Field trip guide
Sedimentäre und chemische Entwicklung des Rieskratersees (Exkursion D am 16. April 2020)
[Sedimentary and chemical evolution of the Ries crater lake]
Arp, Gernot
Jahresberichte und Mitteilungen des Oberrheinischen Geologischen Vereins Band 102 (2020), p. 55 - 94
103 references
published: Apr 2, 2020
ArtNo. ESP151010200003, Price: 8.80 €
Kurzfassung
Der thematische Schwerpunkt der Exkursion liegt auf der faziellen Entwicklung der miozänen sedimentären Kraterfüllung des Rieses, welche die schrittweise Abtragung verschiedener Aufwurfmassen (zunächst Suevit und Kristallin, später verstärkt Bunte Trümmermassen) und entsprechende Veränderungen des Seewasserchemismus widerspiegelt. Besucht werden die lithofaziellen Einheiten des Beckenrandes (bis 50 m mächtig), darunter „Travertine“, Biohermkarbonate, Karbonatsande, palustrine Kalke sowie siliziklastische Sande und Konglomerate. Die lithofaziellen Einheiten der mit bis zu 350 m Mächtigkeit erhaltenen, überwiegend tonigen Sedimentfüllung des zentralen Kraterbeckens (Basisfolge, Laminitfolge, Mergelfolge, Tonfolge) sind in frischem Zustand nur in Bohrungen zu studieren. Der derzeit einzige permanente Aufschluss zeigt ein Teilprofil der Tonfolge mit einem Braunkohle-Flöz der späten Seegeschichte. Lithofazies, Biofazies und Isotopengeochemie der Riesseesedimente belegen eine Entwicklung von einem alkalinen Süßwassersee über einen mesosalinaren eutrophen Sodasee hin zu einem marin-ähnlichen bis übersalzenden Steinsalzsee. Das See-Ende mit einer Verlandung oder einer Bildung eines Ausflusses ist nicht überliefert. Die chemische Entwicklung des Kratersees spiegelt sich auch im Gefüge mikrobieller Karbonate des Beckenrandes wider, mit „Sichelzellenkalken“ und nicht-skeletären Stromatolithen der Sodasee-Phase und skeletären Stromatolithen während der marin-ähnlichen Steinsalzsee-Phase. In jüngerer Zeit gewinnen die Sedimente des Impaktkrates Nördlinger Ries an Relevanz für die Interpretation sedimentärer Kraterfüllungen auf dem Mars, insbesondere hinsichtlich Transportweiten fluviatiler Schotter, chemischer Seewasser -Entwicklung in Abhängigkeit der Auswurfmassen, und Kraterboden-Subsidenz.
Abstract
The field trip focusses on the facies evolution of the Miocene sedimentary crater fill of the Ries, which reflects the successive erosion of different ejecta (initially suevite and crystalline rocks, later Bunte Breccia) and corresponding changes in lake water chemistry. We will visit different lithofacies units of the basin margin sediments (up to 50 m thick), among them “travertines”, bioherm carbonates, carbonate grainstones, palustrine limestones as well as siliciclastic sands and conglomerates. Pristine rocks of lithofacies units of the, with 350 m thickness preserved, essentially argillaceous sediments of the central crater basin (basal member, laminite member, marl member, clay member) can be studied only in drill cores. However, the only current exposure of the central basin succession permits the study of a partial section of the lignite-bearing clay member of the late lake history. Lithofacies, biofacies, and isotope geochemistry of the Ries lake sediments indicate an evolution from an alkaline freshwater lake to a mesosaline eutrophic soda lake, and finally a marine-like to hypersaline halite lake. The final stage of the lake, either reflecting silting-up or formation of an outlet, is not preserved. The chemical evolution of the crater lake is also reflected by the fabric of microbial carbonates of the former lake shore, with “sickle-cell limestones” and non-skeletal stromatolites during the soda lake stage and skeletal stromatolites during the marine-like halite lake stage. In the last decade, sedimentological investigations of the Ries impact crater fill were increasingly important for the interpretation of sedimentary crater fills on Mars, specifically with respect to transport distances of fluvial gravel, chemical lake water evolution related to ejecta lithology, and crater floor subsidence.
Keywords
Impaktkrater • Rieskratersee • Miozän • Sodasee • Impact crater • Ries crater lake • Miocene • soda lake