Original paper

Sequence stratigraphy of an alluvial fan-delta in the Upper Marine Molasse (Pfander area, Late Burdigalian, Miocene)

Frieling, Dorothea; Aehnelt, Michaela; Scholz, Herbert; Reichenbacher, Bettina

Abstract

The Pfänder ridge east of Lake Constance (Southwest Germany) is composed of clastic sediments of the Lower Freshwater Molasse, the Upper Marine Molasse and the Upper Freshwater Molasse. Here we present a sedimentological and sequence stratigraphical study on the deltaic deposits of the Upper Marine Molasse that formed during the Eggenburgian/Ottnangian transgression (Lower Miocene) in front of the alluvial Pfänder Fan. Specifically, we focus on the deltaic succession to the Northeast of the talus centre. Within this we investigated four sections, up to 400 m thick, in the area between Bregenz (Vorarlberg) and Weiler (Allgäu). Four sedimentological units were defined: (1) the "basal" conglomerate, (2) the monotonous "zone of glauconitic sandstones", (3) the heterogenous "zone of the delta facies" with sandstones, thin marl layers and conglomerates, (4) the "zone of marls and fine-grained sandstones". The sections display, from northeast to southwest, a successive change from a distal shallow marine environment with no or very little influence from the Pfänder Fan (Rothenbach and Kesselbach sections) to a proximal shallow marine environment with strong deltaic influences (Huberbach and Leckenbach sections). We suggest five base level cycles forming two transgressive-regressive sequences for the Upper Marine Molasse. The lower sequence (base level cycles I to III) is correlated with the Eggenburgian, its highstand systems tract is represented by deltaic sediments (base level cycles II and III). The upper sequence, for which we assume an Ottnangian age, can be subdivided into two base level cycles (IV and V). They probably can be correlated with the two known transgressive-regressive cycles of the Ottnangian in the southwestern German part of the Molasse Basin.

Kurzfassung

Den Pfänder-Rücken östlich des Bodensees (Südwestdeutschland) bauen klastische Sedimente der Unteren Süßwassermolasse, Oberen Meeresmolasse und Oberen Süßwassermolasse auf. Die während der untermiozänen marinen Überflutung (Eggenburg/Ottnang) im Vorfeld des alluvialen Pfänder-Fächers abgelagerten deltaischen Sedimente wurden sedimentologisch und sequenzstratigrafisch untersucht. Die vier untersuchten Profile liegen zwischen Bregenz (Vorarlberg) und Weiler (Allgäu) und umfassen eine fast 400 m mächtige Abfolge im randlichen Deltakörper nordöstlich des Schüttungszentrums. Es wurden vier sedimentologische Einheiten definiert: (1) das ,,Basal-Konglomerat, (2) die monotone ,,Zone der glaukonitischen Sandsteine, (3) die heterogene ,,Zone der Delta-Fazies mit Sandsteinen, Mergellagen und Konglomeraten und (4) die ,,Zone der Mergel und feinkörnigen Sandsteine. Von Nordosten nach Südwesten zeigen die Profile einen allmählichen Übergang von einem distalen flachmarinen Ablagerungsraum ohne oder mit nur sehr geringer Beeinflussung durch den Pfänder-Fächer (Rothenbach und Kesselbach) zu einem proximalen flachmarinen Sedimentationsraum mit starkem deltaischen Einfluss (Huberbach und Leckenbach). In der Abfolge sind fünf ,,base level-Zyklen nachweisbar, welche zwei transgressiv-regressive Sequenzen aufbauen. Die untere Sequenz (,,base level-Zyklen I bis III) umfasst den Zeitraum des Eggenburg, ihr ,,highstand systems tract wird durch deltaische Sedimente gebildet (,,base level-Zyklen II und III). Die obere Sequenz, für welche ein Ottnang-Alter angenommen werden muss, ist in zwei ,,base level-Zyklen (IV und V) untergliederbar, welche höchstwahrscheinlich mit den bekannten zwei transgressiv-regressiven ,,Zyklen im südwestdeutschen Anteil des Molassebeckens parallelisierbar sind.

Keywords

pfandersouthwest germanyvorarlbergupper marine molasse (omm)miocenedeltaic complexsequence stratigraphylignitecoal