Mikropaläontologie

Mikropaläontologie ist das Teilgebiet der Paläontologie, das sich mit dem Studium der Mikrofossilien befasst. Als Mikrofossilien werden Fossilienvon Mikroorganismenund mikroskopisch kleine fossile Reste größerer Lebewesen bezeichnet. Das Studium der Makrofossilienträgt sinngemäß die Bezeichnung Makropaläontologie.

Aufbereitung der fossilführenden Probe

Mikrofossilien sind im Gelände oft nicht mit bloßem Auge oder der Lupe zu erkennen. Um dennoch festzustellen, ob ein Gestein Mikrofossilien enthält, werden von einer Gesteinsprobe Dünnschliffe(einige Zehntel bis Hundertstel mm dicke Gesteinscheiben) angefertigt, in denen unter dem Mikroskop gegebenenfalls Querschnitte von Mikrofossilien zu erkennen sind. Die Mikrofossilien können mittels Aufbereitungim Labor gewonnen werden. Das Handstück ist dafür zunächst mechanisch zu zerkleinern.

In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Gesteins und der vermuteten Mikrofossilien, können anschließend verschiedene nasschemische Aufbereitungsmethoden angewandt werden. Es folgen einige Beispiele (die Gesteinsbruchstücke befinden sich dafür in geeigneten Probegefäßen):

Nach der Trocknung der Restprobe liegen Körnerpräparate vor, in denen die Mikrofossilien je nach Methode zu einem mehr oder weniger großen Anteil enthalten. Falls sich die Fossilien und das Restgestein in der Dichte unterscheiden, ist die Anreicherung des Fossilien durch Dichtetrennung möglich.

Im letzten Schritt vor der wissenschaftlichen Bearbeitung werden die Mikrofossilien unter dem Stereomikroskopaus dem Körnerpräparat aussortiert und in so genannten Franke-Zellen (beschriftbaren kleinen Plastikgefäßen mit verschiebbarer gläserner Abdeckplatte) aufbewahrt.

Wissenschaftliche Bearbeitung

Die Morphologieeinzelner Mikrofossilien wird durch Zeichnungen und Fotographien dokumentiert. Das Stereomikroskop, mit dem man Objekte räumliche sehen kann, ist dabei das wichtigste Hilfsmittel. Zum Fotographieren ist für die Schnittstelle Kamera/Stereomikroskop ein passendes Adapterbauteil erforderlich. Bei besonders kleinen und filigranen Mikrofossilien wird das Rasterelektronenmikroskop, dass Objekte ebenfalls räumlich abbildet, zur Dokumentation verwendet.

Schließlich erfolgt die Vermessung, wissenschaftliche Beschreibung und Klassifikationder Mikrofossilien. Bei einer großen Anzahl an Exemplaren können die Daten der Messungen und Beschreibungen statistischausgewertet werden.

Mikrofossiliengruppen

• Acritarchia
• Charophyta(eine Gruppe der Süßwassergrünalgen)
• Chitinozoa
• Chrysophyta(eine Gruppe der Süßwassergrünalgen)
• Coccolithophorida(eine Gruppe autotropherEinzeller)
• Conodonten(eine Gruppe kieferloser Wirbeltiere)
• Diatomeen(Kieselalgen)
• Foraminiferen(Kämmerlinge)
• Ostracoda(Muschelkrebse)
• Ichthyolithe(Fischknochen)
• Pollen
• Radiolarien(Strahlentierchen)
• Spiculae(Schwammnadeln)
• Sporen

Geologische Bedeutung der Mikrofossilien

• Stratigraphie:

Mikrofossilien sind die wesentliche Grundlage der Biostratigraphie, da Makrofossilien zur zeitlichen Einordnung von Sedimentschichten oft fehlen oder ungeeignet sind.

• Biofazies/Palökologie:

Das Auftreten oder die Häufung bestimmter Mikrofossilien gibt Auskunft über die Lebensbedingungen eines Sedimentationsraums.

• Isotopenstratigraphie/Paläoklimatologie:

Die in den Schalen von Mikrofossilien konservierten Verhältnisse der stabilen Isotopevon Sauerstoff, Kohlenstoffoder anderer leichter Elemente geben Auskunft über bestimmte biotische/ abiotischeUmweltfaktorenwie z.B. Temperatur, Salinität, biologische Aktivität und/oder das globale Vereisungsvolumen. Da sich durch klimatisch bedingte Vorgänge, z.B. die Verdunstung von Wasser, bestimme Isotopenverhältnisse einstellen, können sie als paläoklimatischerIndikatorgenutzt werden.

Eine Zeitreihevon Isotopendaten, die aus Mikrofossilien-Proben aufeinander folgender Schichten gewonnen wurden, kann durch Vergleich mit einer globalen Isotopenkurve die zeitliche Einordnung der untersuchten Sedimentgesteinsabfolge liefern.

• thermischer Reifegrad von Sedimenten

Conodontenzeige im Inneren eine Wechsellagerung von Skelettphosphat und organischer Substanz. Durch hohe Temperaturen bei der Diagenese(Sedimentverfestigung infolge der Auflast überlagernder Gesteinsschichten) kommt es zur Inkohlungder organischen Substanz und die Conodonten verfärben sich. Auf dieser Verfärbung beruht eine Farbskala, der so genannte Conodont Alteration Index (CAI), der ein Maß für die thermische Überprägung des Gesteins ist. Bei hohen CAI-Werten waren in den Sedimenten für einen bestimmten Zeitraum keine Kohlenwasserstoffestabil, sie können daher keine Speichergesteine für Erdölsein. Die Verfärbung von Conodonten ist ein wichtiger Indikator bei der Prospektionauf Erdölund Erdgas.

Literatur

Armstrong, S. & Brasier, M.(2005): Microfossils. 2. Aufl. - Blackwell Science, 304 S.

Wissing, F.-N. & Herrig, E.(1999): Arbeitstechniken in der Mikropaläontologie. - Enke Verlag, Stuttgart, 191 S.

Links

Seite der University of Arizona

Seite der University of Texas (Austin)

en: micropaleontology fr: micropaléontologie

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