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Stefan und Rotliegend zwischen Odenwald und Alpenrand

Sittig, Eberhard

Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Heft 61 (2012), p. 646 - 696

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published: Oct 25, 2012

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Kurzfassung

Sedimente und Vulkanite des späten Karbon und frühen Perm sind im Untergrund Südwestdeutschlands weit verbreitet. Aufschlüsse finden sich südlich des Odenwalds allerdings nur in den vergleichsweise kleinen Gebieten an dessen Südrand und im Schwarzwald. Südlich des Mains beruhen die Kenntnisse über das späte Paläozoikum daher vornehmlich auf diesen beiden Ausstrichgebieten und werden nur in geringem Umfang durch Daten aus Tiefbohrungen in mesozoisch -känozoisch bedeckten Gebieten ergänzt. Im Gebiet von Baden-Württemberg ließen sich sieben Permokarbonbecken unterscheiden, die durch schmale Hochschollen voneinander getrennt und mit Kristallinschutt beliefert wurden. Die größten Becken sind das Kraichgau-, das Schramberg- und das Nordschweizer Becken, die jeweils mehrere zehn Kilometer breit und im Streichen mehr als 100 km lang sind. Die Mächtigkeit der stefanisch-frühpermischen Beckenfüllung übersteigt in den Depozentren 600 m. Deutlich kleiner sind Baden-Baden-, Offenburg- und Breisgau-Becken, die jeweils weniger als 30 km Durchmesser aufweisen und eng an spätkarbonische Scherzonen gebunden sind. Ein weiteres, kaum bekanntes Becken wurde unter der känozoischen Bedeckung des voralpinen Molassebeckens in Oberschwaben lokalisiert. Die durchgehend nichtmarinen Ablagerungen weisen einen markanten Farbwechsel von grau oder violettgrau im späten Karbon nach rot in den frühpermischen vulkanosedimentären Abfolgen auf. Die Ablagerungssysteme wurden dabei von eng verzahnten alluvialen, fluvialen und lakustrinen Milieus beherrscht, während äolische oder evaporitische Ablagerungen weitgehend fehlen. Die lithostratigraphische Nomenklatur wurde fast ausschließlich in den Ausstrichgebieten des Schwarzwaldes und Odenwaldes entwickelt, wo auch 12 der 13 Formationen definiert sind (eine anhand eines Bohrprofils). Die sechs spätkarbonischen Formationen in Baden-Württemberg (Staufenberg-, Hohengeroldseck-, Oppenau-, Tierstein-, Sankt-Peter - und Weiach-Formation) bestehen jeweils aus der sedimentären Füllung eines einzelnen Beckens. Die meisten von ihnen sind teilweise von rhyolithischen Vulkaniten und pyroklastischen bis epiklastischen Ablagerungen bedeckt, die spätest-karbonische bis frühest-permische Alter aufweisen. Diese vulkanosedimentären Abfolgen lassen sich in drei Formationen gliedern, die jeweils ein eigenes Vulkangebiet repräsentieren (Schriesheim-, Lichtental- und Geisberg-Formation). Die vergrößerten postvulkanischen Becken des frühen Perm überdecken teilweise mehr als eines ihrer spätkarbonischen Vorläuferbecken. Ihre Rotliegend-Sedimente werden daher nur in vier Formationen (Michelbach-, Rebberg-, Schramberg- und Weitenau-Formation) gegliedert, die noch durch eine informelle Einheit unsicherer Stellung (Ibenbach-Sedimente) ergänzt werden.

Abstract

Late Carboniferous to Early Permian sediments and volcanics are widely distributed in the subsurface of south-western Germany. To the south of the Odenwald basement uplift, however, outcrops are restricted to comparatively small areas on the southernmost edge and in the Black Forest. Thus, most of the information about the Late Palaeozoic, south of river Main, comes from these two areas, and is only scarcely supplemented by deep borehole data from the areas with Mesozoic-Cainozoic cover. Within Baden-Württemberg, seven Permo-Carboniferous sedimentary basins have been identified, separated from each other by narrow uplift zones that shed basement debris into the basins. The largest of these basins are the Kraichgau, Schramberg and Nordschweiz (northern Swiss) basins, each is several tens of kilometers wide and span more than 100 km along strike. The thickness of the Stefanian to Early Permian basin fill exceeds 600 m in the depocenters. Much smaller are the Baden-Baden, Offenburg and Breisgau basins, each less than 30 km across and closely related to late Carboniferous shear zones. A further, but poorly known, late Palaeozoic basin has been identified beneath the thick Cainozoic cover of the alpine Molasse Basin in the Oberschwaben region. The colour of the completely nonmarine deposits of all of these basins changes markedly from grey or purplish grey in the late Carboniferous sediments to red in the Early Permian Rotliegend volcanosedimentary succession. The depositional systems were dominated by interfingering alluvial, fluvial and lacustrine environments. Eolian or evaporite deposits are virtually lacking. The lithostratigraphic nomenclature of the largely-covered basins is mainly based on the Schwarzwald and Odenwald outcrop areas, where all but one of their 13 formations were defined (one is based on a well log). The six Late Carboniferous formations of Baden-Württemberg (Staufenberg, Hohengeroldseck, Oppenau, Tierstein, Sankt Peter, and Weiach formations) represent the sedimentary basin fill of six individual basins. Most of them are partly covered by rhyolithic volcanics and pyroclastic to epiclastic deposits of latest Carboniferous to earliest Permian age. These volcanosedimentary successions are grouped into three formations, each representing a separate volcanic district (Schriesheim, Lichtental, and Geisberg formations). Some of the larger postvolcanic Early Permian basins cover more than one of their Late Carboniferous pre-basins, and only four formations have been defined concerning their Rotliegend sediments (Michelbach, Rebberg, Schramberg, and Weitenau formations) - supplemented by an informal unit of uncertain position (Ibenbach sediments).

Keywords

CarboniferousPermianSteinkohlen GroupRotliegend GroupSouthern GermanyKarbonPermSteinkohlen-GruppeRotliegendSüddeutschland