Original paper

Aeolische und fluviatile Sedimentation im Mittleren Buntsandstein der Südeifel

[Aeolian and fluviatile sedimentation in the Middle Buntsandstein of Southern Eifel (Germany)]

Mader, Detlef

Kurzfassung

Der Mittlere Buntsandstein der Südeifel besteht vorwiegend aus aeolischen und fluviatilen Sedimenten. Die Abfolge läßt sich dreigliedern: im unteren Teil treten keine aeolischen Sedimente auf, im mittleren Abschnitt erscheinen einzelne Dünensandlagen am Dach fluviatiler Kleinzyklen, und im oberen Teil verzahnen sich aeolische und fluviatile Sedimente. Untergeordnet kommen auch lakustrische Ablagerungen vor. Die aeolischen Sedimente entstehen hauptsächlich als Barchandünen und Dünen mit transversalem Kamm. In Interdünengebieten bilden sich horizontallaminierte Sandschichten. Geröllpflaster an den basalen Erosionsflächen stellen Deflationslagen dar. Die fluviatilen Sand- und Kiesbankablagerungen und die Überflutungsabsätze zeigen in den einzelnen Schichtgliedern des Mittleren Buntsandsteins unterschiedliche Entwicklung. In der wechselnden Zusammensetzung der Kleinzyklen spiegelt sich die Evolution der fluviatilen Sedimentation während des Mittleren Buntsandsteins wider. Im tieferen Teil der Abfolge kommen vorwiegend grobe Konglomerate in geraden bis schwach gekrümmten, sich rasch verlagernden Rinnen verflochtener Flüsse als Kiesbänke zur Ablagerung. Im mittleren Abschnitt führen stärkere Krümmung der Wasserläufe, größere Abstände der Rinnen innerhalb des verflochtenen Flußsystems sowie geringere Tendenz zu lateraler Verlagerung der Stromkanäle zur Entwicklung ausgedehnter Überflutungsebenen. In den Flußrinnen entstehen Sand- und Kiesbankablagerungen im hochintensiven unteren Fließregime als Großrippeln bzw. mitteldimensionale Dünen. In weiten flachen Senken zwischen den Rinnen bilden sich sandige Überflutungsabsätze im geringintensiven unteren Fließregime sowie tonig-schluffige Gesteine im Stillwasser. Im oberen Teil nehmen Krümmung und Abstand der Rinnen des verflochtenen Flußnetzes nochmals zu und ermöglichen die Ansammlung mächtiger aeolischer Sedimente in den weiten, oftmals trockenfallenden Überflutungsebenen. Mehrmals wird das Nebeneinander von aeolischer und fluviatiler Sedimentation durch episodisch stärkere Anlieferung von grobklastischem Detritus und höhere Strömungsintensitäten in den Fließkanälen unterbrochen; es bilden sich Komplexe aufeinanderfolgender Rinnensedimente, die Felszonen. In weiten Senken im distalen Teil der Überflutungsebenen oder in Depressionen ausgedehnter Dünengebiete entstehen in stagnierenden Gewässern lakustrische Sedimente. Am Dach des Mittleren Buntsandsteins klingt mit dem ersten Auftreten von Paläoböden die aeolische Sedimentation aus, und die rein fluviatile, kleinzyklisch aufgebaute Abfolge des Oberen Buntsandsteins setzt die terrestrische Periode der Untertrias in der Südeifel fort.

Abstract

The Middle Buntsandstein of Southern Eifel (Germany) consists mainly of aeolian and fluviatile sediments. The sequence is divided into three parts: in the lower member, no aeolian sediments occur; in the middle section, occasionally dune sand layers terminate fluviatile small cyclothems; in the upper part, aeolian and fluviatile sediments intertongue. Lacustrine deposits occur to a minor amount, too. Aeolian sediments originate mainly as barchan and transverse-ridge dunes. Horizontal-laminated sand sheets form in interdune areas. Pebble pavements at the erosional lower boundaries accumulate by deflation. Fluviatile bar deposits and topstratum deposits are of different composition in the lower, middle, and upper part of the sequence. Varying composition of small cyclothems reflects the evolution of fluviatile sedimentation during the Middle Buntsandstein. In the lower part of the succession, predominantly coarse conglomerates are deposited in low-sinuosity, highly-braided, multi-channel river systems. In the middle member, higher sinuosity, increased spacing between the channels and slower channel shifting lead to the development of wide floodplains. In the channels, bar deposits originate in high-intensity lower-flow regime as megaripples resp. dunes. In large, shallow depressions between the channels, sandy topstratum deposits form in low-intensity lower-flow regime, and silty-clayey sediments settle out from quiet water. In the upper section, sinuosity and spacing of channels increase again and thus make possible accumulation of thick aeolian sands in the wide floodplains which often emergenced. Several times, the association of aeolian and fluviatile sedimentation is interrupted by episodic increased supply of coarse detritus and higher current intensities in the flow channels; stacked bar deposits form, the Felszonen. In wide depressions in the distal parts of the floodplains or in hollows in large dune fields, lacustrine deposits originate in stagnant waters. At the top of the Middle Buntsandstein, the aeolian sedimentation comes to an end together with the first occurrence of palaeosoils, and the exclusively fluviatile, small cyclic succession of the Upper Buntsandstein continues the Lower Triassic terrestrial period in Southern Eifel.

Keywords

Buntsandstein • aeolian sedimentation • barchan dunes • transverse-ridge dunes • deflation; fluviatile sedimentation • bar deposits • topstratum deposits • small cyclothems • braided rivers • floodplain • crevasse-splay • lower-flow regime • upper-flow regime; lacustrine sedimentation; evolution; South-West German Hills (Southern Eifel • Trier Basin) • Rheinland-Pfalz.