Original paper

The Mississippian (Lower Carboniferous) in northeast Spitsbergen (Svalbard) and a re-evaluation of the Billefjorden Group

Scheibner, Christian; Hartkopf-Fröder, Christoph; Blomeier, Dierk; Forke, Holger

Abstract

New findings of miospore assemblages from sediments of the Billefjorden Group in northeastern Spitsbergen indicate a Famennian and Visean to early Serpukhovian age. These sediments were deposited in a narrow basin (Lomfjorden Trough), open in a northerly direction. The age and depositional history of the NNW-SSE trending Lomfjorden Trough is comparable to the age-equivalent St. Jonsfjorden, Billefjorden and Inner Hornsund troughs of Spitsbergen. In contrast to the thick sedimentary packages of the latter three, the sediments of the Billefjorden Group in the Lomfjorden Trough do not exceed 50 m in thickness. A re-evaluation of the age of the Billefjorden Group based on own palynological dates and literature on Spitsbergen suggests that both, the lower boundary and the upper boundary of the group should be moved. The lower boundary for most depositional areas on Spitsbergen, except NE-Spitsbergen, is located within the latest Tournaisian instead within the Late Devonian. The boundary with the basal red sandstone of the overlying Gipsdalen Formation is located within the early Serpukhovian rather than at the Visean/Serpukhovian boundary. A Serpukhovian age is also supported by the deposition of reddish sediments in the upper part of the Billefjorden Group, which indicate a transition from a warm, humid climate to the warm, arid climate of the Gipshuken Group.

Kurzfassung

Neue Funde von Miosporen-Vergesellschaftungen aus den Sedimenten der Billefjorden-Gruppe in NordostSpitzbergen zeigen ein Ablagerungsalter von Famennium und Viseum bis Serpukhovium an. Diese Sedimente wurden in einem engen, nach Norden offenen Becken (Lomfjorden-Trog) abgelagert. Das Alter und die Ablagerungsgeschichte des NNW-SSE streichenden Lomfjorden-Trogs ist mit den altersgleichen Trögen des St. Jonsfjorden, Billefjorden und Inner Hornsund vergleichbar. Im Gegensatz zu den drei letztgenannten Trögen beträgt die Gesamtmächtigkeit nicht mehr als 50 m. Eine Neubewertung des Alters der Billefjorden-Gruppe anhand von eigenen palynologischen Daten und Daten aus der Literatur lässt die Vermutung zu, dass sowohl die untere als auch die obere Grenze verschoben werden müsste. Die untere Grenze für die meisten Ablagerungsräume, mit Ausnahme von NE-Spitzbergen, liegt innerhalb des späten Tournaisium anstelle des späten Devon. Die obere Grenze zu den roten Sandsteinen der überliegenden Gipsdalen-Formation liegt im früheren Serpukhovium, anstelle der Viseum/Serpukhovium-Grenze. Dieses Serpukhovium-Alter wird auch durch die Anwesenheit der rötlichen Sandsteine im oberen Teil der Billefjorden-Gruppe unterstützt, welche einen Übergang von einem warm-humiden Klima zu einem warm-ariden Klima in der Gipshuken-Gruppe anzeigen.

Keywords

carboniferousmississippiansvalbardspitsbergenbillefjorden grouplithostratigraphylomfjorden areamiospores