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Mineralbestand und Genese fränkischer Keuper- und Lias-Tone

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Abstract

The clay mineral composition of Keuper and Liassic clays and marls from Franconia (southern Germany) varies in a characteristic manner within the stratigraphic profile:

  1. 1.

    Considerable amounts of montmorillonite are characteristic of the Upper Burgsandstein (higher part of Middle Keuper), and comparable amounts of illite-montmorillonite mixed-layers characterize the Feuerletten (top of Middle Keuper). In addition to these minerals, both units contain much illite and muscovite, some kaolinite and quartz, feldspars and carbonates. According to geologic investigations, both sediments are of terrestrial origin (semi-arid climatic conditions).

  2. 2.

    The R\:ato-Liassic transition-beds contain much kaolinite and some illite and muscovite, in addition to quartz; there are no carbonates. The genesis, based on geological information, is terrestrial under warm and humid conditions.

  3. 3.

    In the marine Jurassic clays and marls, illite and muscovite are predominant over kaolinite. Chlorite and vermiculite occur in small quantities, and quartz, carbonates, and gypsum make up the rest.

    The vertical differences between these units are very distinct, whereas the lateral variations within them are small.

    The two types of terrestrial sediments exhibit clay mineral composition exactly the same as that presently developing under corresponding conditions (especially with regard to the type of weathering). Therefore, the uniformity within these terrestrial facies units may be explained as a function of the environmental conditions during formation.

    In the overlying marine Liassic beds, the clay mineral composition is distinctly different from that of the older terrestrial sediments despite unchanged weathering conditions on the nearby continent. This difference may have been caused by diagenetic alteration of the material deposited or by its derivation from other source areas.

Résumé

Les minéraux, argileux contenus dans les argiles et marnes du Keuper et du Lias de Franconie (Allemagne du sud) montrent des variations de composition caractéristiques tout au long du profil stratigraphique.

  1. 1.

    L'\ldOberer Burgsandstein\rd (partie sup\'erieure an Keuper moyen) eat caract\'eris\'e par une importante proportion de montmorillonite. Le \ldFeuerletten\rd (niveau terminal du Keuper moyen) est repr\'esent\'e par des quantit\'es vois\'ines de min\'eraux interstratifi\'es illitemontmorillonite. En dehors de ces min\'eraux, les deux formations renferment beaucoup d'illite et de muscovite, un peu de kaolinite, ainsi que du quartz, des feldspaths et des carbonates. Les \'etudes g\'eologiques effectu\'ees \`a propos de ces deux formations montrent que leur origins est continentals, et qu'elles ont \'et\'e form\'ees sous un climat semi-aride.

  2. 2.

    Les couches de transition rhethio-liasiques contiennent beaucoup de kaolinite, ainsi que peu d'illite, de muscovite et de quartz; les carbonates en sont absents. Ces couches traduisent une s\'edimentation continentals sous un climat tropical humide.

  3. 3.

    Les argiles et manes jurassiques, d'origine marine, montrent la predominance de l'illite et de la muscovite, sur la kaolinite. La chlorite et la vermiculite sont faiblement repr\'esent\'ees. Les carbonates, le quartz et le gypse constituent la fraction r\'esiduelle.

    Les différences minéralogiques obseréses dans le profil stratigraphique sont très nettes et importantes. Par contre, les variations horizontales sont très faibles dans une couche donnée.

    La composition en minéraux argileux des deux formations continentales est tout à fait voisine de cells des sols d'altération se formant actuellement dans des conditions analogues, et en particulier sous des climats voisins. Cela explique l'homogénéité de la répartition de ces minéraux dans un même horizon: elle est due à l'homogénéité du contexte sédimentaire et climatique.

    La fraction argileuse des sédiments marins du Jurassique est de nature très différente de cells des deux formations continentales qu'ils recouvrent, vela bien que les conditions d'altération sur le continent n'aienb pas varié de façon sensible. Cela peut s'expliquer par une transformation minéralogique du matériel sédimenté, on par l'héritage d'un matériel d'origine differente.

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Authors and Affiliations

  1. Geologisch-Paläontologisches Institut and Museum der Universität, 23 Kiel, Olshausenstr. 40/60, Germany

    Hans Krumm

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  1. Hans Krumm
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Gekürzte Darstellung der Ergebnisse einer von 1958–1961 in Erlangen und München ausgearbeiteten Dissertation.

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Krumm, H. Mineralbestand und Genese fränkischer Keuper- und Lias-Tone. Beitr Mineral u Petrogr 11, 91–137 (1964). https://doi.org/10.1007/BF01107350

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