Original paper

Fluviatile Sedimentation im Oberen Buntsandstein der Westeifel

[Fluviatile Sedimentation in the Upper Buntsandstein (Lower Triassic) of Western Eifel (Germany)]

Mader, Detlef

Kurzfassung

Der Obere Buntsandstein der Westeifel zeigt einen kleinzyklischen Aufbau. Charakteristische Gesteine sind Violette Horizonte, Bröckelbänke und andere Aufarbeitungslagen. Im Vergleich mit der Literatur lassen sich die Sedimentationseinheiten als fluviatile Kleinzyklen (asymmetrischer Sohlbanktyp) deuten, die sich im Idealfall aus Rinnenrückstandssedimenten, Sand- und Kiesbankablagerungen, Überflutungsabsätzen und pedogenen Bildungen zusammensetzen. In den Zwischenschichten sind die Ablagerungen der verflochtenen Flußsysteme weitgehend kleinzyklisch aufgebaut; mächtige Sequenzen aufeinanderfolgender Strombettabsätze treten nur lokal auf. Rinnenrückstandssedimente bilden sich an der Basis der Sedimentationseinheiten und bestehen aus groben extraformationellen Geröllen sowie Fragmenten aufgearbeiteter älterer intraformationeller Alluvialsedimente. Sand- und Kiesbankablagerungen entstehen durch migrierende Sandwellen, weniger durch wandernde Großrippeln (Dünen), im hochintensiven unteren Fließregime, gelegentlich auch als Sandschichten im oberen Fließregime. Die Strömungsenergie in den meist flachen, wenig gekrümmten Rinnen nimmt sowohl innerhalb der einzelnen Zyklen der Zwischenschichten als auch innerhalb der Kleinzyklen nach oben hin ab. Überflutungsabsätze bilden sich im geringintensiven unteren Fließregime in sehr flachen Rinnen mit niedriger Strömungsenergie sowie im Stillwasser. Bei Verlagerung der Rinnen und Trockenfallen der Überflutungsebenen entwickeln sich Böden, und es kommt zu Pflanzenwuchs. Die leicht gekrümmten, stark verzweigten Fließsysteme werden als Bettfracht- und Gemischtfrachtströme gedeutet. Die fluviatile Interpretation wird durch granulometrische und petrographische Daten unterstützt. Der Voltziensandstein wurde vermutlich in Deltas am Rand des vorrückenden Muschelkalkmeeres abgelagert. Die Zwischenschichten lassen sich in vier Zyklen einteilen, von denen jeder in zahlreiche Kleinzyklen aufgespalten werden kann. Im unterschiedlichen Aufbau der Kleinzyklen in den einzelnen Schichtgliedern spiegelt sich eine vielgestaltige Abfolge fluviatiler Sedimente im Oberen Buntsandstein wider.

Abstract

The Upper Buntsandstein of Western Eifel (Germany) displays small cyclic composition. Typical rocks are violet horizons, carbonate breccias (Bröckelbänke), and other reworking horizons. In comparison with the literature, the sedimentation units are interpreted as fluviatile small cyclothems, which, in ideal case, consist of channel lag deposits, bar deposits, topstratum deposits and pedogenic horizons. In the Zwischenschichten, the braided river sediments predominantly consist of small cyclothems; stacked bar deposits of greater thickness are only locally developed. Channel lag deposits originated at the base of the sedimentation units and consist of coarse extraformational pebbles and fragments of reworked intraformational alluvial sediments. Channel bar deposits were formed by migrating sand waves, occasionally also by moving megaripples (dunes), in the high-intensity lower-flow regime; sometimes as sand sheets in the upper-flow regime, too. The current energy in most of the shallow low-sinuosity channels decreases both to the top of the megacycles and the small cyclothems in the Zwischenschichten. Topstratum deposits were formed in the low-intensity lower-flow regime in very shallow channels with low current energy and in quiet water. Channel shifting, water recession and emergence of the alluvial plains led to the development of soils and vegetation. The multi-channel, low-sinuosity, highly-braided river systems represent bed load and mixed load streams. The interpretation as fluviatile sediments is supported by granulometric and petrographic data. The Voltziensandstein probably was deposited in deltas at the margin of the prograding Muschelkalk sea. The Zwischenschichten are subdivided into four cycles which can be split into a lot of small cyclothems. The different composition of the small cyclothems in the stratigraphic units reflects a diversified series of fluviatile deposits in the Upper Buntsandstein.

Keywords

Upper Buntsandsteinfluviatile sedimentation, channel lag deposits, channel bar sediments, topstratum depositsbraided rivers, floodplain, crevasse-splay, lower-flow regime, upper-flow regime, sand waves, sand dunes, megaripplespalaeosoils, pedogenesi