Ammolit

Karte Nordamerikas während der mittleren Kreidezeit

Während der Kreidezeit befand sich in Nordamerika ein großes subtropisches Binnenmeer, der Western Interior Seaway. Durch die Kontinentaldrift faltete sich der jüngere Teil der Rocky Mountains auf, während das Meer allmählich verschwand. In diesem warmen Meer lebten unter anderen die Ammoniten Placenticeras meeki und Placenticeras intercalare und seltener Baculites compressus.

Deren Schalen sanken nach dem Tod auf den Meeresboden ab und wurden durch Ton (Bentonit) bedeckt. In diesen Bentonit-Sedimentschichten wurden die Ammoniten größtenteils zerdrückt, die Schalen blieben aber erhalten. Diese Schalen bestanden teilweise aus Perlmutt, also feinen plättchenartigen Aragonit-Kristallen, die in einer Protein-Matrix eingebettet sind.

Bei den meisten versteinerten Schalen wurde der Aragonit herausgelöst, da er leichter löslich ist als beispielsweise Calcit im umgebenden Gestein. Die entstandenen Hohlräume wurden später häufig durch anderes Material wie Calcit oder seltener Pyrit gefüllt oder blieben hohl. Bei Temperaturen über 400 °C wandelte sich der instabilere Aragonit in den stabileren Calcit um. Daher sind Fossilien mit erhaltenem Aragonit besonders selten.

Bei den Ammonitengehäusen, aus denen Ammolit entstand, war der Vorgang allerdings etwas anders. Der Aragonit blieb erhalten, dies lag vor allem an der Bedeckung durch wasserundurchlässige Vulkanasche, die von Ausbrüchen der Vulkane der sich bildenden Rocky Mountains stammte. Gleichzeitig gerieten die ammonitenhaltigen Schichten in nicht zu große Tiefen, so dass sie sich nicht über 400 °C erhitzten. Während der Diagenese wanderten Spurenelemente wie Eisen und Magnesium in die Schalen ein.

Nur selten werden komplett gut erhaltene Ammoniten gefunden, bei denen die Lobenlinien noch zu sehen sind. Bis zu 90 cm große Ammoniten sind gefunden worden, aber üblicherweise sind die opaleszierenden Ammoniten sehr viel kleiner.

Ammolit besteht hauptsächlich aus Aragonit, welches direkt aus dem ursprünglichen Perlmutt in den Schalen der Ammoniten stammt. Neben Aragonit kommen in variablen Anteilen Calcit, Quarzit, Pyrit und andere Mineralien vor. In der Schale selbst kommen eine Reihe von Spurenelementen vor (Aluminium, Barium, Chrom, Kupfer, Eisen, Magnesium, Mangan, Strontium, Titan und Vanadium).

Ammolit liegt (wie Aragonit) im rhombischen Kristallsystem vor, zeigt aber eine etwas größere Härte 4,5 bis 5,5 und Dichte 2,60 bis 2,85 g/cm³ als dieser. Ammolit ist optisch zweiachsig, die Brechungsindizes des kanadischen Materials (bei 589,3 nm, gelbes Natrium-Licht) sind: α 1,522; β 1,672 bis 1,673; γ 1,676 bis 1,679, und optisch negativ. Unter UV-Licht zeigen manche Ammolite eine senfgelbe Fluoreszenz.

Aufgrund der aus dem ursprünglichen Perlmutt erhaltenen Schichtstruktur des Aragonits zeigt sich eine Opaleszenz. Die entsteht durch die Interferenz in dünnen Schichten, wie in Seifenblasen oder Ölflecken, nicht durch eine Eigenfarbe oder Lichtbrechung. Die Farbe ist dabei von der Schichtdicke abhängig: dicke Schichten liefern rote und grüne Interferenzfarben, dünne Schichten liefern auch Blau- und Gelbtöne.

Wie die ursprüngliche Schale liegt der Ammolit nur in einer sehr dünnen (0,5–0,8 mm) Schicht vor, diese befindet sich meist auf einer grau-braunen Matrix aus Schiefer, Kalkmergel, oder Kalkstein. Durch überliegende Sedimentschichten wurde das Gestein zusammengedrückt, daher sind die Ammoniten meist zerquetscht, so dass sich zahllose Risse in der dünnen Schicht bilden. Diese Risstextur wird manchmal als Drachenhaut oder kirchenglasfensterartig beschrieben. Ammolit aus tieferen Schichten kann auch komplett glatt sein oder auch eine rippelartige Oberfläche zeigen.

Opaleszierender Placenticeras aus dem Saint-Mary-Tal. Größte Breite 5,5 cm.

Ammolit wird hauptsächlich in der Bearpaw-Formation gefunden, die sich von den kanadischen Provinzen Alberta und Saskatchewan bis nach Montana in den USA erstreckt. Die besten Edelsteinqualitäten finden sich hier an den östlichen Hängen der Rocky Mountains in Südalberta.

Ein ähnliches Material ist Lumachella, ein Marmor aus versteinerten Muscheln und Schnecken, der in Italien und Österreich gefunden wird. Lumachella opalesziert nur teilweise und ist aufgrund des hellen Substrats nicht so brillant wie Ammolit. Der Marmor wird daher auch nicht oder nur sehr selten zu Schmuckzwecken genutzt. Wie anderer Marmor wird er in Mosaiken oder als Verkleidungsplatten verwendet.

Die meisten kommerziellen Bergbaubetriebe für Ammolit befinden sich im Tal des Saint Mary River, einem Nebenfluss des Oldman River, im Gebiet der Städte Cardston und Lethbridge. Von großer Bedeutung ist dabei das Reservat der Kainai-Indianer, wo ungefähr die Hälfte aller Ammolitablagerungen gefunden werden.

Auch auf Madagaskar[1], in Russland[2] und Somerset/England[3] kann Ammolit gefunden werden.

Die wichtigste Firma zur kommerziellen Gewinnung des Ammolit ist Korite International, die seit ihrer Gründung 1979 hauptsächlich in dem Reservat der Kainah arbeitet. Die Gesellschaft zahlt dem Stamm eine Nutzungsgebühr für die von ihr abgebauten Gebiete.

Die Gewinnung geschieht über flache Tagebaue, die mit Baggern ausgehoben werden. Das geförderte Material wird auf seinen möglichen Ammolitgehalt abgesucht. Die Gruben werden auch direkt von Nicht-Angestellten auf an der Oberfläche liegende Ammoliten abgesucht, die anschließend an Korite International verkauft werden. Annähernd fünf Prozent des abgebauten Ammolits sind für die Verarbeitung zu Schmuckstücken geeignet.

Die Ammolitablagerungen sind geschichtet: die oberste dieser Schichten, K-Zone genannt, liegt ca. 15 m unterhalb der Oberfläche und erstreckt sich 30 m in die Tiefe. Der Ammolit innerhalb dieser Schicht ist durch Siderit-Konkretionen umgeben und ist normalerweise zerbrochen, mit einer Menge Ausschuss. Er ist der häufigste und im Allgemeinen am wenigsten wertvolle Ammolit.

Zwanzig Meter tiefer findet sich dann die Blue Zone. In dieser 65 m dicken Schicht ist der Ammolit üblicherweise mit einer dünnen Schicht Pyrit anstatt des Siderits umgeben. Dieser Ammolit bildet hier eher flache Schichten, die weniger zerbrochen sind. Aufgrund dieser besseren Qualität und der wegen der großen Tiefe selteneren Gewinnung ist dieser Ammolit der wertvollste.

Bis 2003 hatte die Korite International nur 30 Acre (etwa 12 ha) der Kainah-Lagerstätte abgebaut. Als Teil ihrer Vereinbarung mit dem Stamm muss die Firma die ausgebeuteten Bereiche wieder auffüllen und sicherstellen, dass die Umwelt nicht dauerhaft nachteilig beeinflusst wird. Die Gesellschaft beschäftigt etwa 60 Personen, die meisten davon sind Kainah, für den Stamm fällt pro Jahr etwa ein Reingewinn von 150.000 bis 200.000 CAD $ ab. Etwa 90 Prozent der Weltjahresproduktion an Ammolit-Schmucksteinen wird hier gewonnen.

Opaleszierender Ammonit aus Madagaskar

Ammolit gehört mit Bernstein und Perlen zu den biogenen Schmucksteinen. 1981 begann zusammen mit einer Markteinführung des bis dahin recht unbekannten Steins die Gewinnung in einem größeren Tagebau durch die Bergbaugesellschaft Korite International. Im Jahr 2004 wurde Ammolit als amtlicher Edelstein der kanadischen Provinz Alberta ausgezeichnet.

Ammolit wird als der seltenste organische Schmuckstein angesehen. In seinem Rohzustand wird er zu Preisen von 30 bis 65 USD pro Karat (150–325 $/g) gehandelt. Da er weich und empfindlich ist, benötigt er eine spezielle Verarbeitung, die nur wenigen Experten genau bekannt ist. Diese Verarbeitung macht den Stein widerstandsfähiger und farbkräftiger. Außer dem Schneiden in die gewünschten Formen muss der Stein poliert werden, da eine raue Oberfläche das Licht zu sehr streut und daher nur mattere Farben zeigt. Ein Überzug mit einem Harz sorgt für eine Stabilisierung der dünnen Blättchen, in denen Ammolit vorliegt.

Verarbeitung

Im Unterschied zu Opalen ist Ammolit vollständig mineralisiert und enthält kein Wasser. Daher kann er nicht wie der Opal austrocknen und Risse bilden. Dennoch wird auch Ammolit durch die Umgebung schnell beschädigt. Dies liegt vor allem an seiner geringen Härte. Schon üblicher Staub mit darin enthaltenen winzigen Sandkörnern – der enthaltene Quarz hat Mohshärte 7 – kann Kratzer verursachen. Die Tatsache, dass der Ammolit nur in dünnen, empfindlichen Blättchen vorliegt, verstärkt die Gefahr einer Beschädigung durch Abschuppen der Blättchen.

Nur ein geringer Teil der Ammolite hat eine so hohe Qualität, dass sie außer dem Schneiden und Polieren nicht behandelt werden müssten. Die meisten Steine werden zur Stabilisierung mit Epoxidharz oder anderen synthetischen Harzen vor dem Schneiden imprägniert, damit die empfindliche Ammolitschicht nicht abplatzt. So kann die Bildung neuer Risse verhindert werden, bestehende Risse können jedoch nicht mehr geheilt werden. Außerdem ist der Überzug ein Schutz gegen das Verkratzen. Diese Imprägnierungstechnik wurde über mehrere Jahre von Korite International in Zusammenarbeit mit dem Alberta Research Council entwickelt und erstmals 1989 im Markt eingeführt, wodurch wesentlich mehr Ammolite als Schmucksteine verfügbar sind.

Ammolit-Schmuck von Korite International: Cabochon-Tripletten in 14-karätigem Gold mit Diamanten

Nach dem Polieren ist die Ammolitschicht nur noch 0,1 bis 0,3 mm dick. Nur besonders seltene und wertvolle Ammolite sind noch dick genug, um zusammen mit einer dünnen Schicht (weniger als 1,5 mm) der ursprünglichen Matrix ausreichend stabil zu sein und damit als Schmuckstein verwendet werden zu können. Die meisten Steine dagegen müssen noch stabilisiert werden, indem sie zu Dubletten zusammengesetzt werden. Dabei wird die dünne Ammolitschicht auf einen dunklen, stabilen Träger aufgesetzt. Der Träger kann entweder die dunkle Matrix sein, in welcher der Ammolit üblicherweise eingebettet ist, aber auch schwarzer Onyx oder Glas. Bei besonders dünnen Ammolitschichten werden die Dubletten noch erweitert: auf den Ammolit wird noch eine harte durchsichtige Abdeckung geklebt. Diese üblicherweise konvexe Kappe kann aus synthetischem Spinell, Korund oder Quarz oder auch nur aus Glas bestehen. Eine konvexe Kappe wirkt als Linse und verstärkt den Winkelbereich, in dem das Farbspiel beobachtet werden kann.

Ammolit wird üblicherweise in frei geformten Cabochons gestaltet und in Gold gefasst, Diamanten bilden Akzente. Aufgrund der Empfindlichkeit wird Ammolit idealerweise nur in Anhängern, Ohrringen und Broschen verwendet. Als Ringstein sollte Ammolit nur triplettiert mit einer festen Kappe (beispielsweise Spinell) verwendet werden. Aber auch genügend kleine, komplett polierte Ammoliten werden als Schmuck verwendet. Zur Pflege sollte nur warmes Wasser mit einer milden Seife verwendet werden, Ultraschallbäder können den Stein zerstören.

• Research and development at the Alberta Research Council. Alberta Research Council, Alberta 2004, ISSN 0830-1093, S. 7.
• M. Campbell Pederson: Gem and ornamental materials of organic origin. Elsevier Butterworth-Heinemann, London 2004, ISBN 0-7506-5852-5, S. 224–225.
• M. O'Donoghue: Synthetic, imitation & treated gemstones. Elsevier Butterworth-Heinemann, London 2002, ISBN 0-7506-3173-2, S. 149.
• W. Schumann: Gemstones of the world. Sterling Publishing, London 2000, ISBN 0-8069-9461-4, S. 48, 240.
• R. Webster, P. G. Read: Gems. Their sources, descriptions and identification. 5. Aufl. Butterworth-Heinemann, London 2000, ISBN 0-7506-1674-1, S. 299, 317, 569.

Wiktionary: Ammolit – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Ammoliten – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Korite International (englisch)
• Viele Bilder zu Risstexturen (englisch)
• Importeur für Europa

1. http://www.fossilmuseum.net/ammonite-pictures/Cleoniceras-besairei/Cleoniceras-besairei.htm
2. http://www.fossilmuseum.net/ammonite-pictures/Craspedodiscus/Craspedodiscus.htm
3. @1@2Vorlage:Toter Link/www.bbc.co.uk (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Februar 2024. Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.