Original paper
Rhaetian palaeo-Vertisol in Upper Franconia/Germany
Schirmer, Wolfgang
Zeitschrift der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften Band 171 Heft 1 (2020), p. 45 - 70
58 references
published: Apr 14, 2020
manuscript accepted: Feb 24, 2020
manuscript revision received: Feb 24, 2020
manuscript revision requested: Oct 24, 2019
manuscript received: Aug 29, 2019
ArtNo. ESP171017101002, Price: 29.00 €
Abstract
The Rhaetian of northeastern Franconia exhibits palaeo-Vertisols of notable lateral and vertical extent introduced for the first time here. The so-called Hauptton („Main Clay“) in the higher Rhaetian is represented by a stack of at least three superimposed palaeo-Vertisols (named Itz Member). These fossil soils show most properties of recent Vertisols such as gilgai surfaces or wavy subsoil textures, polyhedral soil structure (wedges), slickensides, diagonal shear planes, which all are characteristics of strong peloturbation. The pelitic deposits (mudstone) are characterised by the clay minerals smectite, kaolinite and minor illite. The palaeo-Vertisol is accompanied by Vertisol varieties such as Stagnic Vertisol and Gleyic Vertisol both with striking colours. In addition, the monotonous clay sequence is locally interrupted by sandy channels consisting of coarse- to fine-grained and sometimes chlorite-rich (Green Bed) sediments. Sediments and palaeosoils point to an at least locally wooded flat landscape upgrowing by alluvial sheet flows with clayey load and few sandy and muddy channels originating from a mountainous hinterland with subtropical–tropical weathering.
Kurzfassung
Das Rhät (Exter-Formation) im nördlichen Franken beherbergt in großer horizontaler und vertikaler Reichweite Paläo-Vertisole, die bislang dort zeitlich und räumlich nicht bekannt waren. Der sogenannte Hauptton in der höheren Exter-Formation stellt dort einen Stapel aus wenigstens drei Paläo-Vertisol-Böden dar (Itz-Subformation benannt). Die fossilen Böden zeigen fast alle wesentlichen Eigenschaften rezenter Vertisole, wie Gilgai-Oberflächen oder wellige Bodentexturen, Polygonstruktur aus keilförmigen Bodenkörpern, Gleitspiegel auf Bodenkörpern und große diagonale Scherflächen; sämtlich also Ergebnisse kräftiger Peloturbation, dazu Pelitsedimente mit den Tonmineralen Smektit und Kaolinit, untergeordnet Illit. Zusätzlich zu den normalen Vertisol-Böden treten auffallend gefärbte Pseudogley-Vertisole und Gley-Vertisole auf. Die tonreichen Boden-Komplexe sind gelegentlich von fein- bis grobkörnigen Quarz-Sandsteinrinnen durchzogen, unter anderem der chloritreichen Grünen Bank. Sedimente und Böden weisen auf eine wenigstens lokal bewaldete Landschaft hin, die durch schlammige Schichtfluten langsam aufgehöht wurde, von schmalen sanderfüllten Abzugsrinnen durchzogen. Sie muss in einem hügeligen Hinterland wurzeln, das subtropisch-tropischer Verwitterung unterlag.
Keywords
Rhaetian • palaeo-Vertisol • gilgai • mukkara • wavy subsoil textures • sheet flow • Franconia/Germany • Rhät • Exter-Formation • Itz-Subformation • Paläo-Vertisol • Gilgai • Mukkara • wellige Bodentexturen • Schichtfluten • Franken