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Stapelungsmuster eines sturmdominierten Schelfsystems: Die unterordovizische Goldisthaler Folge und Frauenbach-Gruppe des Thüringer Schiefergebirges

[Stacking pattern of a storm dominated shelf system: the early Ordovician Goldisthaler Folge and Frauenbach group of the Thuringian Slate Mountains.]

Winsemann, Jutta; Jonen, Axel

Kurzfassung

Die Tremadoc-zeitlichen Ablagerungen der Goldisthaler Folge und der Frauenbach-Gruppe bestehen aus schwach metamorphen reifen Quarzsandsteinen und Tonschiefern, die die Abtragung cadomisch deformierter kristalliner und sedimentärer Gesteine anzeigen. Das Sediment wurde über Flüsse oder äolische Prozesse in den Bereich der Küste transportiert und dort intensiv durch küstennahe Prozesse aufgearbeitet. Die Ablagerungen der Goldisthaler Folge und Frauenbach-Gruppe kennzeichnen ein Schelfsystem, das sich in Folge der unterordovizischen Transgression im Bereich des Nordwest-Randes des Saxothuringischen Beckens ausbildete. Die etwa 1000 Meter mächtigen Ablagerungen umfassen Faziesassoziationen des tieferen Schelfs, der Schelf-Shoreface-Übergangszone und des Shoreface. Die Sedimentstrukturen reflektieren die Wechselwirkung von unidirektionalen und oszillierenden Strömungen und deuten auf eine ständige Sturm- und Wellenbeeinflussung des Ablagerungsraumes hin. Typisch sind mächtige progradierende Schelf-Shoreface-Abfolgen, die Hochstandsysteme kennzeichnen und von hochfrequenten "Shallowing-Upward"-Folgen aufgebaut werden. Die fazielle Ausbildung dieser Sedimentstapel sowie die übergeordneten Stapelungsmuster weisen charakteristische Merkmale von Parasequenzen, Parasequenz-Folgen und System-Trakten auf, die zwei Sequenzen 3. Ordnung aufbauen. Ablagerungssequenz I umfaßt die Ablagerungen der Goldisthaler Folge und des Unteren Frauenbach-Quarzits und ist als Typ-1-Sequenz ausgebildet. Ablagerungssequenz II umfaßt die Ablagerungen der Frauenbach-Wechsellagerung und des Oberen Frauenbach-Quarzits und ist als Typ-2-Sequenz ausgebildet. Ursache der hochfrequenten "Shallowing-Upward"-Folgen waren vermutlich Meeresspiegelschwankungen 4. und 5. Ordnung.

Abstract

The Tremadocian deposits of the Goldisthaler Folge and Frauenbach group consist of mature quartzarenits and slates, which indicate erosion of Proterozoic crystalline and sedimentary rocks and have been intensively reworked by coastal processes. The deposits of the Goldisthaler Folge and Frauenbach group characterize a shelf system, which was established during the early Ordovician transgression in the northwestern area of the Saxothuringian Basin. The deposits are approximately 1000 metres thick und include facies associations of the shelf, the shelf-shoreface-transition zone and the shoreface. The sedimentary structures reflect the interaction of unidirectional and oscillatory flows and indicate a permanent storm and wave influence. Thick prograding shelf-shoreface systems are typical and characterize highstands of sea-level. These are buildup by small-scale shallowing-upward cycles which are arranged into larger-scale progradational, aggradational and retrogradational stacking patterns and are interpreted to represent parasequences, parasequence sets and systems tracts of third-order depositional sequences. Sequence I is built by the deposits of the Goldisthaler Folge and the Lower Frauenbach-Quarzit and represents a type-1 sequence. Sequence II includes the deposits of the Frauenbach-Wechsellagerung and the Upper Frauenbach-Quarzit and represents a type-2-sequence. The small-scale shallowing-upward-sequences are interpreted to reflect fourth- and fifth-order sea-level fluctuations.