Original paper

Faziesgeschichte und Entwicklungsdynamik von Campan, Maastricht und Eozän im Beienroder Becken (E-Niedersachsen)

[Facies History and Dynamic Development of the Campanian, Maastrichtian, and Eocene in the Beienrode Basin (E-Lower Saxony)]

Niebuhr, Birgit; Ernst, Gundolf

Kurzfassung

Das im westlichen Randgebiet der Subherzynen Scholle gelegene Oberkreide-Becken von Beienrode wird im Rahmen des GSGP-Pilotprojektes CRER in Bezug auf Events, Subsidenzgeschichte und Beckendynamik untersucht. Grundlage bilden teilweise neue Grün- und Quarzsand-Aufschlüsse im nordöstlichen Beckenteil, die bisher als Äquivalent des Helmstedter Alttertiär angesehen wurden. Für die campanen 120--150 m mächtigen Grünsande, die partiell eine artenreiche Molluskenfauna enthalten, wird der Begriff "Beienrode-Formation" eingeführt. Die konkordant darüber folgenden 300--400 m mächtigen fossilreichen Quarzsande werden gemäß ihrer sedimentologischen und strukturellen Parameter in die "Walbeck-Formation" (KRUTZSCH & PROKOPH) des Maastricht eingeordnet. Die strukturelle Dynamik des Beckens steht in engem Zusammenhang mit den tektonischen und halokinerischen Aktivitäten der Dorm-Rieseberg-Achse und dem am Treffpunkt der beiden Strukturen aufsteigenden Beienroder Diapir. Die Beckengeschichte beginnt im oberen Untercampan mit dem transgressiven mucronata-Event ("Peiner Phase"). Nach temporärer Vertiefung im tieferen Obercampan zeigen sich in der fossilreichen spiniger/stobaei-Zone des mittleren Obercampan erste regressive Tendenzen. Die Verflachung und allmähliche Verlandung macht Fortschritte im Verlauf der überregional wirksamen polyplocum-Regression (oberes Obercampan). Im Grenzbereich Campan/Maastricht setzt eine kontinental-ästuarine Entwicklung mit Quarzsanden der "Walbeck-Formation" ein, die im untersten und obersten Abschnitt marine Einflüsse zeigen. Vier verschiedene Faziestypen lassen sich differenzieren, die fluviatilen Einheiten weisen auf einen Transport von SE. Die marinen Einflüsse in der obersten "Walbeck-Formation" könnten mit der junior-Transgression des unteren Obermaastricht korrespondieren. An der Wende Kreide/Tertiär, mutmaßlich in der laramischen Inversionsphase (Paläozän), erreichte die Aufstiegsdynamik des Beienroder Diapirs ihren Höhepunkt, und die "Beienrode- und Walbeck-Formation" werden gleichermaßen mit 18--25° verstellt. Die "Walbeck-Formation" wird im Untereozän von horizontal liegenden Quarzsanden und Tonen überlagert. Die brackischen Tone, deren Ablagerung wahrscheinlich auf Ablaugungsvorgänge am Beienroder Diapir zurückgehen, können aufgrund ihrer Palynomorphen (Untereozän II--III) mit den untersten Sedimenten der Helmstedter Tertiärmulden (liegende Tiefbauflöz-Gruppe) korreliert werden.

Abstract

The Upper Cretaceous Beienrode Basin, situated in the western marginal area of the Subhercynian structure was investigated in respect of events, subsidence history and basin dynamics in the context of the GSGP pilot project CRER. The study was largely based on new exposures in the north-eastern part of the basin of greensands and quartz sands that had previously been taken to be the correlative of the Lower Tertiary of Helmstedt. The new term Beienrode Formation is introduced for the 120--150 m-thick Campanian greensands, which at some horizons yield a rich and diverse mollusc fauna. The concordantly overlying 300--400 m of unfossiliferous quartz sands are attributed on the basis of their sedimentological and structural characteristics to the Maastrichtian Walbeck Formation (KRUTZSCH and PROKOPH). The structural dynamics of the basin are closely connected with tectonic and halokinetic movements of the Dorm and Rieseberg salt structures and of the rising Beienrode diapir at their intersection. The history of the basin began in the upper Lower Campanian with the transgressive mucronata event ("Peiner Phase"). Following temporary deepening in the lower Upper Campanian, the first regressive tendencies are manifested in the fossiliferous spiniger/stobaei Zone of the middle Upper Campanian. The shallowing and gradual change towards continental conditions continued throughout the inter-regional polyplocum regression (uppermost Upper Campanian). At the Campanian-Maastrichtian boundary, a change to continental-estuarine conditions was marked by deposition of the quartz sands of the Walbeck Formation, with indications of marine influences at the bottom and the top. Four different facies can be distinguished, with the fluviatile units indicating transport from the southeast. The marine influences in the uppermost Walbeck Formation may correspond to the junior transgression of the lower Upper Maastrichtian. The halokinetic uplift of the Beienrode diapir reached its maximum in the interval between the Upper Maastrichtian and the Lower Tertiary, probably in the Laramide inversion phase (Paleocene). Subsidence over the diapir caused both the Beienrode and the Walbeck Formations to be tilted to the same extent, with dips of 18--25 degrees towards the diapir. In the lower Eocene, the Walbeck Formation was overlain with angular discordance by a near-horizontal succession of interdigitating brackish clays and quartz sands. These Tertiary sediments were preserved in a local depression probably resulting from leaching over the Beienrode diapir. Palynomorph and dinoflagellate assemblages in the clays (Lower Eocene II--III) indicate correlation with the lowest sediments of the Helmstedt Tertiary Basin (Tiefbauflöz Group).

Keywords

Sedimentary basinsectionsCampanian (Beienrode Formation)greensandsMaastrichtian (Walbeck Formation)quartz sandsEoceneclayssedimentation (marine to continental)lithofaciesbiofaciesmolluscsmicrofaunamicroplanktonbasin analysise