Präparation von Fossilien aus kalkhaltigem Gestein mittels Schwefelsäure

Abstract

A new method for the extraction of calcified and/or partly pyritized macrofossils has been developed. This method is based upon the differential speeds for the dissolving of microcrystalline and macrocrystalline calcite in 38% sulphuric acid. The effectiveness of the sulphuric acid treatment is also influenced by the volume of clay minerals in the host rock. Therefore, this method is highly applicable for the extraction of macrofossils from marlstones, marly limestones, and other lithified calcareous sediments. The main advantages of this method, when compared with other chemical methods, are (1) the short treatment time, (2) the capability of dissolving the sediment on the fossil's surface, and (3) its efficiency in dissolving calcareous rocks with low porosity. This method has been successfully applied to Upper Cretaceous macrofossils from the Bohemian Cretaceous Basin. The surface of extracted macrofossils remained undamaged, exhibiting minute skeletal details; perhaps even encrusters and bioerosions. R. Vodrazka. 2008. Palaeontology 52 (1).

Hinweis: Vor der Benutzung von (verdünnter) Schwefelsäure (H₂SO₄) sollten Eigenheiten, Gefahren und eventuelle Sicherheitsmaßnahmen dem Sicherheitsdatenblatt entnommen werden. Diese Säure wirkt ätzend auf Augen, Haut und Atmungsorgane.

Den Versuch habe ich noch nicht persönlich durchgeführt. Die nachfolgenden Ausführungen basieren auf dem Original Beitrag: Radek Vodrazka. 2008. A new method for the extraction of macrofossils from calcareous rocks using sulphuric acid. erschienen in Palaeontology Vol. 52 (1) S.197-192. WILEY InterScience. DOI: 10.1111/j.1475-4983.2008.00829.x.

Vorraussetzungen

• "robuste" Stücke, die etwa eine Behandlung mit Bürste und Wasser verkraften

• Probe stammt aus Mergel oder mergehaltigem Kalkstein (Phosphatisierte oder Silifizierte Proben sind unempfindlicher)

mechanische Präparation und Vorbereitung

Um die Behandlungszeit mit der Säure möglichst kurz zu halten, sollten grobe Gesteinsanhaftungen vorher (mechanisch) entfernt werden.
Das Stück sollte vor der Behandlung komplett getrocknet werden, um unerwünschte/unkontrollierte Verdünnungseffekte zu vermeiden.

Bad in 38%iger Schwefelsäure

Unter einem Abzug wird das Stück in ein Gefäß mit 38%iger Schwefelsäure gelegt. Die Säure sollte das Präparat vollständig bedecken. Die Reaktion beginnt sofort unter Entstehung von Blässchen (C0₂). Der Einwirkdauer, so der Autor variiert von Gestein zu Gestein bisweilen sehr stark. und hängt vonm Mineralisierungsgrad des Stückes ab. Gegebenfalls Erfahrungen an Proben sammeln, bevor wichtige Stücke behandelt werden. Hier gilt natürlich das Prinzip: Je länger die Säure angreifen kann, desto größer ist die erzielte Wirkung. Der Autor spricht durchaus davon die Säure mehrere Stunden einwirken zu lassen.

Neutralisierung & Nachbehandlung

Nach der Ätzung mit Säure sollen die Stücke gründlich (bis zu 5 Minuten) und zügig mit Wasser abgespült werden und für zwei bis sechs Stunden in eine Soda-Wasser Lösung (1 Esslöfel Soda/Liter Wasser) gelegt werden.

Danach sollte anhaftende Reste vorsichtig unter fließend Wasser abgebürstet werden. Schonender ist ein Ultraschallbad.

Ergebnisse

Oberturone Fossilien, aus mergeligem Kalkstein (70-85% Anteil CaCO₃) aus dem Steinbruch Upohlavy, CZ.
Gauthieria und Ventriculites (mit teilweise kalzifiziertem Skellett) vor und nach der Behandlung mit 38%iger Schwefelsäure.

Andere Beispiele und mehr Details zur Wirkung auf die präparierten Oberflächen der Stücke sind der Originalpublikation zu entnehmen.

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