Advertisement

Geologische Rundschau

, Volume 60, Issue 2, pp 419–438 | Cite as

Vom Anfang, Hochstand und Ende eines Epikontinentalmeeres

  • Maurits Lindström
Aufsätze

Zusammenfassung

Die kambro-silurische Schichtenfolge des baltischen Schildes wurde während eines großen Transgressions-Regressions-Zyklus gebildet. Das Unterkambrium besteht vorwiegend aus littoralen bis neritischen Quarziten. Die Gesamtmächtigkeit beträgt bis etwa 200m. Im Mittelkambrium breitet sich die Alaunschiefer-Fazies vom W her aus. Glaukonitische und phosphoritreiche Kondensationshorizonte können ganze Stufen vertreten. Wo dünne, bankige Kalke auftreten, enthalten diese Diskontinuitäts- (Korrosions-) Flächen. Das geringmächtige (0–16m) Oberkambrium besteht durchweg aus Alaunschiefern, schwarzen, weichen Schiefern, die sehr reich an Pyrit und organischen Verbindungen sind. Spurenelemente wie V und U können angereichert sein. Bezeichnend sind riesige Knollen von bituminösem Kalk. Die Fauna kann äußerst individuenreich sein, wobei in der Regel fast nur eine Art in einem Horizont vertreten ist. Diese Fazies ist vom nördlichsten Lappland bis Schonen verbreitet. Das Unterordovizium kann mit Alaunschiefern anfangen. Kräftige Pyritisierung und Phosphat-Anreicherung ist hier häufig. Schon im Tremadoc fing die Ablagerung kalkiger, zunächst glaukonitreicher Arthropodenschlicke an. Die Ablagerung dieser Sedimente erfolgte durchschnittlich mit bis 1 mm/1000 J., die der nicht-kalkigen Anteile um eine Zehnerpotenz langsamer. Häufige, stratigra phisch unbedeutende Sedimentationsunterbrechungen sind mit der Lithifizierung der Kalkbänke und Anreicherung verschiedener, eisenhaltiger Minerale verknüpft. Die Sedimentationsgeschwindigkeit der kalkigen und tonigen Komponenten nahm im jüngeren Mittelordovizium allmählich zu. Es treten im Caradoc isolierte Riffhügel mit Kalkalgen und reicher Fauna auf. Diese Tendenz bestand noch im Oberordovizium. Die weite Verbreitung von graptolithenführenden Schiefern und Mergeln im Llandovery deutet wohl auf eine Umkehr der Steigungstendenz. Vom jüngeren Llandovery ab dominieren neritische Sedimente. Auf Gotland lagern sich Mergel und Bioklastika mit koloniebildenden Benthonten und Kalkalgen ab. Im Ludlow fängt die Regression an. Sandsteine kommen gegen Ende des Zyklus besonders reichlich vor.

Abstract

The Cambro-Silurian of the Baltic Shield was deposited during a transgressiveregressive cycle that lasted for about 175 m.y. The Lower Cambrian rests unconformably on strongly denuded Precambrian. Its lower and main part consists of up to 200 m thick quartzitic sandstone with evidence of littoral and neritic environments. Slowing deposition led to the formation of thin, more or less calcareous shales with trilobites. In the Middle Cambrian a black shale facies spread from the W. Glauconite and phosphorite occur at intervals of condensed sedimentation. There are a few thin layers of bedded limestone. The extensive Upper Cambrian of the Baltic Shield proper has a maximum thickness of about 16 m. It consists exclusively of black, bituminous shale with large spheroids of black limestone. Clay minerals may be subordinate, pyrite and organic C occur abundantly, and some levels are enriched in U and V as trace elements. The fauna may be extremely rich in individuals. However, it may be formed entirely of one or two species of olenid trilobites. There is no bioturbation. Condensation and subsolution occur at some levels. The Lower Ordovician may begin with alum shale. In some areas thin clastics are interspersed, without clear evidence of a regression. Enrichment with sulphides and phosphorite commonly occurs. The rate of sedimentation was further reduced. Calcareous arthropod oozes accumulated from the late Tremadocian to the early Caradocian at an average rate below 1 mm/1000 years. The noncalcareous components were deposited about ten times slower. Ferrugineous minerals (glauconite, hematite, chamosite, pyrite, etc.) were deposited as granules, pellets, and crusts. Subsolution and early litruncation occurred frequently. The fauna is commonly sparse in sessile benthos; much of it seems to have been pelagic. In the Middle and Upper Ordovician sedimentation speeded up somewhat. In the beds corresponding to the Caradocian and Ashgillian of the British sequence there are two generations of reef limestones in which algae are involved. These are taken as evidence of a general shallowing trend with oscillations of the sea-level. Locally, temporary emergence took place at the end of the Ordovician. The Llandoverian graptolite shales indicate renewed subsidence. The varied, calcareous neritic facies starting in the Upper Llandoverian indicates the full compensation of a considerable subsidence by sedimentation. Sessile benthos and calcareous algae were abundant during this stage, which lasted till near the end of the Silurian. The cycle ended with general regression accompanied by the formation of semi-continental sandstones.

Résumé

La succession cambro-silurienne du Boucher Baltique fut déposée pendant un grand-cycle transgressif-regressif. Le cambrien inférieur consiste principalement en quartzites littoraux et néritiques. Dans le cambrien moyen un facies de schistes noirs se répand progressivement de l'Ouest. A certains horizons, la sédimentation condensée, accompagnée de glauconie et de phosphorite, représente des étages entiers. Il y a aussi de minces horizons de calcaire lité, à traces de subsolution. Le cambrien supérieur (0–16m) consiste exclusivement en schistes noirs, enrichis en pyrite et C organique. U et V sont les plus notables parmi les éléments mineurs. Il y a de très fréquents sphéroÏdes de calcaire bitumineux. La faune, excessivement riche en individus (fonction plutÔt de l'extréme lenteur de toute sédimentation abiogène), est d'autant plus spécialisée et pauvre en espèces. La distribution de ce facies monotone est vaste. L'ordovicien inférieur peut commencer avec le mÊme facies schisteux. Il comporte à sa base des horizons fortement enrichis en pyrite et phosphorite. La sédimentation des vases carbonatiques à arthropodes a commencé déjà dans le trémadocien. Ces sédiments sont fréquemment glauconieux. D'autres minéraux ferrugineux charactérisent différents niveaux de ces dépÔts. La vitesse de sédimentation des vases à arthropodes a été très lente: moins de 1 mm/1000 ans en moyenne pour les composants carbonatiques, moins encore pour les abiogènes. Le plus souvent, les couches sont séparées par de surfaces de discontinuité, formées par la dissolution sous-marine de carbonate. L'ordovicien moyen et supérieur présentent une sédimentation peu à peu accélérée. Dans le caradocien et l'ashgillien il y a deux générations de récifs à polypiers et algues. Les dépÔts llandovériens — schistes pélagiques à graptolites — indiquent le renouvellement de la tendance subsidente. Dès le llandovérien supérieur il s'y installe un facies néritique, marno-calcaire, à faune abondante et variée. Vers le fin du silurien le Bouclier Baltique fut mis à sec. Des dépÔts sableux marquent la fin du grand-cycle.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

кЕМБРИИскИЕ И сИлУ РИИскИЕ ОтлОжЕНИь БА лтИИскОгО ЩИтА ОБРАжОВАлИсь В пЕРИОД БОльшОгО тРА НсгРЕссИОННО-РЕгРЕс с ИОННОгО цИклА.НИжНИИ кЕМБРИИ — МОЩНОсть ДО 200 М — сОстОИт глАВНыМ ОБРАжОМ Иж лИтОРАльНых ДО НЕРЕтОВых кВАРцИт ОВ.сРЕДНИИ кЕМБРИИ сОстОИт Иж ОтлОжЕНИИ кВАсцЕВых слАНцЕВ, БЕРУЩИх сВОЕ НАЧАлО НА жАпАДЕ шИтА, В кОтОРых жАлЕгАУт тАкжЕ глАУкОНИтОВыЕ И ФОс ФОРИтОВыЕ гОРИжОНты. тАМ, гДЕ пОьВльУ ь БАНкИ ИжВЕстНькА, УстАНОВл ЕНА ЁРОжИь плАстОВ.ВЕ РхНИИ кЕМБРИИ — МОЩНОсть От 0 ДО 16 М — пРЕДстАВлЕН кВАсцЕВыМИ слАНцАМИ, А тАкжЕ ЧЕРНыМИ, МьгкИМИ слАНцАМИ, БОгАтыМИ пРИтОМ И ОРгАНИЧЕскИМ МАтЕРИАлОМ, А пОРОИ ОБОгАЩЕННыМИ ВОльФРАМОМ И УРАНОМ. кРОМЕ НАжВАННых ОтлОжЕНИИ ВстРЕЧАУтсь ЕЩЕ БИтУМИНОжНыЕ ИжВЕстИВшИ. ФАУНА ЁтИх слОЕВ БОгАтА, пРИЧЕМ В кАжДОМ гОРИж ОНтЕ, кАк пРАВИлО, ОтМЕ ЧАЕтсь ОДИН хАРАктЕРНыИ ВИД ФАУНы. ЁтОт ФАцИИ п РОстИРАЕтсь От сЕВЕР НОИ лАплАНДИИ ДО шОпЕН.НИжНИИ ОРДОВИк сОстО Ит Иж ОтлОжЕНИИ кВАсц ЕВых слАНцЕВ, ОБОгАЩЕННых ФОсФОРОМ И пИРИтОМ. Уж Е ВтРЕМАДОкскОМ ьРУ сЕ ВстРЕЧАУтсь ИжВЕстк ОВыЕ И глАУкОНИтОВыЕ ОтлО жЕНИь, БОгАтыЕ ОстАтк АМИ ЧлЕНИстОНОгИх. скОРО сть ОтлОжЕНИь кАРБОНАтН ых ОсАДкОВ сОстАВльл А В сРЕДНЕМ 1 ММ/1000 лЕт, А ДРУгИх ОсАДкОВ — НА М НОгО МЕДлЕННЕЕ. ЧАстО ВстРЕЧАУтсь БОльшИЕ пЕРЕРыВы ОсАДкОНАкО плЕНИь, пРИЧЕМ НЕкОтО РыЕ Иж слОЕВ ОБОгАЩЕНы жЕлЕжНОРУДНИМИ МИНЕ РАлАМИ. В пОжДНЕМсРЕ ДНЕМ ОРДОВИкЕ скОРОсть НАкОплЕНИь ИжВЕсткО Вых И глИНИстых ОсАДк ОВ УВЕлИЧИВАЕтсь. В кАРА ДОсЕ пОьВльУтсь ОтДЕльНы Е РИФы с ВОДОРОсльМИ И ФАУНОИ БЕНтОсА. ВВЕРхНЕМ ОРДОВИкЕ ЁтА тЕНДЕНц Иь пРОДОлжАЕтсь.лАНД ОВЕРскОМ ьРУсЕ НАЧИНАЕтсь ОБРАтНОЕ ьВлЕНИЕ, ЧтО ВыРАжЕНО В РАспРОстР АНЕНИИ слАНцЕВ И МЕРгЕлЕИ, ВМЕЩАУшИх гРАптОлИт ы. В кОНцЕ лАНДОВЕРскО гО ьРУсА пРЕОБлАДАУт НЕРИтОВыЕ ОтлОжЕНИь. В гОтлАНДскОМ ьРУсЕ ОтклАДыВАУтсь МЕРгЕ лИ И БИОклАстИЧЕскИИ МАтЕРИАл, сОДЕРжАЩИИ кОлОНИИ БЕНтОНИтА И ИжВЕстНькОВых ВОДОРОслЕИ. ВпУДлОУс кОМ ьРУсЕ НАЧИНАЕтсь РЕгРЕссИь. к кОНцУ цИклА пРОИсхОДИт НАкОплЕН ИЕ пЕсЧАНИкОВ.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Afanasyev, G. D., Bagdasaryan, G. P., Garris, M. A., &Khramrabayev, I. Kh.: Basic data on the age of the boundaries between certain geological systems and epochs. - Internat. Geol. Rev.,7 (1965), 1928–1948, Washington 1965.Google Scholar
  2. Antun, P.: Sedimentary pyrite and its metamorphism in the Oslo region. - Norsk Geol. Tidsskr.,47 (1967), 211–235, Bergen 1967.Google Scholar
  3. Armands, G.: Uranets mineral- och elementarparagenes i alunskiffer. - Geol. Foren. Förhandl.,90 (1968), 453 Stockholm 1968.Google Scholar
  4. Blatt, H.: Determination of mean sediment thickness in the crust: a sedimentologic method. - Geol. Soc. Amer. Bull.,81 (1970), 225–262, Baltimore 1970.Google Scholar
  5. Bottino, M. L., &Fullagar, P. D.: Whole rods rubidium-strontium age of the Silurian-Devonian boundary in northeastern North America. - Geol. Soc. Amer. Bull.,77 (1966), 1167–1176, Baltimore 1970.Google Scholar
  6. Chaudhuri, S., &Brookins, D. G.: The isotopic age of the Flathead sandstone (Middle Cambrian), Montana. - J. Sed. Petrol.,39 (1969), 364–368, Tulsa, Okl., 1969.Google Scholar
  7. Hadding, A.: The Pre-Quaternary sedimentary rocks of Sweden. VII. Cambrian and Ordovician Limestones. - Lunds Univ. å rsskr., N. F., Avd. 2,54, 5 (1958), 1–262, Lund 1958.Google Scholar
  8. Hessland, I.: Investigations of the Lower Ordovician of the Siljan district, Sweden. 4. Lithogenesis and changes of Level in the Siljan district during a period of the Lower Ordovician. - Bull. Geol. Inst. Univ. Uppsala,33 (1948), 437–510, Uppsala 1948.Google Scholar
  9. —: Sedimentology and Lithogenesis of the åhus Series. - Bull. Geol. Inst. Univ. Uppsala,34 (1950), 45–106, Uppsala 1950.Google Scholar
  10. —: Studies in the Lithogenesis of the Cambrian and basal Ordovician of the Böda Hamn sequence of strata.- Bull. Geol. Inst. Univ. Uppsala,35 (1953), 35–110, Uppsala 1953.Google Scholar
  11. Jaanusson, V.: Discontinuity surfaces in Limestones. - Reprint Bull. Geol. Inst. Univ. Uppsala,40 (1961), 221–241, Uppsala 1961.Google Scholar
  12. —: Description of the Microlithology of the Lower Ordovician Limestones between the Ceratopyge shale and the Platyurus Limestone. - Bull. Geol. Inst. Univ. Uppsala,35 (1955), 153–168, Uppsala 1955.Google Scholar
  13. Jux, U.: Die Riffe Gotlands und ihre angrenzenden Sedimentationsräume. - Stockholm Contrib. Geol.,1 (1957), 41–90, Stockholm 1957.Google Scholar
  14. —: Rhabdoporella im Boda-Kalk sowie in Sandsteinen Dalarnes (Ashgill; Schweden). - Palaeontographica, B,118 (1966), 166–183, Stuttgart 1966.Google Scholar
  15. Kiaer, J.: de Das Obersilur im Kristianiagebiet. - Vidensk. - Selsk. Skr. 1. Math.-Naturv. Kl. (1906) B. II, Christiania 1908.Google Scholar
  16. Lambert, R. St. J., &Rex, D. C.: Isotopic ages of minerals from the Pre-Cambrian complex of the Malverns.- Nature,209 (1966), 605–606, London 1966.Google Scholar
  17. Lindström, M.: Sedimentary folds and the development of Limestone in an Early Ordovician sea. - Sedimentology,2 (1963), 243–276, Amsterdam 1963.Google Scholar
  18. Männil, R. M.: HcTopiifl pa3BHTHH ßaJiTiittCKOro Ôacceflua b opÔBiiKe. Eest. N.S.V. Tead. Akad. Geol. Inst. Tallinn, 1–200, Tallinn 1966.Google Scholar
  19. Martinsson, A.: Aspects of a Middle Cambrian Thanatotope on öland. - Geol. Foren. Förhandl.,87 (1965), 181–230, Stockholm 1965.Google Scholar
  20. —: The succession and correlation of ostracode faunas in the Silurian of Gotland. - Geol. Fören. Förhandl.,89 (1967), 350–386, Stockholm 1967.Google Scholar
  21. öpik, A. A.: Cambrian (Lower Cambrian) of Estonia. - Congr. Geol. Intern., XX Sesión: El sistema cámbrico, su paleogeografía yel problema de su base. Symposium. Part I: Europa, Africa, Asia, 97–126, México 1956.Google Scholar
  22. Regnéll, G., &Hede, J. E.: The Lower Palaeozoic of Scania. The Silurian of Gotland. - Intern. Geol. Congr. XXI Session, Guide, Sveriges Geol. Unders.,. Stockholm 1960.Google Scholar
  23. Seilacher, A., &Meischner, K.-D.: Fazies-Analyse im Paläzoikum des Oslo-Gebietes. - Geol. Rdsch.,54 (1965), 596–619, Stuttgart 1965.CrossRefGoogle Scholar
  24. Spjeldnaes, N.: Middle Cambrian stratigraphy in the RØyken area, Oslo region. Norsk Geol. Tidsskr.,34 (1955), 105–121, Bergen 1955.Google Scholar
  25. Sorgenfrei, Th.: Geological perspectives in the North Sea area. - Medd. Dansk. Geol. Foren.,19, 160–196, KØ benhavn 1969.Google Scholar
  26. Thorslund, P.: On the Chasmops series of Jemtland and Södermanland (Tvären). Sveriges Geol. Unders., Ser. C, 436, 1–191, Stockholm 1940.Google Scholar
  27. -: The Cambro-Silurian. - S. 69–110 inMagnusson, N. H.,Thorslund, P.,Brotzen, F.,Asklund, B., &Kulling, O.: Description to accompany the map of the pre-Quaternary rocks of Sweden, Sveriges Geol. Unders., Ser. Ba,16, 1–177, Stockholm 1960.Google Scholar
  28. Thorslund, P., &Jaanusson, V.: The Cambrian, Ordovician, and Silurian in Västergötland, Närke, Dalarna and Jä mtland, Central Sweden. - Intern. Geol. Congr. XXI Session Norden 1960, Guide, Sveriges Geol. Unders., Stockholm 1960.Google Scholar
  29. Turnau-Morawska, A. M.: Zlepienec glaukonitowy dolnego ordowiku okolic Miedzygórza w Góradi Swietokrzyskich. (A glauconitic conglomerate from the Lower Ordovician in Miedzygórz, Holy Cross Mountains, Central Poland). - Acta Geol. Polon.,10 (1960), 123–148, Warszawa 1960.Google Scholar
  30. Westergård, A. H.: Sveriges olenidskiffer. - Sveriges Geol. Unders., Ser. Ca, 18, 1–205, Stockholm 1922.Google Scholar
  31. —: Agnostidea of the Middle Cambrian of Sweden. - Sveriges Geol. Unders., Ser. C, 477, 1–140, Stockholm 1946.Google Scholar
  32. —: Supplementary notes on the Upper Cambrian trilobites of Sweden. - Sveriges Geol. Unders., Ser. C, 489, 1–34, Stockholm 1947.Google Scholar
  33. Whittington, H. B., &Williams, A.: The Ordovician period. - The Phanerozoic Time-Scale - A Symposium, 241–254, Geol. Soc., London120 s, London 1965.Google Scholar
  34. Windom, H. L.: Atmospheric dust records in permanent snowfieldsi implications to marine sedimentation. - Geol. Soc. America Bull.,80 (1969), 761–782, Baltimore 1969.Google Scholar

Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1971

Authors and Affiliations

  • Maurits Lindström
    • 1
  1. 1.355 Marburg/Lahn

Personalised recommendations