Original paper

Stratogenese des Zechsteinkalkes am Westharz

[Stratogenesis of the Zechsteinkalk on the Western Harz Mountains]

Richter-Bernburg, Gerhard

Kurzfassung

Am westlichen Harzrande besteht in dem ca. 8 m mächtigen Zechsteinkalk eine stratonomische Feingliederung, die über eine dort in Aufschlüssen erfaßbare Distanz von 12 km bis in Details zu korrelieren ist. Die Gesteinsfolge ist grundsätzlich rhythmisch aufgebaut, im unteren Teil aus Kalk/Mergel-, im oberen Teil aus Porenkalk / Mikrit-Zyklen von je 5--10 cm Durchschnittsmächtigkeit. Eine Feinschichtung von etwa 5 mm Stratendicke wird besonders durch die Verwitterung gut erkennbar; fast verborgen bleibt weiterhin eine krypto-Feinstschichtung. Daraus sind grundsätzlich gleichförmige und ruhige Sedimentationsverhältnisse zu entnehmen. Da die mikritischen Carbonatlagen nach oben jeweils in Porenkalke übergehen, die ihrerseits auf primären Sulfatgehalt hinweisen, dürfte solcher Kleinzyklus durch allmählich zunehmende Salinität entstanden sein. Seine Wiederholung in rhythmischer Folge wurde jeweils durch erneute Dominanz normalsalinen Meerwassers ermöglicht (? Klimaperioden,? Strömungsrhythmen o.Ä.). Gelegentlich wurde dieser Sedimentationsablauf radikal unterbrochen, wie einige besonders markante Bankfugen mit Korrosionserscheinungen bezeugen. Insgesamt kommt in der allmählichen Zunahme der Porenkalke ein Trend zum sulfatisch beeinflußten Umfeld zum Aussdruck. Unter dem folgenden - zum Werra-Anhydrit gehörenden - Anhydritknotenschiefer (= "Blasenwacke") liegt die oberste Bank des Zechsteinkalkes als stromatolitisches Sediment vor, wie es in dieser Form bisher nirgends bekannt geworden ist: Senkrechte, dicht zusammenstehende, dickwandige Röhren, oben mit konvexem "Deckel" versehen und überdeckt von einer Lage erbsengroßer Onkoide, setzen die 10--12 cm dicke Bank zusammen. Eine feine, horizontale Rillenskulptur auf der äußeren Röhrenwand könnte Anwachsmarken wiedergeben. Sonstige Strukturen fehlen, auch im mikroskopischen Bilde. Welcher Art Organismen hier formgebend waren (? Cyanophyten,? Chlorophyten), muß offen bleiben. Wegen ihrer Einmaligkeit wird die Bank als "Seesener Algenbank" bezeichnet (s. Nachsatz S. 392).

Abstract

Specific researches in 6 quarries at the western border of the Harz Mountains show that the Zechsteinkalk, the basic carbonatic sediment of Z1, and here about 8 m thick, can be subdivided in a series of individual beds the petrographic character and the stratonomic sequence of which can be identified with all details through an observeable distance of 12 km. Micritic limestones and porous rocktypes alternate every 5--10 cm in average. Because the porous limestones are supposed to have been originally blended with low sulfatic substance, and as they come off from the micritic rock in each bed, it has to be concluded that the sedimentary environment changed from euhaline state into more saline conditions before a new seawater influx effected a recurrence of the original state. This event happened repeatedly in rhythmic sequence. Besides a thin bedding of about 5 mm is common and proves a still sedimentation. Just some few heavy breaks in this quiescent development are documented by extremely marked bedding planes where also corrosion activity can be observed. Generally, the tendency to more sulfatic environment is evident by the upward encrease of the porous rock type. But, before the Werra-Anhydrite of Zechstein 1 follows with "Anhydritknotenschiefer", the uppermost bed - about 12 cm thick - of Zechsteinkalk shows a very peculiar shape. It is built up by vertical tubes which stand close together with diameters of about 3--8 cm and with sides of about 8 mm thickness. The most conspicuous phenomenon is a fine sculpture at the outer side of the tubes which consists of horizontal grooves. It has to be supposed that the whole is a kind of stromatolitic structure caused by algal activity. No microscopic structures could be discovered. Because of its singularity the bed will be called "Seesen Algal Limestone" (see PS. p. 392).

Keywords

Zechsteinlimestonefine beddingsedimentary cyclemicriteporous carbonate ("Rauhwacke""Blasenwacke")paleosalinitysea-watersulfatestratigraphic boundarystromatolitesbiohermcorrelationsection Harz (Seesen region)Lower Saxony TK 25