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Steuerungsprozesse der Entwicklung von Oberjura-Spongiolithen Süddeutschlands: Kenntnisstand, Probleme und Perspektiven

Controlling processes in the development of Upper Jurassic spongiolites in Southern Germany: State of the art, problems and perspectives

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Zusammenfassung

Die jurassischen Spongiolithe der epi- bis perikontinentalen Randentwicklung der Tehys erreichen im Malm ihre maximale Entfaltung. Sie können in der Evolution von Riffassoziationen während der Erdgeschichte als ein historisch einmaliges Phänomen gesehen werden. Der Beitrag diskutiert den derzeitigen, zum Teil kontrovers beurteilten Kenntinisstand über Genese und Rahmenbedingen dieser autochthonen Kieselschwamm-Gesteine Süddeutschlands und seiner Nachbargebiete. Im Hinblick auf das Teilprojekt ‘Riffevolution’ des DFG-Schwerpunktprogrammes ‘Biogene Sedimentation’ beleuchtet er insbesondere folgende genetischen und prozeßorientierten Aspekte:

  1. 1.

    Stratigraphische Rahmenbedingungen (Bio-, Litho- und Mineralostratigraphie).

  2. 2.

    Die geotektonischen und paläogeographischen Rahmenbedingungen auf dem breiten passiven nördlichen Tethys-Schelf werden anhand der Faktoren Schelfbreite, Schelfstabilität, Landferne und terrigener Sedimenteintrag sowie Meeresspiegel erörtert.

  3. 3.

    Für die aus der Sedimentologie ableitbaren klimatischen Fluktuationen liegt noch keine widerspruchsfreie Bestätigung durch die Organismenverteilung vor.

  4. 4.

    Die klassische Deutung der sich in der stratigraphischen Abfolge verändernden Wuchsformen biostromaler und biohermaler Spongiolithe als Stillwasserbildungen des tieferen Schelfs, die sich unter anderem auf die (wechselnden) Mikrofazies-Merkmale stützt, wirdneben paläogeographischen und sedimentologischen Argumenten auch durch die sedimentbindende Bedeutung biogener Karbonatkrusten in Frage gestellt.

  5. 5.

    Aspekte sedimentologischer Rahmenbedingungen der oberjurassichen Spongiolithe konzentrieren sich im wesentlichen auf die Fragen nach gesicherten bathymetrischen Hinweisen, sedimentären Zyklen, dem möglichen Zusammenhang mit re- und transgressiven Entwicklungen und auf biogene Interaktionen als mutmaßliche Initiatoren der Kieselschwamm-Fossilisation einerseits und der Boundstone-Bildung andererseits.

  6. 6.

    Biologische Rahmenbedingungen lassen sich aus den in der Zeit wechselnden benthonischen Organismen-Assoziationen und aus der wechselnden Substratbindung der Organismen ableiten. Neue phylogenetische Errungenschaften innerhalb der dominanten Kieselschwämme sind als Auslöser der Buildups derzeit nicht erkennbar.

  7. 7.

    Für die Analyse der steuernden Parameter der Schwammfazies (Paläogeographie, Bathymetrie, Sedimentationsraten, Nährstoffangebot) ist der Vergleich der mit der Schwammfazies vertikal und lateral assoziierten Korallenfazies von grundsätzlicher Bedeutung.

  8. 8.

    Die Bedeutung diagenetischer Prozesse für die Interpretation der Spongiolithe wird anhand von früher Lithifizierung, Lösung und epigenetischer Dolomitisierung bzw. Dedolomitisierung diskutiert.

Summary

The sponigolitic facies reaches its widest distribution along the epicontinental to pericontinental margin of the Northern Tethys during the Upper Jurassic. These buildups formed by siliceous sponges represent a singular event within the evolution of reef communities during earth’s history. In this paper the present knowledge of causal and environmental aspects of the spongiolithic limestones in Southern Germany and adjacent areas is discussed. With regard to the research project ‘Evolution of Reefs’ (a major part of the Schwerpunktprogramm ‘Biogenic Sediments’ established by the Deutsche Froschungsgemeinschaft in 1990) the following genetically and process orientated aspects are of interest:

  1. 1)

    The stratigraphic classification using biostratigraphic, lithostratigraphic and mineralostratigraphic methods.

  2. 2)

    The paleogeography, oceanography and geotectonics along the broad passive northern shelf of the Tethys are discussed with regard to width and stability of the shelf, distance to the land mass and terrigenous influence and sea level fluctuations.

  3. 3)

    Certain sedimentological features seem to be indicative of climatic fluctuations, but this is not always proved by the distribution patterns of organisms.

  4. 4)

    The classical interpretation that spongiolites formed below the wave base gets oppositon by the significance of biogenic carbonate crusts as well as sedimentological and paleogeographic arguments.

  5. 5)

    Important sedimentological factors of the Upper Jurassic spongiolites are paleobathymetry, sedimentary cycles, possible control of spongiolite growth by sea level fluctuations, as well as biogenic interactions which probably initiated the fossilization of siliceous sponges as well as the formation of spongiolitic buildups.

  6. 6)

    Paleoecological conditions can be reconstructed by the community patterns of benthonic organisms and substrate control patterns, both changing through time. Phylogenetic innovations of related sponge groups (hexactinellids, lithistide demospongeans) most probably are not responsible for the initial growth of buildups.

  7. 7)

    Comparison of the spongiolites with the laterally and vertically associated coral facies is of major importance for the interpretation of controlling parameters (bathymetry, sedimentation rates, nutrient and nutrient availability) of the sponge facies.

  8. 8)

    The genetic significance of diagenetic processes in spongiolites is discussed with regard to early lithification, dissolution, epigenetic dolomitization and dedolomitization.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Paläontologie, Freie Universität, Schwendener Straße 8, D-1000, Berlin

    Helmut Keupp

  2. Institut für Paläontologie, Universität, Loewenichstraße 28, D-8520, Erlangen

    Roman Koch

  3. Institut für Geologie und Paläontologie, Technische Universität, Böblinger Straße 72, D-7000, Stuttgart

    Reinhold Leinfelder

  4. Erlangen

    W. Bausch

  5. Freiburg

    R. Hüttner

  6. Tübingen

    H. -P. Luterbacher

  7. München

    R. K. F. Meyer

  8. Berlin

    U. Rehfeld

  9. Berlin

    J. Schroeder

  10. Stuttgart

    F. Wurm

Authors
  1. Helmut Keupp
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  2. Roman Koch
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  3. Reinhold Leinfelder
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  4. W. Bausch
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  5. R. Hüttner
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  6. H. -P. Luterbacher
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  7. R. K. F. Meyer
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  8. U. Rehfeld
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  9. J. Schroeder
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  10. F. Wurm
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Keupp, H., Koch, R., Leinfelder, R. et al. Steuerungsprozesse der Entwicklung von Oberjura-Spongiolithen Süddeutschlands: Kenntnisstand, Probleme und Perspektiven. Facies 23, 141–173 (1990). https://doi.org/10.1007/BF02536711

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