Wie entstehen versteinerte Hölzer?

Opalisiertes Holz aus Australien
Opalisiertes Holz aus Australien

Damit Holz versteinern kann, ist es notwendig, zu verhindern, dass die Hölzer verroten. Dazu ist ein Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr sowie der Schutz vor Mikroorganismen notwendig. Wird das Holz in Flüssen, Seen oder auch im Meer abgelagert und ausreichend schnell mit Sediment bedeckt, so kann ein entsprechendes Milieu entstehen. Die Einbettung in vulkanischen Aschen und Tuffen nach einem Vulkanausbruch kann dies ebenfalls bewirken.

Damit das Holz versteinern kann, ist ebenfalls das Vorhandensein von geeigneten Lösungen erforderlich. Sind solche Lösungen nicht vorhanden, kann aus den Hölzern je nach vergangener Zeit, herschenden Druck- und Temperaturbedingungen Kohle oder Anthrazit entstehen. Die Struktur des Holzes kann bei der Inkohlung erhalten bleiben. Als Inkohlung wird der Umbildungsprozess pflanzlicher Stoffe zu Graphit bezeichnet:
pflanzliche Stoffe ⇒ Torf ⇒ Braunkohle ⇒ Steinkohle ⇒ Anthrazit ⇒ Graphit
Je weiter die Inkohlung voranschreitet, umso wahrscheinlicher ist es allerdings, dass die Struktur des Holzes verlohren geht.

Je nach vorhandenen Lösungen kann das Holz verkieseln, vererzen, phosphorisierten oder calcitisierten. Bei der Verkieselung werden die organischen Stoffe des Holzes durch Kieselsäure (SiO2) ersetzt. Bei der Vererzung können sich je nach vorhandener Lösung diverse Mineralie bilden. Verbreitet sind u.a. Pyrit (Pyritisierung), Hämatit und Galenit sowie weitere verschiedene Metalle. Kalkhaltige Wässer können zu einer Calcitisierung des Holzes führen. Phosphorhaltige Lösungen können eine Phosphoritisierung herbeiführen. So sind Versteinerungen aus Apatit, Baryt, Calcit, Dolomit und Fluorit ebenfalls bekannt, aber seltener.

Wie die Versteinerung (Verkieselung, Vererzung...) genau abläuft ist strittig. Es gibt zwei konkurierende Vorstellungen. Nach der einen Vorstellung werden überwiegend Hohlräume innerhalb der Zellen und deren Wänden mit anorganischem Material verfült. Bei der anderen Vorstellung wird davon ausgegangen, dass ein langsamer Molekülaustausch erfolgt, durch den organisches Material durch anorganisches ersetzt wird.

Verkieselte Hölzer entstehen in einem Milieu, welches größere Mengen Kieselsäure zur Verfügung stellt. Ein solches Milieu findet sich in vulkanischen Ablagerungen. Ein Grund dafür, dass viele versteinerte Wäder in Regionen mit (ehemaliger) vulkanischer Aktivität zu finden sind. In Sedimenten von Flüssen und Seen kann ebenfalls ein entsprechendes Milieu entstehen. SiO2 (Kieselsäure) dringt beim Verkieselungprozess in das Holz ein. Dort bildet sich zunächst amorphes SiO2. Dieses ist allerding nicht stabil und wandelt sich über Opal-A und Opal-CT schließlich zu Quarz um. Die Geschwindigkeit der Kristallisation ist abhängig u.a. von den Druck- und Temperaturbedingungen. Während des Überganges von Opal zu Quarz kann die Struktur des Holzes verloren gehen. In Australien z.B. findet man versteinerte Hölzer mit farbenprächtigem Opal. In den meisten versteinerten Hölzern liegt die Kieselsäure meist in der Quarzvarietät Chalcedon vor. Aber auch Hölzer mit der Varietät Achat sind bekannt. Diese stammen z.B. aus Argentinien, Westaustralien oder den USA (Oregon - Hampton Butte, Wyomin - Blue Forest, Utha - Yellow Cat...).

Während des Versteinerungsprozesses wird auch die Grundlage für die Färbung des versteinerten Holzes gelegt. Verkieseltes Holz hat ein breites Spektrum an Farben. Die Färbung wird durch Spuren anderer Elemente verursacht, Kieselsäure ansich ist farblos/weiss. So verursachen z.B. Eisenoxide eine rötlich, braune oder gelbe Färbung. Vererztes Holz hingegen hat ein erheblich geringeres Farbspektrum. Die Farbe des vererzten Holzes wird in der Regel durch das opake Mineral z.B. bei Hämatit metallisch schwarzgrau bestimmt.


Codes

CodeHTML-Code / BBCode

HTML-Code:
Foren-BBCode: