Original paper

High-resolution sequence stratigraphy of a Late Jurassic mixed carbonate-siliciclastic ramp, Lower Saxony Basin, Northwestern Germany

Kästner, Marleen; Schülke, Immo; Winsemann, Jutta; Böttcher, Jürgen

Abstract

This paper presents a high-resolution sequence stratigraphic analysis of Late Jurassic storm-dominated, shallow-water mixed carbonate-siliciclastic ramp deposits (Korallenoolith Formation) of the Lower Saxony Basin. Detailed mapping and logging of eight sections along a 45 km W-E transect (Wiehengebirge, Wesergebirge, Süntel) were carried out to document the lateral and vertical facies architecture. Considerable thickness variations of the Korallenoolith Formation along this transect indicate synsedimentary extensional tectonics.New data from microfacies, sedimentary structures, gamma ray signals, carbonate contents and δ13C and δ18O stable isotopes were integrated to characterise and define depositional sequences. The periodic variations of the data series were evaluated by spectral analysis.Six medium-scale depositional sequences (3-28 m thick) have been recognized, built-up by 1-6 m thick small-scale sequences. Medium-scale sequences probably represent 400 Ka Milankovitch cycles and can be correlated along the 45 km W-E transect. They form larger-scale regressive-transgressive sequence sets, bounded by a major unconformity. This unconformity probably corresponds to the R8b/T9 sequence boundary. However, the sparse biostratigraphic markers prevent a precise correlation with the sea-level chart after Hardenbol et al. (1998).

Kurzfassung

Die flachmarinen, gemischt karbonatisch-siliziklastischen Ablagerungen der Korallenoolith-Formation (Oberjura) im Niedersächsischen Becken werden sequenzstratigrafisch interpretiert. Anhand detaillierter Aufnahmen von acht Profilen (Wiehengebirge, Wesergebirge, Süntel) wurde die laterale und vertikale Faziesarchitektur rekonstruiert. Entlang eines 45 km langen W-E-Profils sind Mächtigkeitsschwankungen des Korallenoolith erkennbar, die auf synsedimentäre extensionale Tektonik zurückgeführt werden.Neue Daten, basierend auf Mikrofazies, Sedimentstrukturen, Gamma-Ray-Messungen, Karbonatgehalt und Isotopenwerte (δ13C und δ18O), dienen der Definition und Charakterisierung von Ablagerungssequenzen. Periodische Variationen werden mittels Spektralanalyse bestimmt. Sechs ,,medium-scale-Sequenzen (3-28m mächtig) werden von ,,small-scale-Sequenzen (1-6m mächtig) aufgebaut. Die ,,medium-scale-Sequenzen können entlang eines W-E Profils korreliert werden und repräsentieren vermutlich 400 000 a Milankovitch-Zyklen. Die ,,medium-scale-Sequenzen bauen Sequenzsets übergeordneter Ablagerungssequenzen auf. Die Diskordanz zwischen dem regressiven und dem transgressiven Zyklus dieser übergeordneten Ablagerungssequenzen korreliert wahrscheinlich mit der R8b/T9-Sequenzgrenze. Dennoch verhindert das Fehlen von Leitfossilien eine genaue biostratigrafische Einstufung und somit eine präzise Korrelation mit der Meeresspiegelkurve von Hardenbol et al. (1998).

Keywords

late jurassiclower saxony basinsequence stratigraphymixed carbonate-siliciclastic rampmilankovitch cyclessynsedimentary tectonicsspectral analysisstable isotopes