Kurzfassungen der Jahresberichte und Mitteilungen: NF 79: 1997

Bentonit-Horizonte im Devon der Ardennen und des Rheinischen Schiefergebirges: Identifizierung und Korrelation vulkanischer Aschenlagen der Hydra-Gruppe (Ober-Emsium) durch kristallmorphologische Spektren ihrer magmatogenen Zirkone Von JOSEF WINTER Mit 16 Abbildungen, 11 Tabellen und 1 Tafel Zusammenfassung In Bentonite umgewandelte air-fall Aschenlagen der Hydra-Gruppe werden erstmals aus der Mulde von Dinant, den Eifelkalkmulden und dem Bergischen Land beschrieben. Identifizierung und tephrostratigraphische Korrelation der chemisch und mineralogisch hochgradig veränderten Bentonitlagen erfolgen mit Hilfe der kristallmorphologischen Analyse der stabilen magmatogenen Zirkone. Dieses "fingerprint"-Verfahren basiert auf der Erfassung zirkonmorphologischer Spektren der einzelnen Bentonitlagen mit dem Rasterelektronenmikroskop. Das kristallmorphologische Spektrum erweist sich - auch bei äolischer Verfrachtung der Aschen über große Entfernungen - als absolut konstant innerhalb der Zirkonpopulation eines bestimmten Bentonit-Horizonts. In die stratigraphische Abfolge der Sedimente eingeschaltete Serien vulkanischer Aschenlagen zeigen dagegen entweder sprunghafte Veränderungen oder auch gerichtete Verschiebungen innerhalb dieser Spektren. Damit sind zirkonmorphologische Spektren hervorragend zur Unterscheidung und Identifizierung auch hochgradig umgewandelter vulkanischer Aschenlagen geeignet und liefern ein wichtiges Werkzeug für die tephrostratigraphische Korrelation. Im Oberemsium wird mit zirkonmorphologischen Spektren eine Untere und Obere Hydra-Gruppe mit insgesamt fünf Bentonit-Horizonten (Hydra 1 bis V) unterschieden. Häufigkeitsverteilungen der kristallmorphologischen Merkmale in den Spektren werden zur statistischen Absicherung der Korrelationen mit Hilfe des Chi²-Tests verglichen. Auch zirkonmorphologische Spektren bereits früher beschriebener Bentonit-Horizonte der Hercules- und Horologium-Gruppe (WINTER 1981) werden erstmals vorgestellt. Für die Korrelation von Profilen aus der Mulde von Dinant und dem Bergischen Land mit der Eifel sind die Bentonit-Horizonte Hydra IV und V der oberen Hydra- Gruppe von Bedeutung. Innerhalb der Eifel zeigt sich das zeitliche Fortschreiten der Oberems-Transgression von SW nach NE in der Einschaltung von immer jüngeren Bentonit-Horizonten unmittelbar über der örtlichen Basis der transgredierenden marinen Abfolge. Zur Herkunft der vulkanischen Aschen kann auf der Basis des zirkonmorphologischen Vergleichs zunächst festgestellt werden, daß sie nicht aus vulkanischen Zentren des Sauerlandes stammen. Die kristallmorphometrische Analyse der Zirkonpopulationen von Hydra 1, IV und V ergibt darüber hinaus, daß innerhalb dieser Bentonit-Horizonte eine Abnahme der Kristallgröße von W nach E und demnach ein äolischer Transport in dieser Richtung vorliegt. Das vulkanische Ausbruchszentrum der Hydra-Aschen ist also W des heutigen Ardennenraums zu suchen und liegt wahrscheinlich unter der jüngeren Bedeckung des Pariser Beckens. Die Verzahnung der vulkanischen Aschen dieses Lieferzentrums im W mit Produkten des Haupt-Vulkanits der Remscheid-Formation im Bergischen Land belegt die Bedeutung einer vulkanischen Aktivitätsphase über den rechtsrheinischen Raum hinaus. Die Koinzidenz transgressiver Schübe im links- und rechtsrheinischen Raum zeigt den Zusammenhang zwischen erhöhter Dilatation im Intraplattenbereich, der Öffnung von Aufstiegswegen für intrakrustale saure Magmen und regionaler Subsidenz.