Original paper

Carboniferous stratigraphy and development of the Erzgebirge Basin, East Germany

Schneider, Jö rg W.; Hoth, Klaus; Gaitzsch, Birgit G.; Berger, Hans J.; Steinborn, Henry; Walter, Harald; Zeidler, Matthias K.

Abstract

The Erzgebirge Basin (Saxony, Eastern Germany) comprises the sedimentary record of the Variscan orogen starting from the so called "Early Molasses" of Late Mississippian, Viséan age of the Hainichen Basin, via the Pennsylvanian Late Westphalian deposits of the basins of Flöha, Zwickau and Oelsnitz, and the Permian Chemnitz Basin, up to the Upper Permian marine transgression of the Zechstein sea in the transition to the Mesozoic platform development. This area, situated in the Saxothuringian zone of the Variscides, forms an important link between the inner Variscides of the Bohemian Massif and the outer Variscides of the Rhenohercynian zone and the Variscan foreland basin in North Germany in terms of geotectonic and climatic processes, as well as for the understanding of the evolution of biota during this time. New sedimentological, lithostratigraphical and biostratigraphical data, as well as numerical ages from investigations of the Viséan Hainichen Basin and the Westphalian Zwickau Basin, are presented to demonstrate the development of this region. The early- to post-orogenic Late Viséan sediments of the Hainichen Subgroup were formed in the top and/or in front of the gravitational collapsing pile of Variscan nappes. The development of this basin could be traced from marine turbidite sequences up to fossiliferous continental deposits. During Westphalian times besides the typical Variscan NE–SW strike, N–S and NW–SE fault systems have influenced basin development and sedimentation. At intersection points of such deep faults local basins developed, such as the post-orogenic basin of Zwickau during the Westphalian D. The coal bearing sequence of this basin was deposited in an alluvial plain/flood plain/flood basin facies with palustrine areas related to the outer border of alluvial fans. An overview of the macrofloral, micro-floral and faunal content is given, together with a detailed description of the only surface outcrop of this basin.

Kurzfassung

In den Sedimenten und Vulkaniten des Erzgebirge-Beckens ist die Entwicklung des variscischen Orogens im östlichen Saxothuringikum dokumentiert. Sie beginnt mit den klassischen unterkarbonischen Frühmolassen (oberes Mississippian, Viséan) des Hainichen-Beckens und reicht über die oberkarbonischen Molassen (Pennsylvanian, Westfal B bis D) der Becken von Flöha und Zwickau-Oelsnitz sowie des Rotliegend Chemnitz-Beckens bis zur oberpermischen Zechsteintransgression mit dem Übergang zur mesozoischen Plattform-Entwicklung. In Sicht auf geotektonische und klimatische Prozesse sowie für das Verständnis der biotischen Evolution in diesem Zeitabschnitt bildet dieses Becken in der Saxothuringischen Zone ein wichtiges Bindeglied zwischen den Becken der inneren Varisciden des Böhmischen Massivs und den Becken der äußeren Varisciden in der Rhenoherzynischen Zone sowie dem Vorlandbecken der Varisciden in Norddeutschland. In einer Zusammenfassung jüngster Untersuchungen zur Geologie und Paläobiologie des Viséan des Hainichen-Beckens und des Westfal des Zwickau-Beckens werden neue Daten zur Sedimentologie, Lithostratigraphie und Biostratigraphie sowie numerische Altersdaten präsentiert. Daraus ergibt sich, dass die die früh- bis postorogenen Sedimente der Hainichen-Subgruppe (oberes Viséan) im Top und/oder an der Front eines gravitativ kollabierenden variscischen Deckenstapels abgelagert wurden. Aus zum Teil tektonisch isolierten Beckenrelikten lässt sich eine Entwicklung von marinen Turbiditsequenzen bis hin zu kontinentalen Klastiten rekonstruieren. Während des Westfal werden Beckenentwicklung und Faziesmuster neben dem typisch variscischen NE–SW-Strukturbau durch N–S und NW–SE streichende Tiefenbrüche gesteuert. An Kreuzungsbereichen derartiger Störungssysteme entstehen lokale Becken, wie das postorogene Zwickau-Becken im Westfal D. Die kohleführenden Sedimente dieses Beckens wurden in einem alluvial plain/flood plain/flood basin-Environment mit Vermoorungsarealen an Fronten von Schuttfächern abgelagert. Neben der Beschreibung des einzigen Übertageaufschlusses des Westfal im Zwickau-Becken wird ein Überblick zu den Makro- und Mikrofloren sowie zur Fauna gegeben.

Keywords

mississippianpennsylvanianerzgebirge basingermanylithostratigraphybiostratigraphybasin history