Isotopenstratigraphie (δ18O, δ13C) und geochemische Charakteristika (RFA, RDA) von Ober-Tithon bis Unter-Kreide Tiefwassersedimenten als Hilfsmittel für die Prospektion neuer Zementrohstoff-Lagerstätten (Nördliche Kalkalpen, Salzburg)

Gerald Maier

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Durch Neuuntersuchungen an dem vollständigen Profil von Tiefwasser-Sedimenten des Ober-Tithon bis Hauterive (Oberalm-, Schrambach- und Roßfeld-Formation) im Steinbruch Gutratberg (St. Leonhard/Salzburg) sowie Profilen mit vergleichbarem stratigraphischen Niveau in der Weitenau und dem Roßfeld (beide Salzburg), konnten erstmalig δ13C- und δ18O-Isotopenkurven von der Jura/Kreide-Grenze bis in das Hauterive für die Nördlichen Kalkalpen erstellt werden. In Kombination mit lithologischen und chemischen Analysen (RFA, RDA) der Profile sowie der Verwendung bestehender biostratigraphischer Untersuchungen können neue Erkenntnisse über die geodynamische Entwicklung der Nördlichen Kalkalpen im Ober-Jura und der Unter-Kreide, mögliche paläoklimatologische Auslöser und sequenzstratigraphischen Folgen präsentiert werden. Die neuen Daten können mit δ13C/12C-Kurven aus den Südalpen korreliert werden und dokumentieren somit Auswirkungen von klimatischen Veränderungen im obersten Jura und der Unter-Kreide im Tethysraum: Bereits ab der Jura/Kreide-Grenze kann erhöhter Eintrag von siliziklastischem Material beobachtet werden, wodurch der Kalzitanteil und der Anteil an Organik erniedrigt werden. Als Ergebnis des klimatischen Wechsels im obersten Unter-Berrias, der eine Intensivierung der Stoffwechselkreisläufe bedingt (erhöhte Temperaturen und CO2 dadurch erhöhter Eintrag von siliziklastischem Material), ertrinkt die Plassen-Karbonatplattform durch plötzlichen Meeresspiegelanstieg in Verbindung mit erhöhter Subsidenz an der Grenze Unter-/Mittel-Berrias. Die Gutratberg-Sub-Formation wird dabei als Ertrinkungssequenz interpretiert. Der Zusammenhang von erhöhten δ13C/12C-Verhältnissen mit Wachstumskrisen in Karbonat-Plattformen in den Südalpen konnte auch für die Nördlichen Kalkalpen geltend gemacht werden. Darüber erfolgte die, durch kurzzeitige Meeresspiegelschwankungen geprägte, Ablagerung der basalen Schrambach-Formation, ohne Einfluss von Tektonik. Dabei ergeben Lithologie, Isotopie und Sequenzstratigraphie ein schlüssiges Bild. Die Ablagerung und der abrupte lithologische Wechsel von der Schrambach- zur Roßfeld-Formation im Unter-Valangin erfolgte aufgrund eines erneuten Meeresspiegelabfalls an der Grenze Ober-Berrias/Unter-Valangin – abgeleitet aus dem am Beginn des Valangins einsetzenden Temperaturabfall. Des Weiteren können die Profile am Gutratberg, in der Weitenau und im Roßfeld aus unterschiedlichen Ablagerungsräumen und unterschiedlicher geographischer Position mithilfe der chemischen und lithologischen Analysen zueinander korreliert werden. Durch den Vergleich der δ18O/16O- und δ13C/12C-Isotopenkurven sind Aussagen über die stratigraphischen Reichweiten und Mächtigkeiten der Profile vom Roßfeld und der Weitenau im Standardprofil Gutratberg möglich. Daraus lassen sich, aufgrund unterschiedlicher Mächtigkeiten der entsprechenden Abfolgen, fazielle Positionen der Ablagerungsräume ableiten: Der Gutratberg nimmt dabei eine distale Beckenposition mit hoher Sedimentakkumulation ein. Die Weitenau nimmt eine intermediäre Beckenposition und das Roßfeld eine proximale Beckenposition ein. Außerdem lassen sich aus den gesammelten Daten sowie aus Ergebnissen der geologischen Kartierung Aussagen über die grundsätzliche Eignung der Untersuchungsgebiete Weitenau und Roßfeld als Standort zur Gewinnung von Rohmaterial für die Zementerzeugung getroffen werden. Das Roßfeld im Bereich Abtswald ist von gesamten Untersuchungsgebieten am geeignetsten. Für das Roßfeld sprechen die gute Infrastruktur und die geringe Transportweite sowie der, durch die Abgelegenheit und große Höhenlage bedingte, gute Umwelt- und Anrainerschutz. Die östliche Weitenau ist bedingt geeignet. Hier wirken sich die Verkehrsanbindung und die hohe Transportweite nachteilig aus. Bezüglich der Geologie und der Materialeigenschaften sind beide Gebiete als geeignet zu bezeichnen.
Titel in ÜbersetzungIsotope stratigraphy (δ18O, δ13C) and geochemical characteristics (XRF, XRD) of Late Tithonian to Early Cretaceous deeper-water sedimentary rocks as a tool to prospect raw material for the cement-production (Northern Calcareous Alps, Salzburg)
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Gawlick, Hans-Jürgen, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung27 Juni 2014
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2014

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 23-05-2019

Schlagwörter

  • Oberalm-Formation
  • Schrambach-Formation
  • Roßfeld-Formation
  • δ13C
  • δ18O
  • Isotopenkurven
  • Jura/Kreide-Grenze
  • Nördliche Kalkalpen
  • paläoklima
  • geodynamische Entwicklung

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