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Der Schweizer Jura gilt seit jeher als klassisches Fundgebiet
für Versteinerungen. Die verschiedenen Gesteinsschichten
und die darin eingeschlossenen Organismenreste sind in zahlreichen
geologischen, stratigraphischen und paläontologischen
Abhandlungen und Studien eingehend beschrieben worden.
Im Gegensatz dazu sind die Mineralien aus dem Jura wenig
beachtet worden. Nur ab und zu finden sich in der Literatur
Hinweise auf einzelne Mineralvorkommen aus unserer Gegend.
Die erste umfassende Beschreibung verdanken wir unserem Heimatgeologen
und Naturforscher Dr. Franz Leuthardt. Seine Beobachtungen
und Erkenntnisse sind für die weiteren Forschungen wegleitend
geblieben.
Gut kristallisierte Mineralien treten besonders in fossilreichen
Schichten auf. Sie haben sich während oder nach der Gesteinsverfestigung
gebildet und finden sich in Hohlräumen und leeren Kammern
der einstigen Lebewesen, vor allem in grösseren Exemplaren
von Ammoniten, Nautiliden, Brachiopoden, Muscheln, Schnecken,
Korallenstöcken usw. oder in Hohlräumen und Spalten
des Gesteins.
Die mineralbildenden Vorgänge in Sedimenten werden nach
neueren Forschungen, zum Beispiel von Schneiderhöhn,
als Wechselreaktionen gedeutet zwischen zirkulierenden, absteigenden
(= "deszendenten" - im Gegensatz zu den aufsteigenden
= "aszendenten" = hydrothermalen) Lösungen
oder Stoffen, die im tieferen Grundwasser gelöst sind,
mit gewissen Substanzen im Gestein, die teils fest sind, teils
durch Verwesung, Zersetzung, Verwitterung allmählich
gasförmig oder gelöst aus ihm frei werden.
Das Auftreten der Mineralien in besonders fossilreichen Schichten
weist darauf hin, dass die Mineralbildung mindestens indirekt
durch die organische Substanz beeinflusst wurde durch Schaffung
geeigneter Ausscheidungsbedingungen, möglicherweise aber
auch direkt durch die in den Organismen selbst enthaltenen
Schwermetallgehalte.
Die in Klammern aufgeführten Nummern beziehen sich auf
die im Literaturverzeichnis zitierten Arbeiten.
Folgende Mineralien sind in guten Kristallen im Schweizer
Jura nachgewiesen worden:
Quarz (SiO2)
Calcit (CaCO3)
Dolomit (CaMg [CO3] 2)
Ankerit (Ca(Fe,Mg) [CO3] 2)
(Eisendolomit)
Gips (CaSO4 ¦ 2H2O)
Coelestin (SrSO4)
Zinkblende (ZnS)
Pyrit (FeS2)
Nadeleisenerz (a - FeOOH)
Eisenhydroxydgel (Limonit)
Var. "Brauner Glaskopf" (FeOOH)
Fluorit (CaF2)
Funde anderer Mineralien, die gelegentlich, besonders in der
älteren Literatur, aus dem Jura erwähnt worden sind,
wie zum Beispiel Markasit, Strontianit usw. sind problematischer
Natur. Neuere Untersuchungen haben ergeben, dass es sich dabei
meist um nicht einwandfrei deutbare Pseudomorphosen handelt.
Im folgenden möchte ich versuchen, einige typische Mineralparagenesen
aus unserem Schweizer Jura zu beschreiben unter besonderer
Berücksichtigung der stratigraphischen und paläontologischen
Gegebenheiten, die bisher in diesem Zusammenhang vielleicht
zu wenig berücksichtigt worden sind.
Die Beschreibungen beschränken sich auf Funde aus der
Juraformation (Lias, Dogger, Malm) des Baselbieter, Aargauer,
Solothurner und Berner Juras. Sie beruhen durchwegs auf eigenen
Beobachtungen, die teils bereits Bekanntes bestätigen,
teils neue Aspekte vermitteln, die dazu beitragen mögen,
unsere Kenntnisse auf diesem interessanten Gebiet zu erweitern.
1. Unterer Lias
Gryphiten- und Arietenkalk
Calcit, Dolomit (Ankerit), Zinkblende, Pyrit (Limonit, brauner
Glaskopf, Nadeleisenerz), Coelestin, Gips.
In den fossilreichen, harten, blaugrauen Kalken des Unteren
Lias im Baselbieter und Aargauer Jura finden sich in Hohlräumen
von Ammoni-ten (Arielen), grösseren Muscheln (Cardinien),
Austern (Gryphaeen), Brachiopoden (Terebrateln und Rhynchonellen)
Paragenesen obiger Mineralien.
Unter "Paragenese" versteht man das gemeinsame Auftreten
verschiedener Mineralarten im gleichen Hohlraum, wobei die
Mineralien entweder nebeneinander oder nacheinander in einer
bestimmten Ausscheidungsfolge (Sukzession) zum Absatz gelangt
sind.
Paragenese 1
Calcit als Rasen kleiner Kriställchen, Dolomit als Aggregat
sattelförmig gekrümmter Rhomboeder, oben, im Hintergrund
des Hohlraumes, Coelestin als tafeliger Kristall, rechts.
Mineralparagenese in einer Terebratula aus dem Unteren Lias
(Arietenkalk) von Niederschönthal (BL). Grosse des Fossils:
2,5 x 2,2 cm. Smlg. d. Verf.
Die Fossilhohlräume sind meist primär von einem
Rasen winzigkleiner, farbloser Calcitkriställchen von
skalenoedrischem Habitus ausgekleidet. Fast in jedem Hohlraum
sind außerdem, vorzugsweise in Aggregaten, sattelförmig
gekrümmte Rhomboeder eines Karbonatminerals vorhanden,
das als Dolomit bzw. Ankerit gedeutet worden ist.
Das Karbonat, das stets nach der Calcitbildung ausgeschieden
wurde, ist in frischem Zustand rein weiss, verfärbt sich
aber rasch mit fortschrei-
Paragenese
Zinkblende, gut ausgebildeter Einzelkristall, auf der Innenwand
einer Cardinia aufgewachsen, Dolomit (weiss) + Calcit. Unterer
Lias, Pratteln. Grosse der Zinkblende: 6x6 mm. Smlg. d. Verf.
orangegelb bis rostbraun und kann infolge des steten Eisengehaltes
wohl eher als Ankerit bezeichnet werden.
Der Pyrit tritt häufig auf und ist offenbar während
der ganzen Mineralisationsperiode ausgeschieden worden. In
Spalten des Gesteins bildet er ganze Krusten.
In Fossilhohlräumen ist der Pyrit nur in winzigen Kristallenen
(meist Würfel, Oktaeder und Pentagondodekaeder; vielfach
kombiniert) zugegen, die verstreut auf Dolomitkristallaggregaten
und Calcitrasen aufgewachsen sind. Die Erhaltung des Pyrits
ist abhängig vom Zustand des umgebenden Muttergesteins.
Im frischen blaugrauen Kalk aus dem kompakten, anstehenden
Gestein ist der Pyrit in den Fossilhohlräumen speisgelb
und hochglänzend. Seine Begleiter Calcit und Dolomit
sind schneeweiss. Im angewitterten Gestein sind die Pyritkristalle
matt oder bereits mit einer Limonithaut überzogen. In
stark verwittertem Liaskalk ist der Pyrit völlig zersetzt
und umgewandelt in Limonit, der die Nebenmineralien Calcit
und Dolomit in der Zersetzungszone rostbraun überzieht.
Hin und wieder ist das Eisenhydroxyd jedoch in einer anderen
Varietät vorhanden, in Form gelartiger, kugelignieriger,
traubiger Gebilde von "braunem Glaskopf" mit hochglänzender,
wie lackiert aussehender, tiefschwarzer, oft bunt angelaufener
Oberfläche und charakteristisch faseriger, kryptokristalliner
Struktur.
Der vorzugsweise aus Rhomboedern einer 2. Generation Kalkspat
bestehende Rasen ist in der Nähe der Zersetzungszone
rostbraun bis schwarz gefärbt, und die Calcitkristalle
sind durch die im Laufe des Zersetzungsprozesses gebildete
Schwefelsäure stark zerfressen.
In Fossilhohlräumen können ab und zu zierliche,
faserige, rötliche Kristalle von Nadeleisenerz meist
in kegelförmigen Aggregaten festgestellt werden.
Zinkblende kommt in gut ausgebildeten, bis etwa 8 mm grossen
Einzelkristallen von bräunlichschwarzer Farbe vor.
Sie finden sich am häufigsten in den nur als Hohlformen
vorhandenen inneren Windungen oder in Kammern von Arieten
neben Dolomitkristallaggregaten oder auf Calcitrasen, meist
jedoch direkt auf der Innenwand des Fossilhohlraumes aufgewachsen.
In der Regel ist pro Fossilhohlraum nur ein einziger Kristall
ausgebildet.
Coelestin, der offensichtlich nach dem Dolomit ausgeschieden
wurde, erscheint in kristallographisch gut entwickelten, farblosen
bis blassbläulichen, durchsichtigen, glasglänzenden,
teils durch Eisenoxyd rötlich gefärbten Kristallen
von durchwegs tafeligem Habitus. Oft ist das Strontiumsulfat
dermassen angereichert, dass Ammoniten und Nautili-den gänzlich
von derbem Coelestin erfüllt, das heisst vollkommen coele-stinisiert
sind.
Für die Beantwortung der Frage nach der Entstehung des
Coelestins in diesen Schichten muss wohl in erster Linie die
Tatsache berücksichtigt werden, dass Strontium in aragonitischen
Schalen von Meerestieren, vor allem zum Beispiel in Nautilusschalen
(und daher wohl auch in Am-monitenschalen) teilweise in erheblichen
Mengen vorhanden ist. Ausser-dem können gewisse Organismen
aus dem Meerwasser Strontium in ihren Geweben anreichern.

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Man darf deshalb annehmen, dass bei der Auflösung bzw.
Umwandlung der massenhaft im Sediment eingebetteten aragonitischen
Schalensubstanzen Sr-Ionen freigeworden sind. Durch Zufuhr
von S04-Ionen, die vermutlich aus der Oxydation des in diesen
Schichten reichlich vorhandenen Pyrits stammen, konnte sich
Coelestin ausscheiden.
Gips als jüngste Bildung der Paragenese findet sich in
Kammerhohlräumen von Ammoniten in Form von faserig-blättrigen,
unregel-
massig geformten, teils limonitisch bestäubten oder gefärbten
Kristallen und Aggregaten. Er kommt stets nur in stark angewittertem,
zersetztem Kalk vor.
In Nebenkammern gipsführender Ammoniten sind durchwegs
stark zersetzte und zerfressene, braune Ankeritaggregate zu
beobachten. Offenbar ist der Gips entstanden, indem die bei
der Verwitterung des reichlich vorhandenen Pyrits freigewordene
Schwefelsäure auf die Karbönatmineralien einwirken
konnte.
2. Unterer Dogger (Bajocien)
Humphriesischichten
Calcit, Quarz, Limonit
In den sehr fossilreichen, eisenoolithischen Mergeln nnd Kalken
der Humphriesischichten im Gebiet der Sissacher Fluh sind
neuerdings in Kammerhohlräumen mittlerer Windungen des
Leitammoniten Stephano-ceras Humphriesi Sow. auf feindrusigem
Calcitrasen, welcher die Kammerwände auskleidet, kleine,
nur einige Millimeter messende, glasglänzende Quarzkriställchen
von kurzprismatisch-pyramidalem Habitus nachgewiesen worden.
Interessanterweise wechselt die Farbe des Quarzes von Kammer
zu Kammer. Teils sind die Kristalle absolut farblos und durchsichtig,
teils von hellbrauner oder sogar tiefschwarzer, morionähnlicher
Farbe!
Die mehr oder weniger intensive Braunfärbung ist offenbar
auf mehr oder minder starken Eisengehalt zurückzuführen.
Kleine, kugelige Li-monitkörnchen mit radial-faseriger
Struktur kommen ebenfalls in den Kammern vor, und oft ist
der rahmfarbene Calcitrasen fleckenweise mit einem feinen
schwarzen Niederschlag von Limonit bedeckt.
Diese Paragenese ist neu und in der Literatur bisher noch
nicht erwähnt.
3. Unterer Dogger (Bajocien)
Blagdenischichten
Calcit, Quarz
In den nächsthöheren, kieselreichen Blagdenischichten
des Kantons Baselland sind in den ausgelaugten innersten Windungen
des stattlichen, breitrückigen Leitammoniten Teloceras
Blagdeni Sow. oft schöne, bis 1 cm grosse, farblose Quarzkristalle
von typisch kurzprismatisch-pyramidalem Habitus auf Galcitrasen
ausgeschieden. Auch in Hohlräumen von Brachiopoden finden
sich Quarzkriställchen.
4. Mittlerer Dogger (Bajocien)
Unterer Hauptrogenstein
a) Calcit
b) Calcit I, Pyrit, Calcit II
c) Calcit, Zinkblende
d) Calcit I, Fluorit, Calcit II
e) Dolomit (Ankerit)
a) Im Unteren Hauptrogenstein, dessen kompakte, oolithische
Kalkbänke heute noch in zahlreichen Steinbrüchen
in den Kantonen Baselland, Aargau und Solothurn abgebaut werden
und Rohmaterial für das Baugewerbe liefern, sind Hohlräume
und Spalten des weissen Ooliths, oft auch das Innere von Korallenstöcken,
mit wasserklaren, glasglänzenden Calcitkristallen von
meist skalenoedrischem Habitus ausgekleidet. Vielfach müssen
die Calciumcarbonatlösungen dermassen angereichert gewesen
sein, dass sie sich nicht nur an den Wänden auskristallisierten,
sondern noch im Innern des Hohlraumes zapfenartige, zylinderförmige
Aggregate, bestehend aus zahllosen Kalkspatkristallen, bilden
konnten, welche die Höhlung in Form von geraden oder
gebogenen Fortwach-sungen regellos durchqueren, ohne sie eigentlich
zu trennen. Solche Drusen haben ein hübsches, grottenähnliches
Aussehen.
Die Calcitkristalle sind manchmal von horngrauer Farbe und
weisen eine skelettförmige, dunkle Kernpartie auf. Es
handelt sich dabei um kegelförmige, mergelig-tonige Einlagerungen,
die von farblosem Kalkspat umhüllt sind und frühere
Wachstumsstadien vortäuschen. Somit liegt bloss eine
Pseudophantombildung vor.
Hin und wieder sind derartige Kristalle gegen oben verdickt,
das heisst sie sind als sogenannte "Szepterkristalle"
entwickelt, ähnlich dem vorzugsweise amethystfarbigen
"Szepterquarz" aus den Alpen.
b) Manchmal ist der Calcitrasen in Spalten und Hohlräumen
lagenweise von feinstem Kalkschlamm, der nachträglich
eingeschwemmt wurde, zugedeckt. Die Oberfläche dieser
Kalkschicht, die in der Regel nur eine
Seite des Hohlraumes beschlägt, ist ab und zu von einer
dünnen Lage winziger, dichtgescharter Pyritkriställchen
überzogen. Diese Pyritkruste ist meist wiederum von einzelnen
Kalkspatkristallen besetzt.
c) In einer ganz bestimmten Zone enthalten die Calcitdrusen
schwarze, eisenreiche Zinkblendekristalle und -aggregate.
Das Mineral ist in diesem konstanten Horizont im mittleren
Abschnitt des in unserem Gebiet etwa 70 m mächtigen Unteren
Hauptrogensteins an zahlreichen, weit auseinanderliegenden
Fundpunkten nachgewiesen worden und keineswegs selten.
Kleinere Hohlräume des in dieser Zone auffallend sandigen,
weissen Ooliths sind meist ganz von derber Zinkblende ausgefüllt.
In grösseren Drusen, die mit kleinen, farblosen Calcitkristallen
(Skalenoeder, deren Spitze von negativen Rhomboedern abgestumpft
ist) besetzt sind, ist die Zinkblende in erbsen- bis nussgrossen
Aggregaten nesterweise im Calcitrasen eingebettet. Oft sitzen
noch einzelne Kalkspatkristalle auf den Zinkblendeaggregaten.
In seltenen Fällen ist die Zinkblende in den Drusen von
kleinen Calcitkriställchen wieder ganz überkrustet.
Die schwarze Blende inmitten wasserklarer Calcitkristalle,
umgeben von weissem Rogenstein ergibt einen schönen Farbkontrast
und verleiht diesen Drusen ein überaus hübsches
Aussehen.
In der Regel sind die Kristalle verzerrt und neigen zu bizarren
Aggregatbildungen. Oft ist das Zinksulfid um den Hohlraum
herum nesterweise noch im Oolith eingesprengt. Die graphitfarbene
Kristalloberfläche ist matt, Bruchflächen haben
einen starken Blendeglanz mit deutlich honiggelbem Schiller.
Im Oberen Hauptrogenstein des Aargauer Juras finden sich analoge
Vorkommen in dichten, feinoolithischen, fossilreichen Kalkbänken,
nur ist meist der zinkblendeführende Hohlraum, auf Kosten
des Calcits, noch von erdigem Eisenocker ausgefüllt,
wobei in Ausläufern des Hohlraums, ganz in diesem lockeren
Limonit eingebettet, noch einzelne, isolierte, unregelmässig
geformte, bräunlichschwarze Zinkblendekristalle festgestellt
werden können. Vermutlich handelt es sich dabei um Auflösungsformen.
Bei allen Fundstücken im Unteren und Oberen Hauptrogenstein
lässt sich beobachten, dass der Oolith in der Nähe
des zinkblendeführenden
1 Die Calcitkristalle weisen somit eine gegenüber dem
Calcit in zinkblendefreien Drusen aus derselben Zone leicht
abweichende Form auf. Es ist dies ein weiteres Beispiel für
die schon von Leuthardt gemachte Feststellung, dass offenbar
die Kristallform des Kalkspats von der Zusammensetzung des
Muttergesteins und der Begleitmineralien abhängig ist.
Paragenese 4 c
Zinkblende als schwarzes Kristallaggregat auf Calcitrasen.
Die Randzone des Drusenhohlraumes rechts besteht aus einer
Kolonie Röhrenwürmer. Unterer Hauptrogenstein. Steinbruch
am "Adlerberg" ob Pratteln. Grosse der Stufe: 6x9
cm. Smlg. d. Verf.
Hohlraums lagenweise massenhaft von meist abgerollten Gehäusen,
Schalen und Schalentrümmern der Flachmeerkleinfauna,
dem sogenannten "Bruchschill" aus dem Strandbereich,
bestehend aus kleinen, turmförmigen Schnecken, Muscheln,
Austernschälchen, kleinen Brachio-poden, bündeiförmig
angehäuften Röhrenwürmern usw. besonders stark
durchschwärmt ist.
Oft liegen die mit Zinkblende ausgefüllten, linsenförmigen
Spalten direkt in diesen Fossilbändern.
Die enge Beziehung dieses Zinkblendevorkommens zu organischen
Überresten deutet darauf hin, dass vermutlich durch die
Verwesungsstoffe der massenhaft angehäuften Organismen
Spuren von Zink, die vielleicht als Verwitterungslösungen
aus dem kristallinen Festland ("vindelizische Schwelle")
ins Meer gerieten, im Verlaufe der Diagenese lateralsekretionär
als Sulfid ausgefällt wurden.
Da manche Organismen messbare Mengen von Zink in ihren Geweben
anreichern, könnte die Zinkkomponente auch aus den Organismen
selbst stammen.

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