Zusammenfassung
Ein bedeutender »stratigraphischer Wendepunkt« kennzeichnet die frühneokome Entwicklung in vielen nordatlantischen Kontinentalrändern: auf eine Karbonatbankbzw. pelagische Karbonat-Fazies (Oberjura bis Berrias) folgt eine mehr hemipelagische Sedimentation mit mächtigen »Wealden«-ähnlichen Deltas und benachbarten Tiefseefächern (Valendis bis Barrême).
Die Stratigraphie und Tektonik des sehr alten, »verhungerten«, passiven Kontinentalrandes im Gebiet des Mazagan-Plateaus und -Steilhanges vor Marokko wurde während der deutsch-französischen CYAMAZ-Tieftauchexpedition untersucht. Die »Ertränkung« der Karbonatplattform (Oberjura-Berrias) ist einerseits eine Folge der globalen Regression während des oberen Berrias und des nachfolgenden raschen Meeresspiegelanstiegs im oberen Valendis; andererseits kann diese Ertränkung auch durch ein bedeutendes, regionales blocktektoniscb.es Ereignis mit beschleunigter Subsidenzrate bedingt sein. Quarz-führende bioklastische Wackestones dokumentieren den Übergang von der Karbonatplattform-zur hemipelagischen Sedimentation auf dem abgesenkten Plattformrand. Seewärts gehen diese Ablagerungen in eine Tiefseefächer-Fazies über. Wir diskutieren auch ein Beispiel aus dem Gebiet des TarfayaBeckens und des Fuerteventura-»Flysches« weiter im Süden.
Während DSDP Leg 93 entdeckten wir in der DSDP-Bohrung 603 vor North Carolina eine 300 m mächtige Folge von bituminösen Tonstein- und Sandstein-Turbiditen (incl. m-dicken Schuttstrom-Einheiten) aus dem Hauterive bis Barrême. Wir diskutieren ein Tiefseefächer-Modell mit tektonischer Begrenzung und seitlich wandernden Kanälen, das durch Meeresspiegelschwankungen und ein wechselndes Sedimentangebot beeinflußt ist. Die Zeit von Valendis bis Barrême ist gekennzeichnet durch einen hohen (oder steigenden) globalen Meeresspiegelstand und Schelf-Aufbau (»Wealden-Deltas«) bei gleichzeitigem Mangel an Resedimentation mit sediment-»verhungerten« Turbidit-Systemen auf dem Kontinentalfuß. Andererseits wurden mächtige, unverfestigte Sande während eines globalen Meeresspiegeltiefstandes im Mittel-Apt vom erodierten Schelf sehr rasch in die Tiefsee verfrachtet. Die folgende weltweite Transgression im Oberapt beendete die klastische Sedimentation auf dem Tiefseefächer, ließ die CalcitKompensationstiefe ansteigen und leitete zur Ablagerung von mittel-kretazischen Schwarzschiefern über.
Abstract
At many North Atlantic continental margins, the early Neocomian is characterized by a major stratigraphic turning point from Late Jurassic-Berriasian carbonate bank/pelagic carbonate deposition to Valanginian-Barremian hemipelagic sedimentation with thick Wealden-type deltaic to deep-sea fan sequences.
The stratigraphy and structure of the very old, starved passive margin of the Mazagan Plateau and adjacent steep escarpment off Morocco was studied during the French-German CYAMAZ deep diving campaign. The drowning of the Late Jurassic-early Berriasian carbonate platform was strongly influenced by a global late Berriasian sea level fall which was followed by a rapid late Valanginian sea level rise and/or by a major regional blockfaul ting event with accelerated subsidence rates. Upper Berriasian to (?) Hauterivian quartz-bearing bioclastic wackestones document the transition from the carbonate platform to the hemipelagic deposition on the drowned platform margin. Seawards, these deposits are correlated with a deep sea fan sequence. We discuss also an example from the Tarfaya Basin-Fuerteventura area further south.
A 300 m thick succession of organic-rich claystone and sandstone turbidites (including m-thick debris flow units) of Hauterivian to Barremian age was an unexpected discovery at DSDP Site 603 off North Carolina (Leg 93). We discuss a tectonically confined fan model with laterally migrating channels, influenced by sea level fluctuations and varying terrigenous supply. During the Valanginian to Barremian time of high-standing (or rising) sea level, shelf construction (Wealden-type deltas) coincided with subdued, resedimentation-starved turbiditic system on the continental rise. Extensive unconsolidated sands, however, reflect sudden input of shelfal material into the basin during a mid-Aptian sea level lowstand (shelf destruction). The following global late Aptian transgression terminated the clastic fan deposition, raised the CCD and started the deposition of organic-rich shales.
Résumé
Un «changement de pente» stratigraphique important caracterise le développement du Néocomien ancien sur beaucoup de marges continentales Nord-Atlantique: un facies banc carbonaté ou une sédimentation pélagique carbonatée (Jurassique superieur au Bérriasien) est suivi d'une accumulation hémipelagique (Valanginien au Barrêmien) avec d'épaisses séquences deltaïques (type facies «Wealdien») ou «deep-sea fans».
La stratigraphie et la structure de la marge continentale passsive très ancienne et «maigre» (peu de sediment) du plateau de Mazagan et de l'escarpement voisin ont été étudié au cours de l'expédition franco-allemande CYAMAZ avec le submersible CYANA. L'ennoyage de la plate-forme carbonatée (Jurassique superieure au Bérriasien) est la consequence de la regression globale pendant le Bérriasien supérieur et de la montée rapide du niveau de la mer pendant le Valanginien superieur d'un part, d'autre part cet ennoyage peut aussi resulter d'un événement «block-faulting» regional avec un taux de subsidence important. Des «wackestones» bioclastiques avec du quartz prouvent le passage de la plate-forme carbonatée à la sédimentation hémipélagique sur la marge subsidante de la plate-forme. Vers la mer, ces sédiments passent à un faciès «deep-sea fan». La discussion porte aussi sur un exemple pris dans la région située plus au sud, le bassin de Tarfaya et le »flysch» de Fuerteventura. Au cours du leg DSDP 93 nous avons découvert une séquence épaisse de 300 m contenant des turbidites d'argiles sapropéliques et des turbidites de grès (y compris des unités épaisses de «debris flow») d'age Hauterivien-Barrêmien. Nous discutons aussi d'un modèle «de deep-sea fan» avec une terminaison latérale et des canaux migrant latéralement. Ce modèle est influencé par des fluctuations du niveau de la mer et par une sédimentation terrigène varié. La période du Valanginien au Barrêmien est caracterisée par un niveau élevée ou montant de la mer et par la construction verticale («build-up») du plateau continental (deltas du faciès «Wealdien») coincidant avec une taible sédimentation formant un système de turbidites «sediment-starved» sur le plateau continental. Pendant que le niveau global de la merétait bas, d'énormes quantités de sable non-consolidè ont été rapidement transportés du plateau continental érodé au fond de la mer pendant l'Aptien moyen. Pendant la transgression globale de l'Aptien supérieur, la sédimentation clastique sur le «deep-sea fan» se terminait, la profondeur de compensation de calcite montait et le dépôt des argiles sapropéliques du Crétacé moyen commencait.
Краткое содержание
Развитие многих реги онов североатлантич еского материкового края в р аннем неокоме указыв ает на значительный “stratigraphischer Wendepunkt”: к роме карбонатных банок, ил и пелагических карбо натных фаций (верхняя юра до Б ерриаса) встречают ещ е гемипелагичекие отложения с мощными д ельтами, похожими на дельты “ Wealden” и глубоководными расходящимися вееро подобно осадками на п рилегающих участках (Валендис до Баррема).
Исследовали стратиг рафию и тектонику оче нь древних “голодающих ” пассивных регионов материкового края в районе плато и с клона Мазаган у берег ов Марокко подводной не мецко-французской экспедицией CYAMAZ. “Затоп ление” карбонатной платформы (верхняя юр а — барриса) является р езультатом с одной стороны глоба льной регрессии во время верхнего берри аса и последующего бы строго повышения уровня мор я в верхнем Валендисе; с другой стороны это затоплен ие могло быть ускорен о региональным, тектоническим событ ием, сопровождающимс я быстрым погружением блоков.
Биокластические вак стоны, содержащие ква рц, указывают переход от седиментации типа ка рбонатной платформы к седимент ации гемипелагическ ого типа на погрузившемс я краю платформы. Эти о тложения погруженного края ка рбонатной платформы переходят к океану в г лубоководный фаций “раскрытого веера”. А вторы приводят также примеры из региона бассейна Т арфая и “флиша” фуэрт евентура далее на юг. Во время глубоководн ого бурения Leg 93 авторы обнаружили у берегов Северной Каролины пр и бурении 603 пачку битуминозных Т онштейнов и турбидит ов песчаника в 300 м мощност и (с прослоями из Schuttstrom, мощностью измеря емой метрами), возраст которых лежи т от готерива до барре ма. Авторы предлагают модель гл убоководного “раскр ытого веера” с ограничения ми тектонического ха рактера и изменяющими свое ру сло боковыми каналам и, на которые оказывают слияние колебания ур овня моря и меняющийся при нос седиментов. Перио д от Валендиса до барре ма характеризуестя в ысоким, или все поднимающимс я глобальным уровнем моря и образованием шельф а — “дельты Wealden”, при одновременном отсутствии повторно й седиментации с “голодающими” по сед иментам турбидитным и системами у подошвы материковы х долин. С другой стороны мощные неукр епленные пески перен осились быстро во время глоба льного понижения уро вня моря в среднем Апте с э родированного шельф а в глубины. Последующая глобальная трансгре ссия, происходившая в верх нем Апте, закончила от ложения кластического матер иала на глубоководны х “веероподобных” сед иментах, повысила лин ию карбонатной компенсации, что прив ело к отложению черных сланцев средн емелового возраста.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
References
Auzende, J.-M., vonRad, U., Ruellan, E. & CYA-MAZ group (1985): Outline and results of the CYA-MAZ cruise (Mazagan Escarpment, West Morocco). - In:Auzende, J. M. & vonRad, U. (eds); Geology of the Mazagan Escarpment off central Morocco - results of the CYAMAZ campaign with the submersible CY-ANA, Oceanol. Acta, spec. vol. no.5, 5–58, Paris.
Behrens, M., Krumsiek, K., Meyer, D. E., Schäfer, A., Siehl, A., Stets, J., Thein, J., Wurster, P. (1978): Sedimentationsabläufe im Atlas-Golf (Kreideküstenbecken, Marokko). - Geol. Rundsch.,67, 424–453, Stuttgart.
— &Siehl, A. (1982): Sedimentation in the Atlas Gulf I: Lower Cretaceous clastics. - In: vonRad, U. et al. (eds), Geology of the Northwest African continental margin, p. 427–438, Springer-Verlag, Berlin, Heidelber, New York.
Berger, W. H., Füchtbauer, H., Holland, H. D., Holser, W. T., Jenkins, W. J., Kulke, H. G., Lasaga, A. C., Sarnthein, M., Seilacher, A., Valeton, A., Walliser, O. H. &Wefer, G. (1984): Short-term changes affecting atmosphere, oceans, and sediments during the Phanerozoic (group report). - In:Holland, H. D. &Trendall, A. F. (eds), Patterns of change in earth evolution, Dahlem-Konferenzen, p. 171–205, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
Einsele, G. &von Rad, U. (1979): Fades and paleoenvironment of Early Cretaceous sediments in DSDP Site 397 and in the Aaiun Basin (NW Africa). - In:von Rad, U., Ryan, W. B. F., et al. Init. Repts. Deep Sea Drilling Project, U.S. Govt. Printing Office,47 (1) 559–577, Washington D.C.
Emery, K. O. &Uchupi, E. (1984): The geology of the Atlantic Ocean. - 1050 pp., Springer-Verlag, New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo.
Hüssner, H. (1985): Jurassische Karbonate des westlichen Hohen Atlas (Marokko): Mikrofaziesanalyse und plattentektonischer Rahmen. - Facies,12, 141–218, Erlangen.
Jansa, L. F. (1981): Mesozoic carbonate platforms and banks of the eastern North American margin. - In:Cita, M. B. &Ryan, W. B. F. (eds), Carbonate platforms of the passive-type continental margins: present and past. - Mar. Geol.,44 (1/2), 97–117, Amsterdam.
-,Enos, P.,Tucholke, B.E.,Gradstein, F. M. &Sheridan, R. E. (1979): Mesozoic-Cenozoic sedimentary formations of the North American Basin, Western North Atlantic. - In:Talwani, M. et al. (eds), Deep Drilling Results in the Atlantic Ocean: continental margins and paleoenvironments, Amer. Geophys. Union, Maurice Ewing Series,3:1–57, Washington D.C.
—,Steiger, T. &Bradshaw, M. (1984): Mesozoic carbonate deposition on the outer continental margin off Morocco. - In:Hinz, K., Winterer, E. L. et al., Init. Repts. Deep Sea Drilling Project,79, U.S. Govt. Print. Off., 857–891, Washington D.C.
— &Wiedmann, J. (1982): Comparison of the Northwest African and Northeast American margins.- In:von Rad, U. et al. (eds), Geology of the Northwest African continental margin, 215–269, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
Hampton, M. A. (1972): The role of subaqueous debris flow in generating turbidity currents. - J. Sed. Pet.,42:775–793.
Hinz, K., Dostmann, H. &Fritsch, J. (1982): The continental margin of Morocco: seismic sequences, structural elements and geological development. - In:von Rad, U. et al. (eds), Geology of the Northwest African continental margin, 34–60, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
—,Winterer, E. L. et al. (shipboard party) (1984): Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project,79, 934 pp., U.S. Govt. Print. Off., Washington D.C.
Kennett, J. (1982): Marine Geology, - 813 pp., Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.
Lancelot, Y. &Seibold, E. (1978): The evolution of the central northeastern Atlantic — Summary of results of DSDP Leg41. -In:Lancelot, Y., Seibold, E. et al., Init. Repts. Deep Sea Drilling Project,41, 1215–1245, U.S. Govt. Print. Off. Washington D.C.
— &Winterer, E. L. (1980): Evolution of the Moroccan oceanic basin and adjacent continental margin — a synthesis. - In:Lancelot, Y., Winterer, E. L., et al. Init. Repts. Deep Sea Drilling Project,50, 801–821, U.S. Govt. Print. Off., Washington D.C.
Mitchum, R. M. Jr. (1984): Seismic stratigraphic criteria for recognition of submarine fans. - Fifth Ann. Res. Conference, Gulf Coast Sect., Soc. Econ. Paleont. Miner. Foundation, Characteristics of Gulf Basins Deep-Water Sediments and Their Exploration Potential, 63–85.
— &Vail, P. R. (1977): Seismic stratigraphic interpretation. - Amer. Assoc. Petroleum Geol., Memoir26, 135–144.
Mutti, E. (1984): The Hecho Eocene submarine-fan system, south-central Pyrenees, Spain. - Geomar. Lett.,3:199–202.
Pitman III W. C. &Golovchenko X. (1983): The effect of sealevel change on the shelfedge and slope of passive margins. - In:Stanley D. J. &Moore, G. T. (eds), The shelfbreak: critical interface on continental margins, Soc. Econ. Paleont. Miner., Spec. Publ.,33, 41– 58.
Ranke, U., von Rad, U. &Wissmann, G. (1982): Stratigraphy, facies and tectonic development of the on- and offshore Aaiun-Tarfaya Basin—a review, In:von Rad, U. et al. (eds), Geology of the Northwest African continental margin, 86–105, Springer, Berlin, Heidelberg, New York.
Renz, O., Imlay, R., Lancelot, Y. &Ryan, W. B. F. (1975): Ammonite-rich Oxfordian limestones from the base of the continental slope off Northwest Africa. - Eclogae geol. Helv.,68 (2), 431–448.
Robertson, A. H. F. &Bernoulli, D. (1982): Stratigraphy, facies, and significance of late Mesozoic and early Tertiary sedimentary rocks of Fuerteventura (Canary Islands) and Maio (Cape Verde Islands). - In:von Rad, U., et al. (eds), Geology of the Northwest African continental margin, 498–525, Springer, Berlin, Heidelberg, New York.
— &Bliefnick, D. M. (1983): Sedimentology and origin of Lower Cretaceous pelagic carbonates and redeposited clastics, Blake-Bahama Formation, Deep Sea Drilling Project Site 534, western equatorial Atlantic. - In:Sheridan, R. E., Gradstein, F. M. et al., Init. Repts. Deep Sea Drilling Project,76, U.S. Govt. Print. Off., 795–828, Washington D.C.
Ruellan, E.,Auzende, J.-M. &Dostmann, H. (1985): Structure and evolution of the Mazagan (El Jadida) Plateau and Escarpment of Central Morocco. - In:Auzende, J.-M. &von Rad, U. (eds), Geology of the Mazagan Escarpment off Central Morocco-results of the CYAMAZ campaign with the submersible CY-ANA (1982). - Oceanologica Acta, spec. vol. no.5, 59–72, Paris.
Sarti, M. &von Rad, U. (in press): Early Cretaceous turbidite sedimentation at DSDP Site 603 off Cape Hatteras, U.S.A. (DSDP/IPOD Leg 93).- In:van Hinte, J.,Wise, S. et al., Init. Repts. Deep Sea Drilling Project,93, U.S. Govt. Print. Off., Washington D.C.
Schlager, W. (1980): Mesozoic calciturbidites in Deep Sea Drilling Project Hole 416 A: recognition of a drowned carbonate platform. In:Lancelot, Y., Winterer, E. L. et al., Init. Repts Deep Sea Drilling Project,50, U.S. Govt. Print. Off., 733–749, Washington D.C.
— (1981): The paradox of drowned reefs and carbonate platforms. - Geol. Soc. America. Bull.,92, 197–211.
Sheridan, R. E. &Enos, P. (1979): Stratigraphic evolution of the Blake Plateau after a decade of scientific drilling. - In:Talwani, M. et al. (eds), Deep drilling results in the Atlantic Ocean: continental margins and paleoenvironment, M. Ewing Series,3, Amer. Geophys. Union, 109–122, Washington D.C.
Steiger, T. &Cousin, M. (1985): Microfacies of the Late Jurassic to Early Cretaceous carbonate platform at the Mazagan Escarpment (NWAfrican continental margin, Morocco). - Oceanol. Acta, spec. vol. no.5, 111–126, Paris.
— &Jansa, L. F. (1984): Jurassic limestones of the seaward edge of the Mazagan Carbonate Platform (NW African continental margin, Morocco). - In:Hinz, K., Winterer, E. L. et al., Init. Repts Deep Sea Drilling Project,79, U.S. Govt. Print. Off., 449–491, Washington D.C.
Stets, J. &Wurster, P. (1982): Atlas and Atlantic—structural relations. -In:von Rad, U. et al. (eds.), Geology of the Northwest African continental marging, 69–85, Springe: Berlin, Heidelberg, New York.
Todd, R. G. &Mitchum, R. M. Jr. (1977): Identification of Upper Triassic, Jurassic, and Lower Cretaceous sequences offshore West Africa.- In:Payton, C. E. (ed.), Stratigraphic interpretation of seismic data — applications to hydrocarbon exploration, Amer. Assoc. Petroleum Geol., Mem.26, 145–164.
Vail, P. R., Hardenbol, J. &Todd, R. G. (1984): Jurassic unconformities, chronostratigraphy and sea level changes from seismic stratigraphy and bisotratigraphy. - Amer. Assoc. Petrol. Geol., Mem.36, 129–144, Tulsa (Oklahoma).
-,Mitchum, R. M. Jr.,Thompson, S. III,Todd, R. G.,Sangree, J. M.,Widmier, J. M.,Bubb, J. N. &Hatlelid, W. G. (1977): Seismic stratigraphy and global changes in sea level. - In:Payton, C. E. (ed.), Stratigraphic interpretation of seismic data, Amer. Assoc. Petrol. Geol. Mem.26, 49–212.
van Hinte, J. E.,Wise, S. W. Jr., et al. (in press): Site 603 chapter, biostratigraphy section. - In:van Hinte, J. E.,Wise, S. W. Jr. et al., Init. Repts DSDP,93 (U.S. Gov. Print. Off.), Washington D.C.
vonRad, U. (1985): Lithostratigraphy, diagenesis and paleoenvironment of the Cretaceous-Tertiary postplatform sediments of the Mazagan Escarpment off Central Morocco (CYAMAZ Campaign/1982). - Oceanol. Acta, spec. vol. no.5, 161–182, Paris.
— &Arthur, M. A. (1979): Geodynamic, sedimentary and volcanic evolution of the Cape Bojador continental margin (NW Africa). - In:Talwani, M. et al. (eds), Deep drilling results in the Atlantic Ocean, continental margins and paleoenvironment, M. Ewing Series3, 187–203, Amer. Geophys. Union, Washington D.C.
—,Auzende, J.-M., Ruellan, E. & CYAMAZ GROUP (1985): Stratigraphy, structure, paleoenvironment and subsidence history of the Mazagan Escarpment off Central Morocco: a synthesis of the results of the CYAMAZ deep diving expedition. - Oceanol. Acta, spec. vol. no.5, 161–182, Paris.
- &Einsele, G. (1980): Mesozoic-Cainozoic subsidence history and paleobathymethry of the northwest African continental margin (Aaiun Basin to DSDP Site 397). - In:Kent, P. et al. (eds), The evolution of passive continental margins in the light of recent deep drilling results, Phil. Trans. Royal Soc. London, ser. A,294, 37–50.
—, vanHinte, J., Wise, Jr.,S. et al. (shipboard scientific party, Leg 93) (1984): Kretazisch-känozoische Stratigraphie und Paläoenvironment-Entwicklung am Kontinentalfuß vor dem östlichen Nordamerika (erste Ergebnisse von DSDP Leg 93/1983). - Geol. Jahrb., A75, 401–423, Hannover.
Wiedmann, J., Butt, A. &Einsele, G. (1978): Vergleich von marokkanischen Kreide-Kü stenaufschlüssen und Tiefseebohrungen (DSDP): Stratigraphie, Paläoenvironment und Subsidenz an einem passiven Kontinentalrand.- Geol. Rundschau,67(2), 454–508, Stuttgart.
Winterer, E. L. &Hinz, K. (1984): Results of DSDP-Leg 79 seaward of the Mazagan Plateau of central Morocco — asynthesis. - In:Hinz, K., Winterer, E. L., et al., Init. Repts. Deep Sea Drilling Project, U.S. Govt. Printing Office,79:893–919, Washington D.C.
Wissmann, G. &von Rad, U. (1979): Seismic structure, continental basement, and Mesozoic sediments from the Mazagan Plateau, off Morocco. - »Meteor« Forsch.-Ergebn., Reihe C,31:1–20, Berlin, Stuttgart.
Wurster, P. &Stets, J. (1982): Sedimentation in the Atlas Gulf II: mid-Cretaceous events. - In:von Rad, U. et al. (eds), Geology of the Northwest African Continental Margin, Springer-Verlag, 439–458, Berlin, Heidelberg, New York.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
von Rad, U., Sarti, M. Early Cretaceous »events« in the evolution of the eastern and western North Atlantic continental margins. Geol Rundsch 75, 139–158 (1986). https://doi.org/10.1007/BF01770184
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01770184