Strukturfarben: Das Geheimnis der bunten Fossilien

Versteinerung in Regenbogenfarben
Dieser knallbunte Ammonit in Rot, Grün und leuchtendem Blau mutet fast surreal an. Solche auffälligen Exemplare wurden bisher nur an wenigen Orten der Welt zutage gefördert, etwa in Kanada. Dort baut eine Firma die seltenen Fundstücke ab, verarbeitet sie zu Schmucksteinen und verkauft sie unter dem Namen »Ammolit«.
Ammolit ist im Grunde nur eine spezielle Form von Perlmutt, ein Material, das man von Muscheln wie Austern oder Abalone, aber auch von Fossilien längst verstorbener Meerestiere kennt. Es besteht aus parallelen Schichten des Minerals Aragonit, einer Form von Kalziumkarbonat. Das Mineral an sich ist nicht farbig. Durch die Schichtstruktur werden jedoch die verschiedenen Wellenlängen des einfallenden Lichts unterschiedlich stark gebeugt und reflektiert. Einzelne Wellenlängen können ausgelöscht werden, sodass ein Farbeindruck entsteht. Für gewöhnlich äußert sich das in einem dezenten, farblich unspezifischen Schimmern.
Dass Ammolit hingegen so kräftige Farben zeigt, liegt an einer besonderen Regelmäßigkeit des Materials, wie ein japanisches Forschungsteam jetzt herausfand. Demnach liegen in einzelnen Bereichen gleichmäßig dicke Aragonit-Schichten übereinander. Diese Dicke bestimmt darüber, ob der Betrachter grün, blau oder rot sieht. Entscheidend dafür, dass überhaupt eine strahlende Farbe erscheint, sind hingegen winzige Hohlräume von rund vier Nanometern zwischen den Schichten. Werden diese Zwischenräume kleiner als ein Nanometer, ist die Farbe kaum mehr wahrnehmbar, wie etwa bei Ammoniten aus Madagaskar. Umgekehrt zeigen Materialien mit größeren Zwischenräumen nur noch unspezifisches Schimmern statt diskreter Farben – das ist etwa bei Abalone der Fall.
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