Original paper
Die Oberkreide (Cenomanium–Mittelconiacium) im Zittauer Sandsteingebirge (Deutschland, Tschechien)
[The Upper Cretaceous (Cenomanian-Middle Coniacian) of the Zittau Sandstone Mountains (Germany, Czechia)]
Niebuhr, Birgit; Wilmsen, Markus; Voigt, Thomas
Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Band 171 Heft 2 (2020), p. 163 - 197
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published: Jul 2, 2020
published online: Mar 19, 2020
manuscript accepted: Feb 14, 2020
manuscript revision received: Feb 11, 2020
manuscript revision requested: Dec 4, 2019
manuscript received: Oct 24, 2019
ArtNo. ESP171017102005, Price: 29.00 €
Kurzfassung
Die fast 1.000 m mächtige marine Oberkreide des Zittauer Sandsteingebirges gehört seit der formalen Definition lithostratigraphischer Einheiten in der Oberkreide Norddeutschlands im Jahr 2007 zur Elbtal-Gruppe. Im Obercenomanium lassen sich die in der Typusregion der Elbtal-Gruppe, dem sächsischen Elbtal, charakterisierten Oberhäslich- und Pennrich-Formationen problemlos auf das Zittauer Sandsteingebirge übertragen. Auch das folgende Weißbach-Member der unteren Oybin-Formation (basales Unterturonium bis basales Mittelturonium) ist der zeitgleichen, in der Elbtalkreide definierten Schmilka-Formation in ihrer lithologischen Entwicklung und Mächtigkeit außerordentlich ähnlich. Dies ändert sich abrupt durch einen starken Impuls inversionstektonischer Hebungen der Lausitz im Nordosten: Vom unteren Mittelturonium bis unteren Oberturonium kommen über 300 m mächtige Grobsandsteine und Konglomerate des Straßberg-Members der Oybin-Formation unmittelbar vor der Störungszone (heutige Lausitzer Überschiebung) zum Absatz. Der untere Abschnitt der überlagernden, karbonatisch zementierten Lückendorf-Formation (mittleres Oberturonium) bildet als transgressive Einheit einen überregionalen Leithorizont von tiefermarinen Mergeln zwischen Meißen und Dresden bis in die Küstenfazies der Sächsischen Schweiz und des Zittauer Sandsteingebirges. Die Ablagerung dieser feinkörnigen Einheit indiziert entweder ein vorübergehendes Abflauen der inversionstektonischen Aktivität oder die Überlagerung der fortwährenden Hebung der Lausitz durch einen starken eustatische Meeresspiegelanstieg. Die Waltersdorf-Formation (oberes Oberturonium bis oberes Unterconiacium) zeichnet sich durch besonders hohe Sedimentationsraten aus. Zwischen den lithologisch ähnlichen mürben, fein- bis mittelkörnigen Sonnenberg- und Hochwald-Sandsteinen bildet der gleichbleibend 60–70 m mächtige Lausche-Sandstein (unteres Unterconiacium) als sehr reiner und stark kieselig zementierter Quarzsandstein der Mittel- bis Grobsandfraktion einen morphologischen Leithorizont für die höchsten Erhebungen des deutsch-tschechischen Grenzgebietes. Die jüngste, nicht mehr zur Elbtal-Gruppe gehörige lithostratigraphische Einheit der Zittauer Kreide bilden siltig-sandige Mergel im Wechsel mit dünnen, kieselig oder karbonatisch zementierten Sandsteinen am Hochwald – die tonig-mergelige Einheit der unteren Březno-Formation, die auf tschechischem Gebiet bis in das basale Mittelconiacium heraufreicht. Das Einsetzen der mergeldominierten Sedimentation als Signal einer verstärkten Subsidenz ab dem Mittelconiacium ist aus vielen mitteleuropäischen Kreidebecken bekannt und markiert die vollständige Ausprägung der Randtröge.
Abstract
Following the formal definition of lithostratigraphic units in the Upper Cretaceous of northern Germany in 2007, the marine Cretaceous of the Zittau Sandstone Mountains, almost 1,000 m thick, is part of the Elbtal Group. In the Upper Cenomanian, the Oberhäslich and Pennrich formations, defined in the Elbe Valley type region of the group, can be easily identified in the Zittau Sandstone Mountains. The overlying Lower Turonian to basal Middle Turonian Weißbach Member of the lower Oybin Formation is also very similar in its lithological development and thickness to the contemporaneous Schmilka Formation defined in the Cretaceous of the Elbe Valley. This pattern changes abruptly with a strong pulse of inversion-tectonic uplift of the Lusatian Massif in the northeast when more than 300 m of coarse-grained sandstones and conglomerates of the Straßberg Member of the Oybin Formation accumulated immediately south of the fault zone (i.e. today’s Lusatian Thrust Fault) during the early Middle to early Late Turonian. The lower part of the overlying, carbonate-cemented Lückendorf Formation (middle Upper Turonian) forms a transgressive supra-regional marker horizon that can be traced from the deep marine strata between Meißen and Dresden to the coastal facies of the Saxonian Switzerland and the Zittau Sandstone Mountains. The deposition of this fine-grained unit indicates either a temporary deceleration of inversion-tectonic activity or the superposition of the continued uplift of Lusatia by a strong eustatic sea-level rise. The overlying Waltersdorf Formation (upper Upper Turonian to upper Lower Coniacian) is characterised by particularly high sedimentation rates. Between the lithologically similar friable, fine- to medium-grained Sonnenberg and Hochwald sandstones, the mature, consistently 60–70 m thick, siliceous-cemented, medium- to coarse-grained lower Lower Coniacian Lausche Sandstone forms a morphological marker horizon that can be tracked across the highest peaks in the German-Czech border area. The youngest lithostratigraphic unit of the Zittau Cretaceous, silty-sandy marls alternating with thin, siliceous- or carbonate-cemented sandstones, is only preserved on the Hochwald and not part of the Elbtal Group: it represents an argillaceous-marly unit of the lower Březno Formation, which ranges into the basal Middle Coniacian on Czech territory. The onset of marl-dominated sedimentation as a signal of increased subsidence from the Middle Coniacian is known from many Central European Cretaceous basins and marks the final formation of the marginal troughs.
Keywords
Elbtal-Gruppe • Standardprofil • Lithostratigraphie • Biostratigraphie • Sequenzstratigraphie • tektonisch-sedimentäre Entwicklung • Elbtal Group • standard section • lithostratigraphy • biostratigraphy • sequence stratigraphy • tectono-sedimentary development