Original paper

Alter, Genese und Paläogeographie der Kammquarzit-Formation (Visé) im Rhenoherzynikum -- neue Daten und neue Deutungen

[Age, origin, and palaeogeography of the Kammquartzite Formation (Viséan) in the Rhenohercynian Zone -- new data and new interpretations.]

Jäger, Hartmut; Gursky, Hans-Jürgen

Kurzfassung

Die unterkarbonische Kammquarzit-Formation ist die charakteristischste Einheit der Hörre-Gommern-Zone, einem über 350 km langen, rinnenförmigen Sonderfazies-Bereich im Rhenoherzynikum Deutschlands. Infolge des Mangels an Fossilien und Sedimentgefügen in den bisher untersuchten Geländeaufschlüssen war die genaue Alterstellung dieser Formation bislang nicht hinreichend bekannt, und auch die paläogeographische Position wird sehr kontrovers gedeutet (Decke, Schwelle, tiefmarine Rinne). Neue Untersuchungen zur Sedimentologie und Stratigraphie an Bohrkernen und den Geländeprofilen innerhalb der gesamten Zone erlauben die Präzisierung des Bildungsalters und eine realistischere paläogeographische Interpretation. Drei Lithofazies-Typen werden in der Kammquarzit-Formation unterschieden: Quarzit-Fazies, Quarzit-Pelit-Fazies, Pelit-Fazies; diese sind als unterschiedlich konzentrierte Turbidite sowie als pelagische Hintergrund-Sedimente zu deuten. Anhand von Sporen wird die Kammquarzit-Formation erstmals exakt stratigraphisch eingestuft: Sie beginnt an der Visé-Basis, PU-Sporenzone bzw. cu II beta/gama, und reicht bis an die Grenze cu IIIalpha/beta, NM-Sporenzone. Die sedimentologischen und biostratigraphischen Ergebnisse führen zu dem folgenden paläogeographischen Modell für die Kammquarzit-Formation: Fluviatil und flachmarin aufbereitetes Sediment des klastischen Küstensaums Laurussias wurde in Regressionsphasen durch unterschiedliche Trübeströme in schmalen Förderkanälen nach Süden, quer zum Kulm-Becken in das tektonisch vorgegebene, rinnenförmige Hörre-Gommern-Teilbecken transportiert und dort rinnenparallel sedimentiert. Diese quarzklastischen Schüttungen vom nördlichen Schelf waren bereits beendet, als die nach Norden vorrückenden Flysch-Schüttungen (Kulm-Grauwacken) die Hörre-Gommern-Zone erreichten (Grenze cu IIIalpha/beta). Infolge der fortschreitenden Einengung während der variszischen Orogenese wurde die Kammquarzit-Formation in den akkretionären Keil vor der orogenen Front der Varisziden integriert.

Abstract

In the middle of the classical Lower Carboniferous Culm Basin, a zone more than 350 km long, but only few km wide of diverging lithostratigraphy is known as the Hörre-Gommern-Zone. From the Upper Devonian onwards, this zone is characterized by quartz-rich, clastic intercalations in the pelitic basin deposits. The thick bedded, massive quartzites of the Kammquartzite Formation, the uppermost unit of the Hörre-Gommern-Zone, differ considerably from the pelagic sediments in the surrounding basin. Due to the lack of fossils and sedimentary structures, the exact stratigraphic position, facies and palaeogeographical significance of the quartzites are under discussion. The quartzites have been variously interpreted as shallow marine deposits on an intrabasinal rise, as deep marine sediments in a narrow basin -- as a special flysch facies in the Kulm-Basin -- or as a part of a tectonic nappe structure along the southern margin of the basin. Based on core sections and outcrops, the Kammquartzite Formation was sedimentologically and biostratigraphically reinvestigated. Due to the scarcity of macro and micro-fauna the Kammquartzite Formation has been dated by miospores. Deposition of the quartzites started at the base of the Viséan, PU spore zone (cu II beta/gama). The age of the top of the formation is in the Upper Viséan, near to the top of the Asbian in the upper