Original paper

Facies, stratigraphic architecture and high-resolution sequence stratigraphy of the Zechstein anhydrite (Werra Anhydrite) in Menslage area (Lower Saxony, N Germany)

Betzler, Christian; Pawellek, Thomas

Abstract

A continuous core of excellent quality, which has been drilled in the North German Basin, was analysed over a length of 360 m to establish a facies and high-resolution sequence-stratigraphic model for the Zechstein evaporites of the Werra Anhydrite (A1) to Main Anhydrite (A3). Thirteen evaporitic facies are differentiated, which were deposited as sabkha, inner platform, platform edge, slope and basinal sediments. Based on the patterns of facies superposition, trends of increasing or decreasing accommodation to sediment supply (A/S) rates are differentiated. Breaks and turnarounds in the facies trends allow subdivision of the succession into depositional sequences, which to a large degree correlate with the established Zechstein sequences. Higher frequency sequences in the succession allow defining the genetic building blocks of the stratigraphic architecture of the platform at a sub-seismic scale. A good documentation of some previously poorly known evaporite facies allows a sharpened subdivision of the Werra Anhydrite (A1), which determines the distribution of overlying reservoir-prone carbonates. It is proposed that the approach adopted in this study can be used to refine the evaporite stratigraphy at other locations of the Zechstein Basin. The study shows that not only A/S variations dictate the stratigraphic packaging of the succession, but that other controlling factors, such as fluctuations in aridity are also involved.

Kurzfassung

Ein durchgehender Kern sehr guter Qualität, der im norddeutschen Becken abgeteuft wurde, ist über eine Länge von 360 m untersucht worden, um ein Faziesmodell und ein Modell der hochauflösenden Sequenzstratigrafie der Zechstein-Evaporite des Werra-Anhydrits (A1) bis Hauptanhydrits (A3) aufzustellen. Dreizehn evaporitische Fazies werden differenziert. Diese wurden in Sabkhas, in der inneren Plattform, an der Plattformkante und -hang sowie im Becken abgelagert. Basierend auf den Mustern der Faziesüberlagerung werden Trends zunehmender oder abnehmender Raten der Akkommodation zu Sedimenteintrag (A/S) unterschieden. Umschwünge sowie Unterbrechungen der Faziestrends erlauben es die Abfolge in Ablagerungssequenzen zu unterteilen, die weitgehend mit den etablierten Zechstein-Sequenzen korrelieren. Im subseismischen Maßstab bilden höherfrequente Sequenzen die genetischen Einheiten der stratigrafischen Architektur. Die gute Dokumentation einiger bisher weniger erfassten Evaporitfazies gestattet eine weiterführende Unterteilung des Werra-Anhydrits (A1), der die Verteilung potenzieller karbonatischer Reservoirkörper im Hangenden dieser stratigrafischen Einheit diktiert. Es wird vorgeschlagen, dass der in dieser Studie vorgestellte Ansatz zu weiteren Untergliederung der Evaporitstratigrafie im Zechstein-Becken dienen kann. Es wird gezeigt, dass nicht nur A/S-Variationen die Stratigrafie der Abfolge kontrollieren, sondern dass auch Schwankungen der Aridität vorkamen.

Keywords

a/s cycleanhydrite platformpermianwerra anhydrite