Toneisenstein ist ein eisen- und wasserhaltiges, häufig zu findendes Gestein. Überwiegend besteht es aus hydratisierten Eisenoxiden. Die enthaltenen Hauptminerale sind Goethit und Lepidokrokit. An einigen Fundstellen kann auch Hämatit beigemengt sein. Beide Minerale, sowohl Goethit als auch Lepidokrokit gehören zur Mineralklasse der Oxide und Hydroxide, beide enthalten oxidiertes Eisen und wurden als Eisenerz genutzt.
Toneisenstein tritt als Bestandteil sedimentärer, eisenhaltiger Gesteine auf, kann aber auch in sekundären Lagerstätten zu finden sein. Häufig tritt es dann als Verwitterungsprodukt eisenhaltiger Minerale in mafischen Vulkaniten (z. B. Basalt) oder felsischen Plutoniten (z. B. Diorit und Granit) auf.
Die vorliegende Stufe besitzt die für Eisenstein typische braune Färbung. An der Oberfläche wirkt er wie rostig, an den Bruchstellen, also im Innern des Gesteins, ist er dunkler gefärbt. Teilweise geht hier das Braun in ein Rotbraun über.
Es sind keine einzelnen Kristalle sichtbar, die Struktur erinnert teilweise an Tuffgestein, teilweise jedoch auch an ein vulkanisches Glas. All dies deutet auf einen Fund einer sekundären Lagerstätte hin. Auf den wirklichen Fundort, die Grube Braunesumpf bei Hüttenrode, trifft dies zu.
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