Original paper

Glaukonit im Schilfsandstein: Schlüssel zur kontroversen Faziesanalyse?

Heling, Dietrich; Beyer, Matthias

Kurzfassung

Bohrungsaufschlüsse bei Eppingen im Kraichgau ließen erkennen, daß die Werksteinfazies des Schilfsandsteins (Mittlerer Keuper) zur Zeit seiner Ablagerung einen ausgeprägten Grünsand-Charakter besaß. Rezente glaukonitreiche Grünsande sind ausnahmslos an flachmarine Sedimentationsbereiche gebunden, weil sich Glaukonit nur unter schwach reduzierenden Bedingungen bei geringen Sedimentationsraten bilden kann. Es ist wahrscheinlich, daß die glaukonitischen Grün-Pillen des Schilfsandsteins im küstennahen Bereich eines Flachmeeres entstanden. In den küstenferneren Bereichen des Beckens sedimentierte die Stillwasserfazies des Km2 mit geringer Sedimentationsrate. Diese Bedingungen dauerten lange Zeit hindurch an. In einer zweiten Phase der stratigraphischen Schilfsandsteinstufe verflachte das Becken als Folge einer epirogen verursachten Regression, die Zuflüsse vom Festland im N und E schnitten sich in die trockengefallenen Ränder ein und ließen mit hoher Sedimentationsrate die bekannten fluviatilen Stränge oder Bänder der Werksteinfazies entstehen. Dabei wurde der Glaukonit umgelagert und geriet im durchlüfteten Süßwasser unter Bedingungen der Instabilität. Das abgegebene Kalium des Glaukonits führte zu einer synsedimentär einsetzenden und ausgedehnten K-Feldspat-Authigenese. Das ebenfalls freiwerdende Eisen schied sich als hydroxidischer Zement im Porenraum aus. Die Zweiphasigkeit der hier entwickelten Schilfsandstein-Genese verbindet die marinen und fluviatilen Faziesmerkmale. Der Widerspruch des räumlichen Nebeneinanders der marinen Stillwasserfazies und der fluviatilen Sandsteinfazies wird in ein zeitliches Nacheinander aufgelöst. Die K-Feldspat-Authigenese unterstützt dieses Modell und gerät dadurch zu einem Beispiel, daß auch frühe Diagenesen Hinweise auf die Bildungsbedingungen eines Sandsteins liefern können.

Abstract

The occurrence of glauconite in the Schilfsandstein: A key to resolve controversies of the facies analysis? According to petrographie investigations on sampIes from shallow-depth boreholes near Eppingen (Kraichgau, SW-Germany) the sandfacies of the Schilfsandstein (Triassie, Middle Keuper, km2) is very likely to have been deposited as a greensand, because the sand contained abundant glauconite-bearing green pellets at the time of deposition. Investigations of Recent greensands have prooved that glauconite can form only in a weakly reducing environment and at low sedimentation rates. Such conditions are prevailing in shallow marine basins. Therefore, the glauconitic green pellets found in the Schilfsandstein are considered to have formed in shallow sea water near-shore of the Keuper Basin. Further off-shore the silt facies ofthe Schilfsandstein member was deposited. These conditions remained stable for a rather long period of time. After the silt-facies period the basin became even shallower probably due to an epirogenic regression. Channels were cut into the previously sedimented silt deposits by the rivers from the continent surrounding the basin in the North and East. Soon after erosin the channels were filled by sand leav ing broad strings of sand (Sandstränge). Mixed with the sand the glaucony o f the near-shore basin ranges was redeposited downstream along with the channel-fill. As soon as in contact with the aerated fluvial water the glauconite became instable and lost its potassium content which gave rise to an extensive potassium feldspar authigenesis. The iron content also liberated by the oxidation of the glauconite was precipitated as Fe-hydroxidic pore cement. By the above suggested two-phase formation of the Schilfsandstein member both its marine and terrestrial features can be combined. The contradiction of the spatial coexistence of the marine silt-facies and the fluvial sandstone-facies is resolved by assuming a temporal succession of both facies. This model is supported by the potassium feldspar authigenesis, displaying an example of how early diagenetic processes can help unravel the environmental conditions forming a sandstone.

Keywords

glauconiteschilfsandsteinfacies analysiseppingengermanykraichgau