teilzerstörtem Holz deuten. Randlich ist die Holzsubstanz noch intakt (vorne und links) und im Innern bereits zerstört, wie bei heutigen Bäumen auch - nur dass hier mehr als 100 Millionen Jahre vergangen sind. Die Hohlräume sind mit farblosen Quarzkristallen ausgekleidet. 

Im fast grenzenlosen Vertrauen auf die Ehrlichkeit der Exkursionteilnehmer

Exkursion in die Kiesgrube 30.05.2010
zeigte ich das Stück während einer VHS-Exkursion am 30.05.2010 in der Kiesgrube, in der ich es fand - und es wurde nicht mehr zurück gegeben. Leider bemerkte ich den Verlust erst, als die Teilnehmer nach Hause gefahren waren. So warte/hoffe ich jetzt auf die Rückgabe/Rücksendung ... 






Zurück zur Homepage oder an den Anfang der Seite