Verbreitung, Fazies und stratigraphische Bedeutung distaler Aschentuffe der Glan-Gruppe im karbonisch-permischen Saar-Nahe-Becken (SW-Deutschland)

Abstract

In der Meisenheim-Formation (Glan-Gruppe) des karbonisch-permischen Saar-Nahe-Beckens treten weitverbreitet vulkanische Aschentuffe auf, die hervorragende Leithorizonte innerhalb der fluvio-lakustrinen Abfolge darstellen. Die laterale Verbreitung sowie die stratigraphische Position und Bedeutung der wichtigsten tephrostratigraphischen Horizonte im nordöstlichen Beckenbereich werden hier dokumentiert. Die Erhaltung der distalen pyroklastischen Fallablagerungen wurde durch das Ablagerungsmilieu und die synsedimentäre Tektonik gesteuert, was sich in einer unterschiedlichen Faziesausbildung der Tuffe widerspiegelt. Die Hauptleithorizonte sind meist aus mehreren aufeinanderfolgenden Tuff- und Tuffitlagen zusammengesetzt. Daneben weisen zahlreiche geringmächtige, lokal begrenzt auftretende Tuffhorizonte auf häufige Vulkanausbrüche bzw. Aschenfallereignisse hin. Innerhalb laminierter bituminöser Tonsteinabfolgen konnten Eruptionspausen von weniger als 200 Jahren bestimmt werden. Die Eruptionszentren lagen südlich des Saar-Nahe-Beckens, sehr wahrscheinlich im Schwarzwald und den Vogesen, möglicherweise auch im Bereich der heutigen Zentralalpen. Eine Aschenherkunft von Vulkanen innerhalb des Beckens wird ausgeschlossen. Zwei primäre Tufflagen im Kappeln- und St. Alban-Leithorizont deuten DRE (dense rock equivalent)-Volumen von mindestens 1,6 bzw. 1,1 km3 an, womit sie deutlich größere Eruptionsereignisse repräsentieren als der Ausbruch des Mount St. Helens 1980. Dabei gehört die Fallablagerung im Kappeln-Tuff zu den bedeutendsten Aschenfallereignissen im Saar-Nahe-Becken vor Beginn des beckeninternen Vulkanismus in der Nahe-Gruppe. Das Alter des Pappelberg-Tuffs von 297,0 + 3,2 Ma zeigt die stratigraphische Position der Meisenheim-Formation im Grenzbereich Karbon/Perm an.

Abstract: In the Meisenheim-Formation (Glan-Group) of the Carboniferous-Permian Saar-Nahe Basin widespread volcanic ash tuffs occur representing excellent marker horizons within the fluvio-lacustrine sequence. The lateral distribution and Stratigraphie Position and significance of the main tephrostratigraphic horizons in the northeastern part of the basin are documented here. The preservation of the distal pyroclastic fallout deposits was controlled by the depositional environment and the synsedimentary tectonic activity which is reflected by a different facies character of the tuffs. The main marker horizons are offen composed of several successive tuff and tuffaceous layers. In addition, many thin and locally restricted tuff horizons indicate frequent eruptions and ash fall events, respectively. Within laminated bituminous mudstone successions, intereruptive periods of less than 200 years have been determined. The volcanic centres were located south of the Saar-Nahe Basin, most probable in the Black Forest and Vosges but possibly also in the area of the Central Alps. An ash origin from volcanoes within the basin is unlikely. Two primary tuff layers in the Kappeln and St. Alban marker horizon indicate DRE (dense rock equivalent) volumes of at least 1.6 and 1.1 km32, respectively, thus representing distinctly greater eruption events than the Mount St. Helens eruption in 1980. Hence, the fallout deposit in the Kappeln-Tuff belongs to the most important ash fall events in the Saar-Nahe Basin prior to the beginning of the basininternal volcanism of the Nahe-Group. The age of the Pappelberg-Tuff of 297.0 ± 3.2 Ma indicates a Stratigraphie position of the Meisenheim-Formation in the ränge of the Carboniferous/ Permian boundary.