Original paper

Lakustrine und pedogene Sedimente im Knollenmergel (Mittlerer Keuper, Obertrias) des Mainhardter Waldes (Nordwürttemberg)

Seegis, Dieter B.; Goerigk, Matthias

Kurzfassung

Im nördlichen Baden-Württemberg treten im höheren Mittelkeuper lokal feuersteinführende Kalkbänke und Tonsteine auf, deren genaue stratigraphische Zugehörigkeit lange umstritten war. Neue Kartierungsergebnisse und petrographische Untersuchungen an einem dieser Vorkommen zeigen, daß es sich um eine besondere fazielle Ausbildung des höchsten Knollenmergels handelt. Die Kalke mit ihren Verkieselungen werden aufgrund ihres Gefüges und des spärlichen Fossilinhalts als palustrine Karbonate interpretiert. Sie entstanden in extrem flachen Seen und unterlagen während häufiger Austrocknungsphasen einer wiederholten pedogenen Überprägung. Anzeichen dafür sind in-situ-Brekziierung, Caliche-Pisoide und starke Durchwurzelung. Die Verkieselungen sind syngenetisch, die SiOz-Abscheidung erfolgte vermutlich an der damaligen Grundwasseroberfläche. Mit den Kalken verzahnte Tonsteine und sandige Sedimente werden als Ablagerungen im Einmündungsbereich eines Wasserlaufes in den See gedeutet. Das Auftreten von verkieseltem Torf in diesem Bereich belegt ein starkes Pflanzenwachstum. Die Diskussion einer Reihe sehr ähnlicher Vorkommen zeigt, daß derartige Sedimente im höheren Knollenmergel Nordwürttembergs nicht selten sind. Dazu gehören auch die bislang in den Oberkeuper gestellten, kohleführenden Schichten von Mittelbronn und Obergröningen auf der Frickenhofer Höhe, die früher bergmännisch ausgebeutet wurden. Ferner werden einige Schuttdecken aus Keuperfeuersteinen in Baden-Württemberg als Relikte verwitterter Knollenmergel-Kalke gedeutet und Kriterien für die Identifizierung dieser Knollenmergel-Feuersteine aufgestellt. Der manchmal angenommene Zusammenhang der Feuerstein-Vorkommen mit tektonischen Strukturen wird widerlegt, er beruht nur auf der Erhaltung einiger solcher Vorkommen in tektonischer Tieflage. Es zeigt sich, daß zur Zeit des höheren Knollenmergels zahlreiche Seesenken mit reicher Vegetation bestanden. Der Knollenmergel ist daher am ehesten als Ablagerung einer sehr ausgedehnten, mit Seen durchsetzten "trockenen" Playaebene anzusprechen, die randlich in Schwemmfächer überging.

Abstract

The stratigraphic membership of local occurrences of chert-bearing limestones and claystones in the upper Middle Keuper of northem Baden-Württemberg has long been subject to controverse discussion. Recent field and petrographic investigations of one of these occurrences yielded evidence for placing them stratigraphically into the uppermost Knollenmergel, representing a peculiar facial development of this stratigraphie member. The chert-bearing limestones are interpreted as palustrine carbonates, according to their texture and sparse fossil content. They were deposited in extremely shallow lakes and, during phases of drying-out, were subject to repeated pedogene modification. The latter is indicated by in-situ-brecciation, caliche pisoids and an intensive root penetration. The silicifications are syngenetic, SiO2-precipitation probably taking place in the niveau of former ground-water tables. Clay- and sandstones connected to the limestones are interpreted as sediments deposited by a small river entering the lake. The occurrence of silicified peat near the presumed river mouth demonstrates a dense vegetation. Discussing a number of very similar deposits in the studied area, it is shown that such palustrine sediments are abundant in the upper Knollenmergel of Nordwürttemberg. Some of them had been placed erroneously into the Upper Keuper by most previous authors; the best-known examples are the coal-bearing strata of Mittelbronn and Obergröningen on the Friekenhofer Höhe, which were in former times exploited for coal. Furthermore, some deposits consisting of abundant isolated rock fragments of Keuper cherts in Baden-Württemberg are interpreted as weathering relics of eroded chertbearing Knollenmergel limestones. Criteria for distinguishing Knollenmergel cherts from other Keuper cherts in the studied area are given. It is shown that a genetic connection of some Knollenmergel chert deposits to tectonie structures, as assumed by some previous authors, does not exist. Obviously, in late Knollenmergel times a number of shallow lakes existed, each fringed by a girdle of dense vegetation. The Knollenmergel is interpreted as the deposit of an extensive dry playa showing a number of shallow lakes and ponds, in front of alluvial fans.

Keywords

mainhardter waldgermanynorthern Baden-württembergknollenmergelkeuper