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Der Sedimentationstypus der Grauwackenfazies des Kulms am Ostrande des Rheinischen Schiefergebirges

Fiege, K.

Kurzfassung

Die klastischen Sedimente des Kulms in Grauwackenfazies lassen sich nach der Korngrößenverteilung und der von dieser abhängigen Textur einteilen in: Konglomerate, Grauwacken, Bändergrauwacken (feinkörnige Grauwacken mit Feinschichtung), Sandbänder (feinstkörnige, geringmächtige, grauwackenartige Sandlagen), Mehlsandlagen, Sandschiefer, Bänderschiefer (+ Flaserschiefer) und Tonschiefer (Alphitite). Körnigkeit und Mächtigkeit der einzelnen Bänke stehen zueinander in gesetzmäßiger Beziehung: Je gröber das Korn, desto mächtiger die Bank, wobei die Mächtigkeitsstreuung von den feinerkörnigen Gesteinen zu den gröberen zunimmt. Erklärung: Verschiedene Lage der Gleichgewichtsfläche (profile of equilibrium) entsprechend der Transportierbarkeit der Sedimentpartikel. Diese klastischen Sedimente sind nach dem Sohlbanktypus zyklisch angeordnet. Vom Liegenden zum Hangenden nimmt innerhalb eines Zyklus die mittlere Korngröße ganz allmählich ohne Ausbildung von Schichtgrenzen ab; z.B.: Grauwacke - Bändergrauwacke - Bänderschiefer - Tonschiefer. Je nach den Bedingungen des Sedimentationsortes (Stärke der Wasserbewegung) sind die Zyklen abgewandelt: z. B. an Orten mit starker Wasserbewegung: Grobkörnige Grauwacke - feinkörnige Grauwacke - Bändergrauwacke (feiner klastische Lagen fehlen), an Orten mit geringer Wasserbewegung: Sandband - sandfreie Tonschiefer (gröber klastische Lagen fehlen an der Basis). Entsprechend der Mächtigkeitsverteilung der verschiedenen Korngrößenklassen sind die Mächtigkeiten der einzelnen Typen der einzelnen Zyklen ebenfalls verschieden. Zyklen mit Grauwacken-Basis sind am mächtigsten (bis über 1 m), Zyklen mit einer dünnen Sandlage an der Basis sind geringmächtig (1 cm und weniger), dazwischen sind alle Übergänge zu beobachten. Die Mächtigkeitsdiagramme der verschiedenen Zyklustypen entsprechen nicht genau denen der Gesteine. Am ähnlichsten sind die Kurven für Grauwacken und Zyklen mit mächtiger Grauwacken-Basis, da der tonige Anteil dieser stets sehr geringmächtig ist, die Mächtigkeit des Zyklus also fast der Mächtigkeit der Grauwackenbank entspricht. Zyklen mit feinkörnigen Grauwacken oder Gesteinen ähnlicher Korngröße an der Basis setzen sich zu etwa 50% aus diesen und 50% aus vorwiegend tonigen Gesteinen zusammen, daher ist die mittlere Mächtigkeit dieser Zyklen größer als die mittlere Mächtigkeit der feinkörnigen Grauwacken und ähnlicher Gesteine. ...