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Vergrößerung  Schachtelhalmgewächs
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Vergrößerung   eichenartiges Gewächs
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Vergrößerung   Schwerspat

Den Grundstock der geowissenschaftlichen Abteilung bildet die 1868 in den Besitz der Stadt gelangte Sammlung des Bergfaktors Ernst Julius Richter (1808-1868). In über dreißigjähriger Sammeltätigkeit hat er die Minerale aus den bekanntesten sächsischen Bergwerken und Fundorten nahezu vollständig erfasst. Zu seiner Sammlung gehören neben 2.300 Mineralstufen auch 940 Pflanzenabdrücke aus dem Zwickauer Steinkohlenbecken. Die Richter-Stiftung konnte seither durch weitere Schenkungen (Bergschuldirektor Schulz, Studienrat Dr. Noellner u.a.) sowie durch Ankäufe (Konrektor Prof. Schnorr, Sammlung von Arnim u.a.) bedeutend erweitert werden. Die mineralogisch-geologischen Sammlungen umfassen heute über 16.000 Stücke. Sie dokumentieren anschaulich die enge Verbindung der Stadt Zwickau zum erzgebirgisch-vogtländischen Bergbau.

Schwerpunktmäßig sind in der geowissenschaftlichen Abteilung Minerale, Fossilien und Gesteine aus zahlreichen sächsischen Bergwerken und anderen Fundorten zu sehen, die einen Einblick in die Geologie im westsächsisch-vogtländischen Raum geben. Die für Sachsen und die ehemalige Bergbauregion einmalige Sammlung, die sich seit der Umgestaltung des Museums durch Hildebrand Gurlitt Mitte der 1920er Jahre im Untergeschoss des Westflügels befindet, wurde in den 1980er Jahren modernisiert unter Beibehaltung der originalen Vitrinen und Schränke aus der Gründungszeit des Museums. Diese geschlossene Sammlung ist wissenschaftlich aufbereitet und sowohl für Forscher als auch für interessierte Laien zugänglich.

Die Fachbibliothek zur Sammlung enthält umfangreiche und wertvolle geologische und paläobotanische Publikationen aus dem wissenschaftlichen Nachlass von Rudolf Daber, Berlin. Diese können nach Voranmeldung eingesehen werden.