Original paper

Synvulkanische Sedimentation in einem fluviatilen Ablagerungsraum: Das basale "Oberrotliegend" im permokarbonen Saar-Nahe-Becken

[Synvolcanic Sedimentation in a Fluvial Depositional Environment: The Basal "Upper Rotliegend" of the Permo-carboniferous Saar-Nahe-Basin]

Stollhofen, Harald

Kurzfassung

Mächtige basaltisch-andesitische Laven und rhyolithisch-dazitische Tuffe wechsellagern in den Profilen des basalen "Oberrotliegend" mit fluviatilen Ablagerungen. Innerhalb eines durch die Leithorizonte Tuffserie I und II definierten Profilteils werden sowohl die während des beckeninternen Vulkanismus auftretenden Sedimentationsprozesse untersucht, als auch die Fazies und Architektur, die Förderorte und die Eruptionsmechanismen der Vulkanite diskutiert. Verbreitung, Fragmentierungsgrad und die Position der proximalen Faziesbereiche deuten an, daß die Hauptmasse der sauren Pyroklastika durch phreatoplinianische Eruptionen an Tuffringen (Tuffserie I) und durch den Kollaps von intrusiv/extrusiven Domen (Tuffserie II) während der Platznahme der Intrusionen von Donnersberg, Kuhkopf und Holbornerhof-Kuppel gefördert wurden. Andesitische Tuffe weisen meist deutlich höhere Nebengesteinsanteile auf und werden surtseyanischen Eruptionen von Maaren zugeordnet. Aufgrund der Horizontbeständigkeit der beteiligten Gesteinskörper wird angenommen, daß die basischen Laven des Donnersberg- und des Olsbrücken Lagers an Spalten eruptiert wurden, zumal Hinweise auf ausgeprägte Vulkanbauten fehlen. Während aktiver Eruptionsphasen wurde die Sedimentation maßgeblich durch beckeninterne Prozesse gesteuert. Von mehreren, teilweise zeitgleich aktiven Förderorten erfolgte die Eruption von Laven, Aschenfällen, Surges, heißen und kühlen Aschenströmen. Die während oder kurz nach den Eruptionen einsetzende Umlagerung großer Mengen lockeren und leicht erodierbaren pyroklastischen Materials wird durch Ablagerungen von Schichtfluten neben Schutt- und Schlammströmen repräsentiert. Während langer vulkanischer Ruhepausen dominierte im medialen und distalen Faziesbereich hingegen ein mäandrierendes Flußsystems, das siliziklastische Sedimente ablagerte. Hierbei wurde die Sedimentation insbesondere durch beckenexterne Prozesse gesteuert. Eine bevorzugte Erhaltung primärer pyroklastischer Ablagerungen erfolgte auf der ausgedehnten Überflutungsebene dieses nach Norden entwässernden, transversalen Flußsystems, wurde aber auch durch intensive synsedimentäre Tektonik kontrolliert.

Abstract

Sections of the basal "Upper Rotliegend" are composed of thick basaltic-andesitic lavaflows and rhyolitic-dacitic tuffs alternating with fluvial deposits. Within a section, defined by the tephrostratigraphic markers tuffseries I and tuffseries II, sedimentary processes during intrabasinal volcanism are discussed as well as facies and architecture, eruption sites and eruption mechanisms of volcanic rocks. Areal distribution, degree of fragmentation, and the positions of the proximal facies areas indicate, that most of the acidic pyroclastics were derived from phreatoplinian eruptions at tuffrings (tuffseries I) or by the collapse of intrusive/extrusive domes (tuffseries II) during the emplacement of the Donnersberg, Kuhkopf and Holbornerhof subvolcanics. Tuffs of andesitic composition have in most cases significantly higher contents of components derived from country rocks and are, therefore, related to surtseyan eruptions of maar-volcanoes. Lack of evidence for the development of topographically exposed volcanic landforms and the lateral continuity of the lithologies concerned indicate that the basic lavaflows of the Donnersberg- and Olsbrücken Lager were derived from fissure eruptions.

Keywords

Intramontane basingeological sectionsSaxonian (Upper Rotliegendes)lithofaciesfluvial sedimentationsiliciclastic sedimentseruptionslavas basaltic-andesitic compositiontuffsrhyolitic-dacitic compositionkey bedssedimentary cycleerupti