An der Stelle der Tongrube Willershausen befand sich vor der Eiszeit, vor etwa 3 Millionen Jahren, ein kleiner, tiefer See. In den See mündete ein Bach. Der Boden des Sees sank ständig tiefer ein, weil im Untergrund Salz der Zechstein-Formation durch Grundwasser gelöst wurde (Subrosion).
In dem Seebecken lagerten sich Sedimente ab: vor dem Steilufer Geröll, im seichten Wasser Sand, auf dem tieferen Beckenboden feiner Schlick mit deutlicher Jahresschichtung. Die Hänge unter Wasser waren so steil, daß die Ablagerungen abgleiten konnten. In diesem See lebte neben Algen und höheren Wasserpflanzen eine reiche Tierwelt: mehrere Arten Fische, Wasserschildkröten, Riesensalamander, Frösche, Krebse, Schnecken und Wasserinsekten. Aus der Umgebung wurden Blätter und Früchte vieler Baumarten und Kräuter eingeweht und einge-schwemmt, aber auch Mäuse, Mücken, Heuschrecken, Grillen, Bienen, Libellen und Vogelfedern. Sogar große Säugetiere wurden eingebettet: ein Waldelefant, ein Tapir und ein Hirsch.
Das Wasser des Sees war während des ganzen Jahres geschichtet. Der Schlick des Seebodens war dadurch vom Sauerstoff der Luft abgeschlossen. Der tiefe Seeboden war lebensfeindlich. Hier bildete sich schwarzer Faulschlamm, in dem alle Leichen und organischen Reste unzersetzt erhalten blieben. Während etwa 300 Jahren gelangte salzreiches Grundwasser in den See. In dieser Zeit wurde das Sediment durch Calcium- Magnesium-Carbonat (Calzit und Dolomit) zu einem harten Gestein verkittet. So entstand die berühmte Fossilschicht von Willershausen, aus der über 50.000 Versteinerungen von 500 Arten geborgen wurden.
Die Fossilien sind berühmt für ihre einmalige Erhaltung. Blätter sind mit allen Zellen erhalten, Mäuse mit Haut und Haaren, ein Frosch sogar mit Laichschnüren. Im Ton findet man die organischen Verbindungen aus dem ehemals lebenden Gewebe noch erhalten. Der einmalig vollständige Zusammenhang des Beckenbodens, die hervorragend erhaltenen Fossilien und mehr als 50 Jahre Forschungsarbeit besonders von Professor Dr. Hermann Schmidt und Dr. Adolf Straus machen Willershausen zu einer Fundstätte von Weltruf. Die Umwelt und das Klima vor der Eiszeit können bis in alle Einzelheiten rekonstruiert werden.
Anfahrt siehe: Tongrube Willershausen
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