Kontinuierliche und diskontinuierliche Sedimentation im süddeutschen Oberjura (unteres Kimmeridge; Ludwag/Oberfranken, Nördliche Frankenalb)

Zusammenfassung

Im Neuen Steinbruch von Ludwag nordöstlich von Bamberg/Oberfranken sind Schwammriffdolomite des Malm beta aufgeschlossen, die ein erhebliches Relief geschaffen haben. In Depressionen dieser Morphologie blieben riffnahe Bankkalke und Mergel des Weißjura gamma bis tiefsten? delta von der Erosion verschont, während ihre Massenkalkäquivalente weitgehend abgetragen wurden.

Die stratigraphische Einstufung der einzelnen Schichtglieder erfolgte mittels bio- und lithostratigraphischer Daten. Mikrofaziestypen wurden vorwiegend nach der Textur definiert. Sie gehen auf kontiniuerliche und diskontinuerliche Prozesse der Gesteinsbildung zurück. Erstere liefen an der N-Flanke eines untersuchten Buildups ab; auch die Massenkalke selbst gehören zu dieser Gruppe. Für die Schwammergel wird der Begriff “Pseudobafflestone” vorgeschlagen, da trotz des umfangreichen Schwammwachstums das Relief der Bioherme im Liegenden nivelliert wird und ein Sedimentfangen der Poriferen somit unwahrscheinlich erscheint. Die Biohermkalke bestehen neben Schwämmen und Algen bis zu 50% aus Algen-Pelletkrusten, während sie in den Pseudobafflesotones nahezu vollständig fehlen. Eben dieser Unterschied scheint für das morphologische Absterben der Bioherme verantwortlich zu sein. Die Mergelsedimentation wird mit regressiven Phasen in Verbindng gebracht.

Die diskontinierlich gebildeten Faziestypen (Eventstones) finden sich im Malm gamma 2 an der S-Flanke von Mounds bzw. im gamma 3 überall in Wannen-bereichen. Aus dem Vorherrschen der Mikritsedimentation wird auf lange Phasen ruhiger Sedimentations-bedingungen geschlossen, die nur sproradisch von Stürmen unterbrochen wurden.

Aus Brekzien des Malm gamma 3 und? delta, mit in ihren Komponenten “eingefrorenen” Diagenese- und Mikrofaziesmerkmalen zu schließen, war der Ablagerungraum der heute total dolomitisierten und/oder abgetragenen, äquivalenten Algen-Schwamm-Bioherme reicher gegliedert als in den älteren Schichten.

Die Schuttströme können liefergebietsnah 14 m Mächtigkeit erreichen, verlieren mit dem Transport aber schnell an Mächtigkeit. Suspensionstromablagerungen am Top dieser Dickbänke greifen weit in die neritische Fazies vor, wo sie mikritische Mergelkalke bilden.

Die Erhaltungsform von Kieselschwämmen und Sediment ist räumlich verschieden. Diese “Diagenese-merkmals-Assozationen” werden mit LONGMAN's Schema diagenetischer environments (1980) erklärt und daraus für den gesamten Malm gamma ein zeitweiliges Trockenfallen der Bioherme abgeleitet.

Die Bioherme entstanden auf Schwellen. Innerhalb dieser bildetetn sich kleine Spezialbecken, Intermound-Wannen, aus. Strömungen und die Form der Schwellen steuerten Geometrie und Lagebeziehungen der Mounds.

Die Genese der “sekundären Bankung” (SCHIRMER, 1981) und kegeliger Absonderungsflächen an Buildups beruht auf räumlich verschiedenen Kompaktionsbeträgen, bei gleicher Kompaktibilität, der Platynota-Schichten.

Summary

In the Ludwag-quarry (NE of Bamberg, S-Germany) a suquence of dolomitized sponge-algal-buildups, related intermound-limestones and marls is exposed.

Facies-analysis and biostratigraphic data indicate to an Upper Oxfordian age of the deeper stages of mound development. In the Lowermost Kimmeridgian biohermgrowth is interrupted by the sedimentation of marls very densely packed with sponges, locally called “Schwamm-mergel”. Because these organisms were not transported, the term floatstone (DUNHAM 1962) cannot be applied. The sponges are deprived of algal-pellet crusts, whereas in boundstones these crust make up 50% of the rock. At the same time the mud mound topography is successively levelled producing reduced bed-thicknesses above the buildups. This means that sponges did not act as “bafflers”. We have named this construction pseudobafflestone (morphological extinction of buildups and sediments densely packed with potential reef builders).

Later in the Lower Kimmeridgian carbonate content increases again, giving rise to a renewed bioherm growth and rearrangement. This is somewhat different from conditions in the late Oxfordian, where the bioherms exhibit spatial relation to palaeocurrent layers and trends of the “Würgau-Görau-Reeftract”.

At the southern flanks of this younger biochem generation, which are exposed to the Bay of Ludwag, irregular beds of graded Packstones are formed, consisting mainly of micritic intraclasts. The intermound limestones at the northern bioherm flanks are made up of well bedded limestones consisting of ungraded packstones grading laterally into filament-rich micrites. This implies long phases of mud sedimentation and episodical reworking by storms. In the late Lower Kimmeridgian (and Middle Kimmeridgian?) the intermound zone and the Bay of Ludwag is made up of breccias. These debris flow deposits grade laterally into turbidites forming limestone beds of the neritic facies. The clasts can be relatet to several Microfacies Types of massive and bedded limestones. Reworking allows recognition of early diagenetic features such as solution cavities in boundstones and different types of sponge preservation. This and solution coronas around echinoderm grains provides some evidence for subaerial exposure. Dolomites seem mostly to be of late diagenetic origin.