Original paper

Tectonics and sedimentation in the continental strike-slip Saar-Nahe Basin (Carboniferous-Permian, West Germany)

Schäfer, Andreas

Abstract

The Saar-Nahe Basin, late Carboniferous and early Permian in age, provides an excellent location for the investigation of the interrelationship of tectonics and continental sedimentation. Surface and well control helps to define the stratigraphy, paleoecology, and sedimentology. This and a structural concept allow to precise a basin model. Strike-slip tectonics during the Westphalian, Stephanian, and Rotliegend initiated an asymmetric half-graben, closely related to the structural development of the central West European Variscides. Its dextral movement along the South Hunsrück Fault provided the engine for sedimentation within the basin. The SW-ward oriented travel of the Saar-Nahe Basin along the South Hunsrück Fault during the time span under discussion was with a velocity of about 7.8 km per my. Consequently, the basin's depocentre shifted NE-ward along the fault. Moreover, the basin subsided at a ratio of c. 258 m per my. A sedimentary succession c. 10 km thick was accumulated, 8 km of which has been preserved to the present day. Second-order sequence boundaries, highlighted by major conglomerate layers, subdivide the stratigraphic storeys.

Kurzfassung

Das spätkarbone bis frühpermische Saar-Nahe-Becken ist exzellentes Beispiel für die Analyse der Beziehung Tektonik und kontinentale Sedimentation. Tagesaufschlüsse und Bohrungen erlauben die Kontrolle von Stratigrafie, Paläoökologie und Sedimentologie. Diese und ein Strukturkonzept liefern die Grundlage für ein Beckenmodell. Schertektonik, d. h. Tektonik, die durch laterale Seitenverschiebung während des Westfal, des Stefan und des Rotliegend die Bildung eines asymmetrischen Halbgrabens verursachte, stand in engem Bezug zur strukturellen Entwicklung des zentralen westeuropäischen Variscikums. Dextrale (rechtshändige) Bewegung entlang der Hunsrück-Südrandstörung lieferte Anlass zur Sedimentation im Becken. Die während der diskutierten Zeitspanne Oberkarbon-Unterperm entlang der Hunsrück-Südrandstörung südwestwärts gerichtete Wanderung des Saar-Nahe-Beckens vollzog sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 7,8 km pro einer Million Jahre. Als Konsequenz daraus wanderte das Depotzentrum des Sedimentbeckens entlang jener Störung in Richtung NE. Das Sedimentbecken senkte sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 258 m pro einer Million Jahre. Dies führte zu einer Sedimentmächtigkeit von annähernd 10 km, von welcher rund 8 km auf den heutigen Tag überliefert ist. Signifikante Konglomerathorizonte markieren Sequenzgrenzen zweiter Ordnung, die das Saar-Nahe-Becken in drei deutlich voneinander verschiedene stratigrafische Stockwerke gliedern.

Keywords

european variscidessaar-nahe basinlate carboniferousearly permianwestphalianstephanianrotliegendbasin analysissequence stratigraphycontinental depositional environments