Original paper

Petrographic, cathodoluminescence and fluid inclusion studies as provenance indicators of Early Palaeozoic sediments of Rügen, Germany

Boose, Jörg; Schmidt Mumm, Andreas; Giese, Uwe

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 222 Heft 1-2 (2001), p. 193 - 214

25 references

published: Sep 26, 2001

BibTeX file

ArtNo. ESP155022201008, Price: 29.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Abstract

Microstructural, cathodoluminescence and fluid inclusion studies were carried out on detrital quartz grains to support conventional provenance analysis of Early Palaeozoic clastic sediments of NE Germany (Rügen 5, Loissin 1, G 14-1) and of Bornholm. Considering these investigations, the detrital quartz component of Cambrian sedimentary rocks from Bornholm and the G 14 borehole derived from metamorphic sources from Baltica. The Ordovician turbiditic greywackes of Rügen contain exclusively magmatic quartz grains of a volcanic source. Silurian, clastic sediments display a combined source area with a metamorphic and a volcanic provenance. The input of metamorphic quartz grains shows a heterogeneous basement source area, while the volcanic quartz grains come from a homogeneous source. The Silurian sediments of G 14-1 demonstrate the closing of the Tornquist Ocean and mixing of both detritus provenances. For the stratigraphically undated Loissin sandstones we suppose a source area, which is comparable to the Cambrian source area of the southern Baltica, but contains an additional felsic, magmatic detrital component. Moreover, all samples reflect a younger, hydrothermal fluid event.

Kurzfassung

Ausgewählte, repräsentative Proben altpaläozoischer, klastischer Sedimente von NE-Deutschland (Bohrungen G 14-1, Rügen 5 und Loissin 1) und von Aufschlüssen auf Bornholm wurden untersucht, um Aussagen zu den ehemaligen Liefergebieten zu erzielen. Mit Hilfe der petrographischen Untersuchungen wurden verschiedene Quarztypen anhand von Interngefügen unterteilt. Durch die Kathodolumineszenz-Untersuchungen sowie Untersuchungen an Flüssigkeitseinschlüssen konnte die detritische Quarzkomponente weiter gegliedert und differenziert werden. Basierend auf diesen Untersuchungen zeigt sich, daû die Schüttung kambrischen Materials aus verschiedenen Quellen von Baltica erfolgt. Für das Ordovizium zeigt sich, daß ausschließlich magmatische Quarze einer vulkanischen Quelle in von Avalonia geschütteten, turbiditischen Grauwacken auftreten. Silurische, klastische Sedimente deuten auf ein kombiniertes Liefergebiet mit metamorpher und vulkanischer Provenienz. Der Eintrag metamorpher Quarze zeigt ein heterogenes, kristallines Liefergebiet, während die vulkanischen Quarze einer homogenen Quelle entstammen. Die silurischen Sedimente lassen somit die Schließung des Tornquist Ozeans und eine Durchmischung beider Detritus-Provenienzen erkennen. Für die stratigraphisch nicht eingeordneten Loissin-Sandsteine wird ein Liefergebiet angenommen, das in seiner Zusammensetzung mit dem Liefergebiet zu kambrischer Zeit vergleichbar ist. Die Loissin-Quarze zeigen aber auch eine zusätzliche saure, magmatische Quelle an. Alle Proben weisen ein bisher nicht datiertes, jüngeres, hydrothermales Ereignis auf.

Keywords

cathodoluminescencedetrital quartz grainsRügenTornquist OceanLoissinBalticamagmaticheterogeneoushydrothermal fluid