Hallo Erik,
Funde verkieselter Holzreste sind im Buntsandstein tatsächlich möglich (u. a. aus dem Saarland bekannt), aber nicht unbedingt häufig und stammen aus sandigen Strata.
Was für ein Matrixsediment hast Du denn? Du sagtest was von einer Tonschicht, ist das petrographisch korrekt? Darin kann ich mir verkieselte Holzreste eher schwer vorstellen, denn gerade hier fehlt die nötige intergranulare Porosität, um kieselsäurehaltige Lösungen in ausreichender Menge im Sedimentkörper zirkulieren zu lassen. Holz bzw. pflanzliche Reste werden in Ton(stein) bevorzugt inkohlt überliefert. Evtl. dann doch vorkommende Mineralisationen (Pyrit) speisen sich aus dem stofflichen Inhalt der Holzmasse (Schwefel) plus unmittelbar angrenzender Gesteinspartien (Eisenionen) - eine ausreichende Zufuhr von Kieselsäure würde ein größeres Einzugsgebiet erfordern und ist damit in Gesteinen geringer Porosität nicht zu erwarten. Auch scheinen die Prozesse, die zur Freisetzung gelöster Kieselsäure führen (die zugegebenermaßen immer noch nicht genau im Detail geklärt sind) in Tonen nicht in dem Ausmaß abzulaufen, wie es für Sedimente der Sandfraktion gilt.
Natürlich gibt es Ausnahmen, z. B. verkieselte Hölzer in feinkörnigen vulkanoklastischen Sedimenten, hier ist die Korngröße und damit der Porenraum aber deutlich größer als bei aquatisch abgelagerten Tonen. Das mal nur der Vollständigkeit halber.
Dass Chalzedonbildungen wurstig, wurmig u. ä. aussehen können, hab ich noch im Hinterkopf, das könnte, wie Du schon sagst, in der Tat eine Erklärung für die äußere Textur sein. Diagenetisch, vor allem durch Umkristallisation, können sich manche Sedimentstrukturen ja bis zur Unkenntlichkeit verändern...
Was mir noch in den Sinn kommt: Könnte es sich um Fraßgänge von Crustaceen handeln?
Ein oben/unten orientierter Fund, am besten noch im Anstehenden, ist wohl die einzige Möglichkeit, noch etwas mehr dazu zu sagen.
Wenn Du den Befund im Rahmen einer offiziellen Kartierung nutzen willst (und für Deine Grenzziehung scheinen sie ja wichtig und daher erwähnenswert zu sein), würde ich die Belege als Objekte mit unsicherer Genese rein qualitativ beschreiben und von Interpretation absehen bzw. diese deutlich als Vermutung kennzeichnen, und das auch nur, wenn Du einige stichhaltige Indizien dafür hast (die wohl aktuell nicht vorhanden sind).
Lass doch für den nächsten Bearbeiter noch was übrig, hauptsache Du hast einen Marker für Deine stratigraphische Grenze, welcher Natur der nun auch immer im Detail sein mag

Gruß,
Triassammler