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Ist der Kreuznacher Sandstein des Rotliegenden äolisch oder fluviatil entstanden?

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Zusammenfassung

Der Kreuznacher Sandstein tritt am Top des Rotlíegendprofíls in der Umgebung von Bad Kreuznach (nordöstliche Nahemulde) auf. Wegen seiner bis über 3 m mächtigen Schrägschichtungseinheiten wurde, er bisher als typisch äolischer Dünensandstein gedeutet und an die Wende Rotliegendes / Zechstein gestellt.

Mit verschiedenen, sedimentologischen Arbeitsmethoden wurde versucht, die Genese des Kreuznacher Sandsteins zu ermitteln. Neben Pétrographie und Granulometrie wurden Schichtung, Sedimenttexturen, Schrägschichtungsgefüge sowie Quarzkornoberflächen mit dem REM untersucht. Zwar erlauben die meisten Ergebnisse keine klare Entscheidung zwischen äolischer und fluviatiler Bildung, jedoch sprechen solche mit eindeutiger genetischer Aussagekraft für einefluviatile Entstehung des Kreuznacher Sandsteins.

Seine für fluviatile Sande außergewöhnlich großen Schrägschichtungskörper sind die sedimentologische Abbildung der tektonischen Hebung des Kreuznacher Rhyolithmassivs: Zwischen diesem und den Schwemmfächern am Hunsrückrand wurden die von E/SE kommenden Hochwasserfluten eines (episodischen?) Flusses eingeengt. Dadurch nahmen Wassertiefe, Strömungsgeschwindigkeit und Sandkonzentration soweit zu, daß sich Großrippeln und Dünen aufbauten. östlich vor und westlich hinter diesem Engpaß waren die Wassermassen als System seichter, verflochtener Rinnen auf eine breite Ebene verteilt. Dort wurden anstelle des Kreuznacher Sandsteins Sandsteine und Pelite mit Parallel- und Kleinrippelschichtung sedimentiert.

Abstract

The Kreuznach Sandstone belongs to the youngest Rotliegend sediments in the Bad Kreuznach area, northeastern Nahe Syncline. Because of its large-scale crossbedding — the thickness of sets of cross-strata can exceed — it has been interpreted as a typical aeolian dune sandstone, and has been placed to the Upper Rotliegend/ Zechstein boundary.

To find out the origin of the Kreuznach Sandstone, it was examined by various sedimentological methods: petrography, granulometry, bedding and frame of crossbedding, sedimentary structures, facies associations, and quartz grain morphoscopy by scanning electron microscope.

Although most of the results do not permit a clear decision between aeolian and fluvial origin, there are some arguments speaking well for fluvial sedimentation of the Kreuznach Sandstone.

The very large-scale crossbedding — which is uncommon for river sands — is the sedimentological projection of the tectonic rise of the Kreuznach Rhyolitic Massif. Between the latter and the alluvial fans at the southern edge of the Hunsrück uplift the floods of an (ephemeral ?) stream coming from E/SE were narrowed. Thus water depth, stream velocity and concentration of sands grew rapidly so that megaripples, dunes and giant ripples could be built up.

In the East before and in the West behind this narrow pass (as to stream direction) the stream spread out over a large plain, as a system of braided channels. Sand- and mudstones with laminated and small-scale ripple bedding were deposited there instead of the Kreuznach Sandstone.

Résumé

Le grès de Kreuznach se trouve au sommet de «Rotliegendes» aux environs de Bad Kreuznach (partie orientale du Bassin de la Nahe). En raison de ses unités à stratification entrecroisée allant jusqu'à plus de trois mètres d'épaisseur, il été cosideré jusqu'à présent comme un grès éolien typique à facies du dune, et rangé à la limite «Oberrotliegendes» / «Zechstein».

Par différentes méthodes d'étude sédimentologiques, on a tenté d'expliquer la génèse du grès de Kreuznach. Outre la pétrographie et la granulométrie, on a examiné la stratification, les textures sédimentaires, les stratifications obliques ainsi que les surfaces des grains de quartz au microscope électronique à balayage. La plupart des résultats ne permettent aucune décision claire entre une formation éolienne et fluviatile; mais ils premettent de soutenir la thèse d'une formation fluviatile du grès de Kreuznach.

Les unités à stratification entrecroisée, anormalement épaisses pour des sables fluviatiles, traduisent le soulèvement tectonique du Massif rhyolithique de Kreuznach ou éntre ce massif et les cÔnes d'alluvions en bordure de l'Hunsrück, auraient été enserrées les crues d'un fleuve (épisodique ?) venant d'E/SE. De ce fait, la profondeur d'eau, la vitesse du courant, la concentration du sable s'accrurent à ce point que des rides de plage géantes et des dunes se seraient formées. A l'est devant cet étroit passage, et à l'ouest derrière celui-ci, les eaux peu profondes coulaient en un système de lacis, réparties sur une grande plaine. A cet endroit des grès et des pélites se seraient déposés en unites à stratification parallèle et ondulée.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

пЕсЧАНИк кРЕИцНАхА В ОкРЕстНОстьх БАД-кРЕ ИцНАх (сЕВЕРОВОстОЧНАь МУл ьДА РЕкИ НАгЕ) жАлЕгАЕт НА ВЕРшИНЕ пРОФИль кРАс НОгО лЕжНь. Иж-ВА НЕсОглАсНОгО НАплАстОВАНИь ЕгО 3-х М ЕтРОВых слОЕВ, ЕгО ДО с Их пОР РАссМАтРИВАлИ, кАк пРЕДстАВИтЕль тИпИЧ Ных пЕсЧАНых ДУН ЁОлО ВОгО пРОИсхОжДЕНИь И ОтНО сИлИ к РУБЕжУ кРАсНыИ лЕжЕН ь/цЕхштЕИИ.

с пОМОЩьУ РАжлИЧНых с ЕДИМЕНтОлОгИЧЕскИх МЕтОДОВ сДЕлАНА пОпыткА УстА НОВИть гЕНЕжИс ЁтОгО пЕсЧАН ИкА. пОМИМО пЕтРОлОгИ ЧЕскИх И гРАНУлОМЕтРИЧЕскИх ИсслЕДОВАНИИ ИжУЧИл ИтАкжЕ слОИстОсь, тЕк стУРУ ОсАДкА, стРОЕНИЕ кОсОгО НАплАстОВАНИ ь И, с пОМОЩьУ РЁМ, пОВЕ РхНОсть кВАРцЕВы жЕРЕН. БОльш ЕНстВО ДАННых НЕ РАжРЕшАЕт О ДНОжНАЧНО ВыскАжАть сь жА ЁОлОВОЕ ИлИ ФлУВИАль НОЕ Их ОБРАжОВАНИЕ, жАтО т Е ДАННыЕ, кОтОРыЕ ИМЕН НО пОДЧЕРкИВАУт гЕНЕжИс пОРОД, гОВОРь т ьсНО В пОльжУ ФлУВИА льНОгО пРОИсхОжДЕНИь Их.

ФлУВИАльНыЕ пЕскИ пР ЕДстАВльУт сОБОИ ЧРЕ жВыЧАИНО БОльшИЕ кОсОслОИсты Е тЕлА И ьВльУтсь ВыРАж ЕНИЕМ тЕктОНИЧЕскОг О пОДНьтИь кРЕИцНАхскОгО РИОлИтОВОгО МАссИВА: МЕжДУ ЁтИМ пОслЕДНИМ И кОНУсОМ ВыНОсА кРАь гУНсРУкА ВОДы РЕкИ, пР ОтЕкАВшЕИ В НАпРАВлЕ НИИ E/SE, ОкАжыВАлИсь пЕРИОДИ ЧЕскИ сДАВлЕННыМИ. В РЕжУль тАтЕ ВтОгО глУБИНА ВО Д, скОРОсть тЕЧЕНИь И кОНцЕНтРАц Иь пЕскА НАстОлькО ВОжР АслА, ЧтО пОьВИлИсь ДУ Ны И слЕДы кРУпНОИ РьБИ. НА ВОстОк И жАпАД От ЁтОИ тЕсНИНы пО РАВ НИНЕ, гДЕ глУБИНА ВОДы БылА НЕ ВЕлИкА, ОБРАжОВАлИ сь пЕРЕплЕтАУЩИЕсь к АНАВкИ. НА ЁтИх МЕлкОВОДНых МЕстАх пЕсЧАНИк И Ил О ткАлДыВАлИсь В ВИДЕ пАРАллЕльНых слОЕВ И МЕлкОИ РьБИ.

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  1. Dieter Strack &  Karl R. G. Stapf

    Present address: Institut für Geowissenschaften (Geologie), Johannes Gutenberg-Universität, Saarstraße 21, D-6500, Mainz

Authors and Affiliations

    Authors
    1. Dieter Strack
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    2. Karl R. G. Stapf
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    Erweiterte Fassung eines Vortrages, der von D. S. auf der 69. Jahrestagung der Geologischen Vereinigung am 22. 2. 1979 in Heidelberg gehalten wurde.

    Die hier vorgelegten Untersuchungen und ihre Ergebnisse wurden z. T. von der DFG im Rahmen des Forschungsvorhabens Schwab/Stapf (Schw 142/4) gefördert, was dankbar vermerkt wird.

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    Strack, D., Stapf, K.R.G. Ist der Kreuznacher Sandstein des Rotliegenden äolisch oder fluviatil entstanden?. Geol Rundsch 69, 892–921 (1980). https://doi.org/10.1007/BF02104652

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