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40Ar/39Ar-Laser-analyses of detrital white mica from the pre-Carboniferous of the Loissin 1 borehole - implications for the deeper subsurface of NE-Germany

Giese, Uwe; Handler, Robert; Neubauer, Franz; Weber, Johannes

Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen Band 222 Heft 1-2 (2001), p. 253 - 268

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published: Sep 26, 2001

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ArtNo. ESP155022201010, Price: 29.00 €

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Abstract

The Loissin 1 borehole represents the only borehole on the NE German mainland which has encountered pre-Carboniferous strata. The undated siliciclastic series is composed of red and green colored slates, fine-grained turbiditic sandstones and microconglomerates. Deposited in an unstable, mobile basin, the rocks have been folded, cleaved and tectonically imbricated under anchizonal conditions. The detrital composition of the clastic sediments shows similarities to the Lower Cambrian clastic series of the southern East European Platform. Detrital muscovites of the clastic sediments yield 40Ar/39Ar single grain total-fusion ages between 650 Ma and 950 Ma. Total-gas and plateau ages of two detrital mica concentrates give ages of ca. 890 Ma. This indicates that the detrital muscovites derived from a Sveconorwegian source area. The results plead for a Baltican derivation of the clastic debris and for a Vendian or Lower Cambrian age of the metasediments. It appears that Baltican cover sequences were involved in the Caledonian deformation. The results imply a southern extension of the East European Platform beneath northern Germany which rules out that the Caledonian Deformation Front or the Trans-European Fault represents the former Caledonian crustal suture zone.

Kurzfassung

Die Loissin 1 Bohrung ist die einzige Bohrung auf dem NE-deutschen Festland, die prä-karbonische Schichten erreicht hat. Unter Kalken des mittleren Visés folgt mit einer Winkeldiskordanz eine biostratigraphisch nicht datierte, deformierte siliziklastische Serie, die als Loissin- oder Lubmin-Sandstein-Formation bezeichnet wird. Sie setzt sich aus roten und grünen Tonsteinen, feinkörnigen turbiditischen Sandsteinen und Mikrokonglomeraten zusammen, die in einem instabilen Becken sedimentiert worden ist. Die detritische Zusammensetzung der Klastika weist Ähnlichkeiten zu unterkambrischen Sandsteinen der südlichen Osteuropåäschen Plattform auf. 40Ar/39Ar-Einzelkorn-Datierungen an detritischen Muskoviten weisen Alter zwischen 650 Ma und 950 Ma auf. Gesamt- und Plateau-Alter von zwei detritischen Muskovitkonzentraten ergeben ein Alter von ca. 890 Ma. Sie werden als Abkühlalter eines svekonorwegischen Liefergebietes interpretiert. Die Ergebnisse sprechen für eine baltische Herkunft des detritischen Bestandes der klastischen Sedimente und deuten auf ein vendisches oder unterkambrisches Alter für die Loissin- oder Lubmin-Sandstein-Formation. Die Bohrung belegt, daß baltische Deckschichten in die kaledonische Deformation miteinbezogen wurden. Die Ergebnisse zeigen auch, daß die Kaledonische Deformationsfront oder die Trans-Europäische Störung nicht als kaledonische Krustensutur in Frage kommen.

Keywords

borehole Loissin 1/70pre-Carboniferousdetrital muscovite40Ar/39Ar-total-fusion agesSveconorwegian source area