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Geochronologie der Devon-Zeit

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Geochronologie der Devon-Zeit
Geochronologie der Devon-Zeit
Anonim

Sedimenttypen

Eine breite Palette von terrestrischen und marinen Sedimenten aus dem Devon-Zeitalter ist international bekannt, und es gibt eine entsprechende Vielfalt von Sedimentgesteinsarten. Die magmatische Aktivität in Devon war beträchtlich, wenn auch lokalisiert. Laurussia soll fast tropisch und manchmal trocken gewesen sein. Playa Fazies, Äolische Dünen und Fan Brekzien sind bekannt. Es wurden fluviatile Sedimente identifiziert, die unter Sturzflutbedingungen durch Wasser abgelagert wurden und mit alluvialen Sedimenten breiter Küstenebenen korrelieren. Es gibt Lacustrinablagerungen vom Typ Süßwasser oder Supersalin. Ähnliche Fazies sind in anderen kontinentalen Gebieten des Devon bekannt. In ähnlicher Weise sind küstennahe klastische, Prodelta- und Delta-Sandsteine ​​und Offshore-Schlammfazies mit denen vergleichbar, die in anderen Perioden bekannt sind.

Zu den devonischen Sedimentgesteinen gehören die spektakulären Karbonat-Riffvorkommen in Westaustralien, Europa und Westkanada, wo die Riffe größtenteils aus Stromatoporoiden bestehen. Diese wirbellosen Meerestiere verschwanden plötzlich fast vollständig am Ende des Frasnian-Zeitalters, wonach sich lokal Riffe aus Cyanobakterien-Stromatolithen bildeten. Andere Gebiete haben Riffe, die von Schlammhügeln gebildet werden, und es gibt spektakuläre Beispiele in Südmarokko, Südalgerien und Mauretanien. Ebenfalls typisch devonisch ist die Entwicklung lokal ausgedehnter Schwarzschiefervorkommen. Die Schiefer von Upper Devonian Antrim, New Albany und Chattanooga sind von dieser Sorte, und in Europa sind der deutsche Hunsrückschiefer und der Wissenbacherschiefer ähnlich. Letztere sind häufig durch charakteristische Fossilien gekennzeichnet, wenn auch selten von benthischer Art, was darauf hinweist, dass sie gebildet wurden, als der Sauerstoffgehalt am Meeresboden sehr niedrig war. Markante kondensierte pelagische Kalksteine, die reich an fossilen Kopffüßern sind, kommen lokal in Europa und im Ural vor. Diese bilden die Fazies, die in Deutschland als Cephalopodenkalk oder Knollenkalk und in Frankreich als Griotte bezeichnet werden. In früheren Zeiten wurde letzterer für Marmor gearbeitet. Evaporitablagerungen sind weit verbreitet, aber Kohlen sind selten. Es gibt keine festen Beweise für Gletscherablagerungen außer im späten Devon von Brasilien. In den Gebieten, in denen Inselbogenregime konvergierten, wurden verschiedene Arten von Vulkangesteinen beobachtet. Einige Horizonte der Vulkanasche, wie der Tioga Metabentonit im Osten der Vereinigten Staaten, stellen kurzfristige Ereignisse dar, die für die Korrelation nützlich sind.

Europa

Eine Linie, die vom Bristolkanal nach Osten nach Nordbelgien und Deutschland führt, grenzt das devonische Meeresgebiet grob von den kontinentalen Lagerstätten des alten roten Sandsteins im Süden ab. Die kontinentalen Ablagerungen, die charakteristischerweise mit Eisenoxid rot gefärbt sind, erstrecken sich auch auf Grönland, Spitzbergen, Bäreninsel und Norwegen. Der britische Geologe Robert Jameson prägte 1808 den Begriff Old Red Sandstone und hielt ihn fälschlicherweise für AG Werners Aelter Rother Sandstein, der heute als permisch bekannt ist. Die Gesteine ​​dieses weiten Gebiets weisen eine bemerkenswerte Affinität sowohl zur Fauna als auch zum Gesteinstyp auf und gelten normalerweise als zu devonischen Zeiten vereint. Die Beziehungen zum zugrunde liegenden silurischen System werden in den klassischen walisischen Grenzgebieten gesehen, wo das Ludlow-Knochenbett als Grenze genommen wurde, bis das internationale Abkommen es etwas höher setzte. In Wales, Südirland und im schottischen Tiefland häuften sich die Dicken von Ablagerungen, hauptsächlich Sandsteinen, stellenweise auf bis zu 6.100 Meter an. Diese Sedimente sind reich an Fischen und Pflanzen, ebenso wie die ostgrönländischen und norwegischen Lagerstätten. In Schottland kommen weit verbreitete Vulkane vor.

Devonische Gesteine ​​in Devon und Cornwall sind größtenteils marine, aber es gibt Interkalationen von terrestrischen Ablagerungen aus dem Norden. Im Norden von Devon kommen mindestens 3.660 Meter (12.000 Fuß) Schiefer, dünne Kalksteine, Sandsteine ​​und Konglomerate vor. Die beiden letztgenannten Lithologien sind typisch für die Hangman Grits und Pickwell Down Sandstones, die die wichtigsten terrestrischen Interkalationen darstellen. Im südlichen Devon kommen Riffkalksteine ​​jedoch in Formationen des mittleren Devon vor, und die Formation des oberen Devon zeigt lokal sehr dünne Sequenzen, die auf U-Boot-Anstiegen und zeitgenössischen Kissenlavas in basinalen Gebieten gebildet werden. In Nord-Cornwall kommen sowohl die mittel- als auch die oberdevonischen Formationen hauptsächlich in Schieferfazies vor. In diesen Gesteinen gefundene Fossilien haben detaillierte Korrelationen mit den belgischen und deutschen Sequenzen ermöglicht.

Devonische Gesteine ​​gemischten terrestrischen und marinen Typs sind aus Bohrlöchern unter London bekannt und bilden eine Verbindung zu den Aufschlüssen von Pas de Calais und zu den klassischen Gebieten der Ardennen. Dort, zwischen dem Dinant-Becken und dem Namur-Becken im Norden, gibt es Hinweise auf eine Landmasse nach Norden, wie in Devon. Sowohl die unteren als auch die oberen devonischen Formationen bestehen aus küstennahen und terrigenen Sedimenten, die eine Dicke von 2.740 Metern (9.000 Fuß) bzw. 460 Metern (1.500 Fuß) erreichen. Die Strukturen des mittleren Devon und des unteren oberen Devon (dh der Eifel, Givetian und Frasnian, deren frühere Typabschnitte sich hier befinden) bestehen hauptsächlich aus Kalksteinen und Schiefern und erreichen im Süden mindestens 1.500 Meter. Riffe sind im Frasnian besonders gut entwickelt und treten als isolierte Massen auf, die normalerweise weniger als 800 Meter lang sind und durch Schiefer getrennt sind. Äquivalente im Norden zeigen rote und grüne Schlämme und Schiefer von marginalen kontinentalen marinen Sedimenten. Da die belgischen devonischen Gesteine ​​entlang einer Nord-Süd-Linie gut exponiert sind, sind ihre Veränderungen in Dicke, Lithologie und Fauna gut dokumentiert.

Die Eifel bildet eine natürliche östliche Ausdehnung der Ardennen, und eine ähnliche Abfolge findet dort statt. Das niederdevonische Muster ist nicht marin und die mitteldevonischen und frasnischen Formationen weisen eine schlechte Riffentwicklung auf, aber die kalkhaltigen Schiefer und Kalksteine ​​tragen eine reiche und berühmte Fauna. Das GSSP, das die untere und mittlere devonische Grenze und Basis der Eifelbühne definiert, befindet sich in Schöenecken-Wetteldorf in der Eifel. Die oberste devonische Struktur ist nicht erhalten.

Das Rheintal sowie das Mittelrheinhochland im Osten wurden seit den Anfängen der Geologie von zahlreichen deutschen Universitäten, die es umgeben, eingehend untersucht. Wiederum ist im Allgemeinen eine nördliche Sedimentquelle angegeben, aber ein Bohrloch im Norden in der Nähe von Münster ist auf mittlere und untere marine Kalksteine ​​aus dem oberen Devon gestoßen. Im Süden, in der Nähe des Hunsrück-Taunus, gibt es auch Hinweise auf eine Landmasse. Zwischen diesen Gebieten liegt eine reiche devonische Sequenz in gefaltetem Gelände. Die maximale Dicke beträgt 9.140 Meter. Die niederdevonische Formation besteht aus Schiefer und Sandsteinen. Der Schiefer wurde viel bearbeitet, um Häuser und Burgen zu verkleiden. Ein Felsvorsprung aus emsischem Sandstein in der Rheinschlucht ist Schauplatz der Lorelei-Legende. Kalksteine ​​sind im Givetian üblich und werden als Massenkalk bezeichnet. Mittel- und oberdevonische Gebiete mit dünner Sedimentation wie in Devon werden als Ablagerungen auf U-Boot-Kämmen interpretiert. Dies sind üblicherweise knotige Kalksteine, die reich an Kopffüßern sind und zwischen dicken Schiefersequenzen auftreten. Hinweise auf vulkanische Aktivität sind häufig, und dies wurde herangezogen, um die Konzentrationen von sedimentären Hämatit-Eisenerzen im Givetian und Frasnian zu erklären. Der Harz weist einen kalkhaltigeren Abschnitt im unteren Devon auf. Hier wurden Kupfer, Blei und Zink aus Lodes im berühmten Wissenbach Slate gewonnen.

Eine kalkhaltige Folge aus dem unteren Devon, die böhmischen Fazies, kommt im Prager Becken Osteuropas vor. Eine kontinuierliche marine Abfolge bildete sich vom Silur zum Devon, und die Grenze wird am oberen Rand der Silur-Reihe mit der Crinoid-Gattung Scyphocrinites gezogen. Zu den darüber liegenden Lochkovian- und Pragian-Formationen gehört der Koneprusy-Kalkstein, der erhebliche Riffablagerungen enthält. Das GSSP, das die Basis des Devon-Systems und die Lochkovian-Bühne definiert, befindet sich in Klonk, und das GSSP, das die Basis des Pragian definiert, befindet sich in Velká Chuchle in der Nähe von Prag. Die oberdevonische Struktur ist nicht erhalten. In Mähren kommt es zu vollständigen Abfolgen von kalkhaltigen und basinalen vulkanischen Sedimenten.

In der Bretagne treten devonische Gesteine ​​auf, die denen von Südengland und den Ardennen entsprechen. Weiter südlich treten Aufschlüsse in Frankreich, Spanien und Portugal auf. Die GSSPs, die die Grenze zwischen Mittel- und Oberdevon und die Basis der Frasnian-Stufe, die Basis der Famennian-Stufe und die Grenze zwischen Devon und Karbon definieren, befinden sich in der Nähe von Cessenon in Südfrankreich. Zu den Folgen der Pyrenäen, des Noire-Gebirges und der Karnischen Alpen gehören Tiefseekalksteine. Meeresablagerungen kommen auf der Balkanhalbinsel vor, einschließlich Nordmakedonien sowie Rumänien. Besonders berühmt sind die südpolnischen Aufschlüsse des Holy Cross Mountains. Dazu gehören eine untere marine und kontinentale Reihe mit einem kalkhaltigen Abschnitt aus dem mittleren Devon und einem Abschnitt aus dem oberen Devon mit Riffen und Schiefern, die reich an Ammoniten und Trilobiten sind.

In Podolien entlang des Flusses Dnister (Dnestr) befinden sich feine Meeresabschnitte, die weit in den unteren Devon hineinreichen und von der Dnister-Serie vom Typ des alten roten Sandsteins überlagert werden. Während des gesamten Devon bildete das Uralgebirge einen Depressionsrinnen, der nach Norden mit Novaya Zemlya und nach Süden mit der Kros-Kaukasischen Geosynkline verbunden war und zusammen mit den bereits erwähnten südeuropäischen Aufschlüssen Teil der ursprünglichen tethyanischen Sedimente des Alpen-Himalaya-Faltensystems war des heutigen Tages. Im europäischen Russland sind alte rote Sandsteinvorkommen weit verbreitet, aber die Meeressprachen erstreckten sich vom Ural nach Westen, um Moskau im mittleren Devon und St. Petersburg im unteren oberen Devon zu erreichen. Eine bemerkenswerte Reihe von Bohrlöchern enthüllte diese Zusammenhänge sehr detailliert, und es gibt weit verbreitete Hinweise auf Salzseen. Abgesehen vom Aufschluss in St. Petersburg und entlang des Don südlich von Moskau sind die Salzseen nur aus unterirdischen Daten bekannt. Von wirtschaftlicher Bedeutung sind hier das Öl- und Gasfeld Timan-Pechora sowie das Öl und Kali der Pripet-Sümpfe. Die nordafrikanischen Gebiete Algeriens und insbesondere Marokkos sind für ihren Reichtum an devonischen Fossilien bekannt. Die GSSP, die die Basis der Givetian Stage definiert, befindet sich in Mech Irdane in der Nähe von Erfoud in Südmarokko.