Original paper

New age for Paleogene/Neogene clastics at the northern termination of the Upper Rhine Graben (Hesse, Germany)

Neuhaus, Sven

Abstract

This study is about Paleogene/Neogene clastics in the Wetterau at the northern termination of the Upper Rhine Graben (Hesse, Germany). There was common consent that they are comparable in age with the Calcareous Tertiary of the Mainz Basin (uppermost Chattian to Lower Burdigalian). In the southern part of the Wetterau, this assumption is proofed biostratigraphically. In the northern Wetterau, similar clastics are almost fossil-free and dating is very difficult. These clastics belong to the Rockenberg Formation with an assumed age of Lower Chattian to Lower Burdigalian. Especially in the northern Wetterau, there was agreement that they are only of uppermost Chattian to Lower Burdigalian age, locally overlain by Pliocene gravels.Euhedral zircons, detected in a newly recognised altered trachytic tuff intercalated in these gravels, were U-Pb dated. The dating yielded an age of 26.2 ± 0.2 Ma. The zircons show nearly perfect faces with almost no signs of abrasion. This leads to the conclusion, that there was no transport after the sedimentation of volcanic ash in an alluvial environment. Consequently, the gravels are Middle Chattian in age, which is much older than previously thought. The underlying sands may be of uppermost Rupelian to Lower Chattian age, indicated by older Tertiary sediments below them and the sparse fossil record within. They are in that case comparable in age with the Marly Tertiary of the Mainz Basin (Middle Rupelian to Upper Chattian).

Kurzfassung

Diese Studie beschäftigt sich mit paläogenen/neogenen Klastika in der Wetterau am nördlichen Ende des Oberrheingrabens (Hessen, Deutschland). Es herrschte allgemeiner Konsens darüber, dass sie zeitlich mit dem Kalktertiär im Mainzer Becken (oberstes Chattium bis unteres Burdigalium) vergleichbar sind. Im südlichen Teil der Wetterau lässt sich diese Annahme biostratigrafisch belegen. In der nördlichen Wetterau sind vergleichbare Klastika nahezu fossilfrei und ihre stratigrafische Einstufung ist sehr schwierig. Diese Klastika gehören zur Rockenberg-Formation mit einem angenommenen Alter von unterem Chattium bis unterem Burdigalium. Insbesondere in der nördlichen Wetterau herrschte Übereinstimmung darüber, dass sie nur ein Alter vom obersten Chattium bis ins untere Burdigalium haben und örtlich von pliozänen Kiesen überlagert werden.Idiomorphe Zirkone, aus einem neu entdeckten alterierten trachytischen Tuff eingeschaltet in diese Kiese, wurden U-Pbdatiert. Die Datierung ergab ein Alter von 26,2 ± 0,2 Ma. Die Zirkone zeigen beinahe perfekte Kristallflächen mit nahezu keinen Zeichen von mechanischem Abrieb. Diese Beobachtung lässt darauf schließen, dass es keinen Transport nach der Ablagerung von vulkanischer Asche in ein alluviales Milieu gab. Daher werden die Kiese in das mittlere Chattium eingestuft, was viel älter ist als bisher angenommen wurde. Die unterlagernden Sande haben möglicherweise ein Alter vom obersten Rupelium bis ins untere Chattium, was durch darunter vorkommende ältere tertiäre Sedimente und darin spärlich auftretende Fossilfunde belegt wird. Sie sind in diesem Fall zeitlich mit dem Mergeltertiär im Mainzer Becken vergleichbar (mittleres Rupelium bis oberes Chattium).

Keywords

paleogeneneogenegermanyupper rhine grabenwetterauclastic sedimentsaltered trachytic tuffzirconu-pb agerockenberg formation