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Vergrößerung  Paläobotanische Sammlung
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Im Untergeschoss des Gebäudes befindet sich die geowissenschaftliche Abteilung. Als ihr Grundstock gilt die 1868 in den Besitz der Stadt Zwickau gelangte Sammlung des Bergfaktors Ernst Julius Richter (1808-1868). Ein Fünftel der heute vorhandenen 16000 Stücke ist in den Originalvitrinen zu bewundern. Hauptbestandteile sind neben der Mineraliensammlung die Sammlungen von Pflanzenabdrücken aus dem Zwickauer Steinkohlengebirge, von Tier- und Pflanzenversteinerungen aus allen Erdzeitaltern und eine beeindruckende Gesteinssammlung.

Mineraliensammlung

Diese Sammlung besteht aus drei Teilen:

Die systematische Sammlung zeigt Vertreter der neun Mineralklassen (Elemente, Sulfide, Halogenide, Oxide, Karbonate, Sulfate, Phosphate, Silikate, organische Minerale), die nach dem System von Karl Hugo Strunz geordnet sind. Die Belege stammen von vielen wichtigen, meist historischen sächsischen, aber auch europäischen und außereuropäischen Fundorten.

Die regionale Sammlung ist vorwiegend auf die Mineral- und Erzlagerstätten in Südwestsachsen ausgerichtet. Es handelt sich um Belege aus Silber-, Zinn-, Wolfram-, Eisen-, und Flussspat-Lagerstätten im Erzgebirge und im Vogtland, die nach den Lagerstättenbezirken Schwarzenberg, Schneeberg-Schlema-Johanngeorgenstadt, Vogtland und Zwickau geordnet sind. Besonders hervorzuheben sind die zahlreichen Beispiele der Bi-Co-Ni-Ag-U-Erze sowie der Sekundärerze und Gangarten von Schneeberg und Schlema.

Die verschiedenartigen, häufig ähren- und büschelförmigen Kalkspäte aus dem Melaphyr-Mandelstein von Zwickau-Oberhohndorf sowie die Kalkspäte von weiteren westsächsischen Fundorten sind Teil einer speziellen Kalkspat-Sammlung, die zunehmend durch Belege aus anderen Regionen ergänzt wird.

In der Sammlung schöner Minerale und Edelsteine sind Mineralstufen ausgestellt, die sich durch besonders prächtige Formen und Färbungen auszeichnen.

Fossiliensammlung

In dieser Sammlung werden Fossilien aus allen Erdzeitaltern, die Verbreitung und Lebenwelt des Jura in Sachsen und Franken, wie auch Pflanzenabdrücke aus den tertiären Kiesen und Sanden von Zwickau-Mosel, die um 1937 gefunden wurden, gezeigt. Die wissenschaftlich bedeutende paläobotanische Sammlung von Pflanzen aus dem Zwickauer Steinkohlengebirge (Oberkarbon – Westfalium D) ist das Ergebnis intensiver Sammeltätigkeit im 19. und 20. Jahrhundert, die durch den umfangreichen Steinkohlenbergbau im Umfeld der Stadt möglich war. Bedeutende Paläobotaniker wie Hanns Bruno Geinitz (1855), Johann Traugott Sterzel (1886) und Rudolf Daber (1955) haben das Sammlungsmaterial bearbeitet. Das Museum kann auf mehr als 60 originale Belegstücke verweisen. In 22 Vitrinen wird eine Vielzahl bemerkenswerter Exemplare der Pflanzenwelt des Oberkarbons gezeigt.

Gesteinssammlung

Diese Sammlung beinhaltet eine Auswahl weit verbreiteter Gesteine aus den verschiedenen geologischen Baueinheiten Westsachsens. Besonders bedeutsam ist das Profil vom Tiefbauschacht, das mit 546 Gesteinsproben, die nach zunehmender Teufe (Tiefe unter der Oberfläche) angeordneten sind, den geologischen Bau im Untergrund der Stadt Zwickau dokumentiert.