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Die Sammlungen des Departements Erdwissenschaften enthalten reichhaltiges Material von Fossilien, Gesteinen, Mineralien und geologischen Reliefs. Die Sammlungen repräsentieren ein Archiv der Erdgeschichte und sie erlauben die Dokumentation von diversen geologischen Prozessen. Ein kleiner Teil der Sammlungen ist in der öffentlichen Dauerausstellung von focusTerra zu sehen. Ausserdem werden dort auch temporäre Ausstellungen zu spezifischen erdwissenschaftlichen Themen durchgeführt.
Der Ursprung der erdwissenschaftlichen Sammlungen der Zürcher Hochschulen liegt in Sammlungsbeständen der «Naturforschenden Gesellschaft» in Zürich (gegründet 1746), welche der Kanton Zürich 1837 erwarb und wenig später der Universität Zürich einverleibte. Nach der Gründung des Polytechnikums fielen die erdwissenschaftlichen Sammlungen unter die gemeinsame Administration beider Hochschulen und kamen erst mit dem Ausscheidungsvertrag von 1909 endgültig an die ETH Zürich. Fortan wurden die zwei Sammlungshauptteile, die Geologisch-Paläontologische Sammlung und die Mineralogisch-Petrographische Sammlung vom Geologischen Institut und vom ehemaligen Institut für Mineralogie und Petrographie betreut.