Original paper

Iron oxides in fossil bone

Pfretzschner, Hans-Ulrich

Abstract

Iron oxides frequently form mineral fillings of cavities in fossil bones or mineral overgrowths on the bone surface. Taphonomic interpretation of these mineralizations requires the understanding of the mineral formation processes. Three different ways of iron oxide formation in bone during fossilization are discussed, including a redox-precipitation of ferric hydroxide, a pH-precipitation of ferrous and/or ferric hydroxides and the oxidation of pyrite. The necessary chemical conditions allow the identification of distinct diagenetic stages, during which the different modes of mineralization occur. Characteristic features of the arrangement of the minerals in thin sections are discussed and allow to identify the different modes of mineralization by microscopy.

Kurzfassung

Eisenoxide, kommen häufig als Hohlraumfüllungen fossiler Knochen vor oder bilden mineralische Überzüge auf der Knochenoberfläche. Für taphonomische Interpretationen dieser Mineralisationen ist das Verständnis der mineralbildenden Prozesse unabdingbar. Drei unterschiedliche Wege der Eisenoxid-Bildung im Knochen während der Fossilisation werden diskutiert. Sie umfassen einen Redox-Füllungsmechanismus für Eisen(III)-Hydroxide, einen pH-Füllungsmechanismus für Eisen(II)- und Eisen(III)-Hydroxide sowie die Oxidation von Pyrit. Die jeweils notwendigen chemischen Bedingungen erlauben eine Zuordnung der verschiedenen Mechanismen zu bestimmten Diagenese-Phasen. Charakteristische Eigenschaften in der Verteilung und Ausprägung der Mineralisationen erlauben die Identifikation der unterschiedlichen Mechanismen unter dem Mikroskop.

Keywords

iron oxidescavitiesbonesfossilizationEisenoxideHohlräumeKnochenFossilisation