Original paper

Sequence analysis of the Early Paleozoic sedimentary systems of Jordan

Schneider, Werner; Amireh, Belal S.; Abed, Abdulkader M.

Abstract

The "Nubian Series" of Jordan have been a common subject of sedimentologic research to the authors through two decades. The 1700 m thick Early Paleozoic Systems (Cambrian, Ordovician, Silurian) to be dealt in this paper were deposited at the northern rim of the Arabian Shield (Gondwana). From time to time, the Tethyan Sea invaded onto this stable shelf platform and left more or less reliable time markers intercalating with thick clastic series that prograded from south and southeast.Systematic facies analysis (lithofacies, architectural elements) and trace fossil studies (mainly Cruziana) were conducted along fifty profiles. They allowed the identification of a broad variety of sedimentary environments and bathymetric undulations during the interplay of transgression and regression, from offshore to supratidal conditions. The most important transgressions occurred in the Llanvirnian and at the Silurian base.Granulometric data and the variations of the mineral content confirm, in addition, the type of sedimentary environments. Gamma ray logs underline the applicability of Cruziana-bearing pelites as ingressive indicators. Since regional tectonic events are seen as subordinate, the sedimentologic processes are to be interpreted as of mainly global eustatic interplay. Thereby it becomes evident that the "Maximum Flooding Surface" (after Galloway 1989) is to be preferred versus the classic "Erosive Unconformity" (after Vail et al. 1977) at the edge of a craton.

Kurzfassung

Über zwei Jahrzehnte haben sich die Autoren gemeinsam mit der Sedimentologie der ,,Nubischen Serien Jordaniens befasst. Die hier vorgestellten, ca. 1700 m mächtigen altpaläozoischen Systeme (Kambrium, Ordovizium, Silur) wurden am Nordrand des Arabischen Schildes (Gondwana) abgelagert. Von Zeit zu Zeit erfolgten Meereseinbrüche von der Tethys und hinterließen in den von Süden und Südosten geschütteten mächtigen klastischen Serien mehr oder weniger verlässliche Zeitmarken.Anhand von ca. 50 Profilen erlauben systematische Faziesanalysen (Lithofazies, Sedimentarchitektur) sowie Spurenfossilien (mit Cruziana) die Identifizierung eines breiten Spektrums von Ablagerungsmilieus und ihrer bathymetrischen Veränderungen im Wechselspiel von Transgression und Regression zwischen ,,offshore und supratidalen Milieus. Die zwei bedeutendsten Meereseinbrüche erfolgten im Llanvirn und an der Silur-Basis.In Ergänzung bestätigen Korngrößenparameter sowie Variationen des Mineralbestands die ermittelten Ablagerungs-Milieus. Gamma Ray-Logs unterstreichen die Verwendbarkeit Cruziana-führender Pelite als ingressive Indikatoren.Da regionaltektonische Vorgänge als untergeordnet einzustufen sind, wird von einem global-eustatischen Wechselspiel ausgegangen. Dabei stellt sich heraus, dass die ,,Maximum Flooding Surface als Sequenzgrenze (nach Galloway 1989) gegenüber der klassischen ,,Erosiven Diskontinuität (nach Vail et al. 1977) am Rand eines stabilen Kratons vorzuziehen ist.

Keywords

sedimentologydepositional environmentslithofaciesarchitectural elementstrace fossilsgranulometrysedimentary petrologysequence analysisdiagenesisearly paleozoicnubian seriesjordan