Original paper

Apatit-Spaltspurendatierung an Kernproben der Forschungsbohrung Nördlingen 1973: das thermische Signal des

Wauschkuhn, Florentine; Wauschkuhn, Bastian; Lange, Jan-Michael; Jonckheere, Raymond

Kurzfassung

Der Rieskrater wurde vor etwa 14,7 Ma durch einen Meteoriteneinschlag gebildet. Apatit-Spaltspurenalter von Kernproben der Forschungsbohrung Nördlingen 1973 wurden von Wagner (1977) und Miller & Wagner (1979) bestimmt. Die Auflösung des thermischen Signals des Rieskraters konnte in dieser Studie durch zusätzliche Apatit-Spaltspurenaltersbestimmungen und -längenmessungen an weiteren 19 Bohrkernproben verbessert werden. Die neuen Spaltspurenalter reichen von 13,1 ± 0,8 Ma bis 169,6 ± 13,8 Ma und können in (a) ein zurückgesetztes (Impakt-) Alter von ungefähr 14,6 Ma, (b) überprägte (Misch-) Alter zwischen 28,0 ± 2,7 und 86,7 ± 7,9 Ma und (c) unberührte Grundgebirgsalter >85 Ma gruppiert werden. Das höchste Spaltspurenalter stammt aus einem Grundgebirgsblock innerhalb des Suevits unmittelbar oberhalb des ursprünglichen Kraterbodens. Der Suevit erfuhr eine rasche Abkühlung nach seiner Bildung. Die Ausheilung der Spaltspuren im Suevit erfolgte während des Auswurfs oder kurze Zeit nach der Ablagerung. Die thermischen Auswirkungen des Einschlags auf das Grundgebirge sind mit inhomogenen Prä-Ausgleichstemperaturen durch lokal differenzierte, stoßwelleninduzierte Erwärmung und den Kontakt mit suevitischen Gangbrekzien verbunden. Nach der Äquilibrierung der Temperatur erfolgte keine weitere Ausheilung. Die Grundgebirgsproben sind unbeeinflusst durch den Impakt und zeigen ein Signal, das auf eine fossile partielle Ausheilzone, welche sich möglicherweise von der Permotrias bis zur unteren Oberkreide entwickelt hat und oberkretazisch exhumiert wurde.

Abstract

The Ries crater was formed about 14.7 Ma ago by a meteorite impact. Apatite fission-track ages of core samples from the research drill hole “Forschungsbohrung Nördlingen 1973” were dated by Wagner (1977) and Miller & Wagner (1979). The resolution of the thermal signal of the Ries crater could be improved in this study by additional apatite fissiontrack age determinations and length measurements on 19 drill core samples. The new ages range from 13.1 ± 0.8 Ma to 169.6 ± 13.8 Ma and can be grouped into (a) a reset (impact) age of approximately 14.6 Ma, (b) overprinted (mixed) ages between 28.0 ± 2.7 and 86.7 ± 7.9 Ma, and (c) unaffected basement ages >85 Ma. The highest age is from a basement inclusion above the crater floor within the suevite. The suevite experienced rapid cooling after formation. Thermal annealing of the suevitic portions took place during ejection or a short time after deposition. The thermal effects of the impact on the basement rock units are associated with inhomogeneous pre-equilibrium temperatures due to locally differentiated, shockwave induced heating and the contact with suevitic dike breccias. No annealing occurred after the equilibration of temperatures. The basement samples are unaffected by the impact and show the signature of a fossil partial annealing zone, that is developed from the Permotriassic to the early Late Cretaceous and was exhumed in the Late Cretaceous.

Keywords

apatite fission-tracksdating modellinggermanyimpactnördlinger ries