Erster Meereseinbruch im Oberrheingraben – Entwicklung ... · *Hessisches Landesamt für Umwelt...

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20 μm 2 μm 200 μm 200 μm 200 μm 50 μm 50 μm 50 μm 1 mm 1 mm 200 μm B 98-BK 5 Mittlere Pechelbronn-Formation OPF UPF C. à Mytilus C. à Bryozoaires Couches à Hydrobies 1 2 3 4 5 5 6 limnisch-brackisch brackisch brackisch brackisch- marin marin Ostracoden- Zonierung 5 4 3 2 1 Bolboforma- Level Gesteinsfarbe Lithologie Im Zuge von Voruntersuchungen zur ICE-Neubaustrecke Köln-Rhein/Main sind bei Wallau (Nähe AB-Kreuz A3/A66 – Wiesbadener Kreuz) zwei Tiefbohrungen von 80 m (W 07) und 170 m (B98 BK5) abgeteuft worden. Der Schwerpunkt der biostratigraphischen Untersuchungen liegt auf der Mittleren Pechelbronn-Formation (MPF). Folgende Fossilgruppen werden untersucht: Palynomorphen, Dinoflagellaten, Makroflora, Mikroendolithen, Nanno- plankton, Diatomeen, Foraminiferen, Bolboformen, Ostracoden, Bryozoen, Mollusken und Fisch-Otolithen. Die Faunenabfolgen und diverse Fossilvergesellschaftungen belegen zu Beginn der MPF die erste marine Ingres- sion in den heutigen Oberrheingraben und das Mainzer Becken. Besonders im unteren, marinen Teil ist eine hohe Biodiversität der Faunen- und Florenvergesellschaftungen zu verzeichnen. Nach oben kann eine zunehmende Ver- brackung und schließlich ein limnisch-brackischer Charakter der Abfolge festgestellt werden. Epoche Nord- europäische Stufen Nanno- plankton- Zonen Neuwieder Becken Oberrhein- graben Nordhessen (Borken) Rhön Inter- nationale Gliederung E o z ä n La t e E oce n e E arly Oligocene ( Rupelian ) Oli g oz ä n U nter- M itt e l- Rupel NP23 NP23 NP 19/20 19/20 NP23 NP22 NP22 Maifeld- Schichten Rupelton Rupelton Me l a ni e nt o n K aolinitische Bildun g en Unterer Mittlerer Fischschiefer Foraminiferen- Mergel Mittlere Pechel- bronn-Schichten Tone mit Braun- kohlen Untere Pechelbronn- Schichten Obere Pechel- bronn-Schichten Bunte Zone Schichten Tertiär- quarzit D C B ZFH ZFB ZFM Rote Leitschicht NP21 NP 19/20 Latdorf (Priabon) Dapaloides sieblosensis- Vorkommen Bolboforma- Vorkommen "gen. Percoideorum" validus- Vorkommen x x x x x x x x x x x x x x . . . 52 56 60 34 48 34 64 52 56 60 34 48 34 64 44 55 40 55 48 44 55 40 55 4 8 / Mainzer Becken OBERRHEINGRABEN ICE-Trasse B 98 BK 5 W 07 R ADTKE, G.*, GRIESSEMER, T.W., GRIMM, K.I., HOTTENROTT , M., J ANSSEN, R., LIPPMANN, R., MARTINI, E., REICHENBACHER, B., S CHOLZ, J. & SPIEGLER, D. *Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Rheingaustr. 186, 65203 Wiesbaden; [email protected] Erster Meereseinbruch im Oberrheingraben – Entwicklung, Biodiversität, Paläogeographie (Pechelbronn-Gruppe, Obereozän - Unteroligozän) – Ausgewählte Fossilgruppen Stratigraphische Korrelation mit wichtigen Leithorizonten (nach MARTINI) Br Brüssel ssel Grimmer- Grimmer- tingen tingen Amsterdam Amsterdam ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Sophia Sophia Jakoba Jakoba nde nde Helmstedt Helmstedt Prag Prag Berlin Berlin Basel Basel Pechelbronn Pechelbronn Bubenheim Bubenheim Sch Schönewalde newalde Latdorf Latdorf 100 km 100 km Wien Wien Wallau Wallau Borken Borken Gro Großalmerode almerode Vardeilsen Vardeilsen Sieblos Sieblos Luxemburg Luxemburg Hamburg Hamburg Mardorf Mardorf Leidenhofen Leidenhofen Brüssel Grimmer- tingen Amsterdam ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Sophia Jakoba Bünde Helmstedt Prag Berlin Basel Pechelbronn Bubenheim Schönewalde Latdorf 100 km Wien Wallau Borken Großalmerode Vardeilsen Sieblos Luxemburg Hamburg Mardorf 50° 52° 48° 54° Leidenhofen 10° 12° 14° 16° nur Jura keine Umlagerung viel Jura, wenig Kreide wenig Jura, viel Kreide nur Kreide Wallau Landau Zimmersheim Morvillars Wattenheim Eich Nackenheim Kärlich Stockstadt König- städten Sandhausen Schliengen Altkirch Borken Schrumpfbachtal Sieblos Umgelagertes Nannoplankton Hinweise auf Strömungssysteme im Oberrheingraben auf- grund von umgelagertem Nannoplankton (nach MARTINI) Paläogeographie der Mittleren Pechelbronn-Formation und des Melanientones Detailliertes Profil der Mittleren Pechelbronn-Formation der Bohrung B98-BK5 mit der Gliederung in Couches à Mytilus, Couches à Bryozoaires und Couches à Hydrobies Zahlreiches Nannoplankton auf einer Ost- racoden-Schale (Grinioneis sp.) Ausschnitt oben: Nannoplankton des Leit- horizontes 5: Isthmolithus recurvus DEFL. Hemicyprideis gilletae (STCHEPINSKY 1960), RK eines Cibicides sp., Umbilikalseite Bulimina coprolithoides ANDREAE 1884 Bolivina sp., Massenvorkommen in 2 Hori- zonten Grinioneis camelus (MOOS 1965), LK eines Cytheridea pernota OERTLI & KEY 1955, LK eines Bolboforma imperfecta SPIEGLER MS Otolith: Dapaloides sieblosensis (WINKLER 1880) Otolith: „gen. Percoideo- rum“ validus STINTON Ostracoden Foraminiferen Polypodiaceoisporites marxhei- mensis (MÜRRIGER & PFLUG 1952) KRUTZSCH 1959 Tetracolporopollenites sp. Sonstige Fossilgruppen Chorate Zyste eines Dinofla- gellaten Rhopalia engleri R ADTKE 1991, Vergleichbar mit der Grünalge Phaeophila engleri REINKE 1889 Actinoptychus sp. Biserialer Zweig einer Bryo- zoen-Kolonie aus den „Cou- ches à Bryozoaires“ Hydrobia (s. lat.) sp. 2 (nach JANSSEN); x 20, bezeichnende Art für die „Couches à Hydro- bies“ Mytilus sp.; x 5, häufig in Lagen im unteren Teil („Cou- ches à Mytilus“) der Mittleren Pechelbronn-Formation Stratigraphisch wichtige Fossil- gruppen Sporen Pollen Dinoflagellaten Mikroendolithen Diatomeen Bryozoen Mollusken Grinioneis pechelbronnensis GRIESSEMER 1990, LK eines Lage der Bohrungen W07 und B98-BK5 (Geologische Übersichtskarte Hessen 1 : 300 000) Nannoplankton-Leithorizonte: 1: Trochoaster deflandrei (STRADNER) 2: Trochoaster simplex KLUMPP 3: Reticulofenestra umbilicus (LEVIN) 4: Isthmolithus rhenanus MARTINI 5: Isthmolithus recurvus DEFLANDRE 6: Trochoaster tripartitus MARTINI = Erstes Vorkommen = Letztes Vorkommen = Gesamtvorkommen Sedimentstrukturen Diagenetische Minerale erosiver Kontakt primär sekundär Mn Manganoxidkonkretionen Sd Sideritkonkretionen Pyrit, framboidal, in Grab- gängen und als Steinkern Pyrit, framboidal, dispers Pyrit euhetral Py Py Py Horizontale Schichtung unruhige, undeutliche horizontale Schichtung Durchwurzelungsspuren Trockenrisse

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1

Bolboforma-

Level

Gesteinsfarbe Lithologie

Im Zuge von Voruntersuchungen zur ICE-Neubaustrecke Köln-Rhein/Main sind bei Wallau (Nähe AB-Kreuz A3/A66– Wiesbadener Kreuz) zwei Tiefbohrungen von 80 m (W 07) und 170 m (B98 BK5) abgeteuft worden.Der Schwerpunkt der biostratigraphischen Untersuchungen liegt auf der Mittleren Pechelbronn-Formation (MPF).Folgende Fossilgruppen werden untersucht: Palynomorphen, Dinoflagellaten, Makroflora, Mikroendolithen, Nanno-plankton, Diatomeen, Foraminiferen, Bolboformen, Ostracoden, Bryozoen, Mollusken und Fisch-Otolithen.Die Faunenabfolgen und diverse Fossilvergesellschaftungen belegen zu Beginn der MPF die erste marine Ingres-sion in den heutigen Oberrheingraben und das Mainzer Becken. Besonders im unteren, marinen Teil ist eine hoheBiodiversität der Faunen- und Florenvergesellschaftungen zu verzeichnen. Nach oben kann eine zunehmende Ver-brackung und schließlich ein limnisch-brackischer Charakter der Abfolge festgestellt werden.

Epoche Nord-europäische

Stufen

Nanno-plankton-

Zonen

NeuwiederBecken

Oberrhein-graben

Nordhessen(Borken)

RhönInter-nationale

Gliederung

Eo

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Late

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UnterePechelbronn-

Schichten

Obere Pechel-bronn-Schichten

Bunte ZoneSchichten

Tertiär-quarzit

D

C

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RoteLeitschicht

NP21

NP19/20

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Dapaloides sieblosensis-Vorkommen

Bolboforma-Vorkommen

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*Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Rheingaustr. 186, 65203 Wiesbaden; [email protected]

Erster Meereseinbruch im Oberrheingraben – Entwicklung,Biodiversität, Paläogeographie (Pechelbronn-Gruppe,Obereozän - Unteroligozän) – Ausgewählte Fossilgruppen

Stratigraphische Korrelation mit wichtigen Leithorizonten (nach MARTINI)

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50°

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Leidenhofen

8° 10° 12° 14° 16°6°

nur Jura

keine Umlagerung

viel Jura, wenig Kreide

wenig Jura, viel Kreide

nur Kreide

Wallau

Landau

Zimmersheim

Morvillars

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Nackenheim

Kärlich

Stockstadt

König-städten

Sandhausen

Schliengen

Altkirch

Borken

Schrumpfbachtal Sieblos

Umgelagertes Nannoplankton

Hinweise auf Strömungssysteme im Oberrheingraben auf-grund von umgelagertem Nannoplankton (nach MARTINI)

Paläogeographie der Mittleren Pechelbronn-Formation unddes Melanientones

Detailliertes Profil der Mittleren Pechelbronn-Formationder Bohrung B98-BK5 mit der Gliederung in Couches àMytilus, Couches à Bryozoaires und Couches à Hydrobies

Zahlreiches Nannoplankton auf einer Ost-racoden-Schale (Grinioneis sp.)

Ausschnitt oben: Nannoplankton des Leit -horizontes 5: Isthmolithus recurvus DEFL.

Hemicyprideis gilletae (STCHEPINSKY 1960),RK eines �

Cibicides sp., Umbilikalseite

Bulimina coprolithoides ANDREAE 1884

Bolivina sp., Massenvorkommen in 2 Hori-zonten

Grinioneis camelus (MOOS 1965), LK eines �

Cytheridea pernota OERTLI & KEY 1955, LKeines �

Bolboforma imperfecta SPIEGLER MS

Otolith: Dapaloides sieblosensis (WINKLER1880)

Otolith: „gen. Percoideo-rum“ validus STINTON

Ostracoden

Foraminiferen

Polypodiaceoisporites marxhei-mensis (MÜRRIGER & PFLUG

1952) KRUTZSCH 1959

Tetracolporopollenites sp.

Sonstige Fossilgruppen

Chorate Zyste eines Dinofla-gellaten

Rhopalia engleri RADTKE 1991,Vergleichbar mit der GrünalgePhaeophila engleri REINKE 1889

Actinoptychus sp. Biserialer Zweig einer Bryo-zoen-Kolonie aus den „Cou-ches à Bryozoaires“

Hydrobia (s. lat.) sp. 2 (nachJANSSEN); x 20, bezeichnendeArt für die „Couches à Hydro-bies“

Mytilus sp.; x 5, häufig inLagen im unteren Teil („Cou-ches à Mytilus“) der MittlerenPechelbronn-Formation

Stratigraphisch wichtige Fossil-gruppen

Sporen Pollen

Dinoflagellaten Mikroendolithen

Diatomeen Bryozoen

MolluskenGrinioneis pechelbronnensis GRIESSEMER1990, LK eines �

Lage der Bohrungen W07 und B98-BK5 (GeologischeÜbersichtskarte Hessen 1 : 300 000)

Nannoplankton-Leithorizonte:

1: Trochoaster deflandrei (STRADNER)2: Trochoaster simplex KLUMPP

3: Reticulofenestra umbilicus (LEVIN)4: Isthmolithus rhenanus MARTINI

5: Isthmolithus recurvus DEFLANDRE

6: Trochoaster tripartitus MARTINI

� = Erstes Vorkommen� = Letztes Vorkommen� = Gesamtvorkommen

Sedimentstrukturen

Diagenetische Minerale

erosiver Kontakt

primär

sekundär

Mn Manganoxidkonkretionen

Sd Sideritkonkretionen

Pyrit, framboidal, in Grab-gängen und als Steinkern

Pyrit, framboidal, dispers

Pyrit euhetral

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Horizontale Schichtung

unruhige, undeutlichehorizontale Schichtung

Durchwurzelungsspuren

Trockenrisse