Early cretaceous shoal water carbonates from the Central Apennines

sedimentology, chemostratigraphy and sclerochemistry

verfasst von

Katharina Elena Schmitt

betreut von

Ulrich Heimhofer

Abstract

Gase aus vulkanischen und/oder methanogenen Quellen erhöhten während der Kreidezeit (145,0 bis 66,0 Ma) den atmosphärischen CO2-Gehalt, was zu Ozeanischen Anoxischen Events (OAE) und den damit weit verbreiteten "Schwarzschiefern" führte. Das Klima dieser Zeit wurde durch einige kurzlebige aber markante Abkühlungen geprägt, welche die ansonsten vorherrschenden Treibhausbedingungen unterbrachen. Ein außergewöhnlich hoher globaler Meeresspiegel, die Überflutung mehrerer Kontinentalplatten und die Entwicklung großer Schelfgebiete begünstigten die Entwicklung isolierter, flach-mariner Karbonatplattformen. Letztere waren, insbesondere in und um den Bereich der Tethys, weit verbreitet. Dort wurden große und komplexe Sedimentsysteme ausgebildet, die durch schnell ändernde Umweltbedingungen immer wieder zerstört wurden. Rudisten, eine Ordnung von sedimentbewachsenden, heterodontalen, bizarr geformten, festsitzenden Muscheln, waren die Hauptkarbonatproduzenten. Flach marine Karbonatplattformen sind wegen ihrer schnellen Reaktion auf Umweltveränderungen ein wertvolles Archiv für die Rekonstruktion von Umwelt- und Klimabedingungen. Dennoch sind sie aufgrund der geringen biostratigraphischen Auflösung und der damit verbundenen erschwerten chronostratigraphischen Klassifizierung oft schwer zu entschlüsseln. Zusätzlich wird eine zeitliche Einordnung oft durch Lücken erschwert, die durch Expositionsoberflächen verursacht werden, sodass die Sedimentation oft als fragmentarisch erscheint. Um die paläoökologischen Bedingungen zu rekonstruieren, wurde ein präziser chronostratigraphischer Rahmen geschaffen. Zwei Abschnitte auf der apenninischen Karbonatplattform, der am Plattformrand gelegene Monte La Costa und der im inneren der Lagune gelegene Santa-Lucia Aufschluss, wurden mit einem integrierten bio- (Kalkalgen und benthische Foraminiferen) und chemostratigraphischen (C-, O- und Sr-Isotopenanalyse) Ansatz analysiert. Darüber hinaus wurden beide Abschnitte mit gut datierten pelagischen Referenzkurven und untereinander korreliert. Mehrere Expositionsflächen und die damit verbundenen Zeitverluste wurden bei beiden Aufschlüssen erfasst und präzise datiert. Eine mikrobielle Blüte, die auf der Apenninkarbonatplattform auftritt, wurde in beiden Abschnitten nachgewiesen. Ihr zeitgleicher Beginn wurde unter Verwendung des oben genannten Rahmens auf das OAE1b datiert, auf das Intervall zwischen dem Jacob- und Kilian-Schwarzschieferevent. Die Hauptphase des bacinelloiden Wachstums ist mit dem Temperaturanstieg korreliert, der auf den Late Aptian ‚Cold Snap‘ folgt, sowie mit einem Meeresspiegelanstieg. Um Radiolitidenschalen aus Tief-Mg Calcit als Paläoumweltarchiv zu nutzen, wurde ein erster Versuch unternommen, Isotopen- und Elementdaten hochauflösend zu messen. Die Auswahl der Schalen erfolgte anhand von literaturbasierten Grenzwerten. Es wurden sklerochronologische Profile erstellt und verschiedene Schalenstrukturen (kompakt und porös) beschrieben. Die Ergebnisse ausgewählter Schalen sind vielversprechend: Das zyklische, sinusförmige δ18O-Muster in der kompakten, linken Klappe kann für Paläotemperatur- und Paläosalinitätsrekonstruktionen verwendet werden. In den rechten Klappen wurden zwei Mikrostrukturtypen klassifiziert: Schalen, bei denen kompakte und nicht-kompakte Teile abwechselnd zu finden sind, können für paläoökologische Rekonstruktionen verwendet werden, während solche, die eine celluloprismatische Struktur enthalten, nur für die Rekonstruktion des Lebensraums verwendet werden können, da der isotopische - und elementare Datensatz die Auswirkungen diagenetischer Veränderungen zeigt.

Organisationseinheit(en)

Institut für Geologie

Typ

Dissertation

Anzahl der Seiten

166

Publikationsdatum

2019

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Ziele für nachhaltige Entwicklung

SDG 13 – Klimaschutzmaßnahmen, SDG 14 – Lebensraum Wasser

Elektronische Version(en)

https://doi.org/10.15488/4968 (Zugang: Offen)