Paläoökologische Säulenprofile in den Oberjura-Plattenkalken der Südlichen Frankenalb (Oberes Kimmeridgium bis Unteres Tithonium)

Abstract

Zusammenfassung: In den Jahren 1985-1992 wurden am Institut für Paläontologie der Universität Bonn
paläoökologische Säulenprofile in unterschiedlichen Plattenkalktypen vom Oberkimmeridgium bis
Untertithonium aufgenommen und ausgewertet. Bei den in der Südlichen Frankenalb liegenden Profilen
können zwei Grundtypen von Plattenkalken festgestellt werden. Zum einen sind es Kieselplattenkalke,
die im Oberkimmeridgium durch den Schamhauptener, im Untertithonium durch den Mörnsheim/Daitinger
Typ untersucht wurden, zum anderen die Solnhofener Plattenkalke, bei denen eine flache "Schiefer"-
und eine etwas tiefere "Plattenkalkfazies" unterschieden werden. Die Ergebnisse der Profilaufnahmen
werden mit Befunden in den tidal angesehenen Plattenkalken von Cerin (Frankreich) und Brunn
(Oberpfalz) verglichen.
Die geologisch unterschiedlich alten Plattenkalke werden in den untersuchten Bereichen verschiedenen
Fazieszonen zugeordnet. Die Fazieszonen erscheinen unabhängig von ihren jeweiligen stratigraphischen
und abhängig von ihren paläogeographischen Positionen. Entsprechend der Faziesregel von Johannes
WALTHER, wonach die in den geologischen Profilen der Oberjurabecken übereinander gelagerten Fazieszonen
auch zu jeder der in der Beckenfazies dokumentierten Zeiten nebeneinander im Raum gelegen
haben konnten, werden die Fazieszonen auf einer fiktiven, nicht näher bestimmten Zeitebene im Raum
nebeneinander gelegt und in ihrer paläogeographischen Position bestimmt. Aus dieser modellhaften
Zeit/Raum-Vorstellung heraus ergibt sich ein Ansatz, wonach die Solnhofener Plattenkalke landnäheren
Bereichen zum Absatz kamen, die Kieselplattenkalke dagegen landferner in der Nähe aktiv produzierender
Riffgürtel. Der Hauptunterschied zwischen beiden Grundtypen besteht wohl darin, daß der
Solnhofener Plattenkalk in Totreliefs und auf Schwellenpositionen diskordant über abgestorbenen Riffen
entstand, während die Kieselplattenkalke in Gebieten abgelagert wurden, in denen Riffwachstum und
Plattenkalksedimentation gleichzeitig stattfanden. Aus der Paläogeographie der Profil vergleiche sowie
der gleichzeitigen Berücksichtigung der Riffentwicklung ergibt sich ein weiterer Ansatz, wonach die
Entstehung der Plattenkalke im Bereich der Südlichen Frankenalb auf eine Restriktion von Flachbecken
zwischen Riffgürtel und Land zurückzuführen ist, in denen möglicherweise auch Gezeiten Einfluß auf
die Ökosysteme gehabt haben.
Von Sterbeereignissen, die wiederholt in den Solnhofener Plattenkalken enthalten sind, waren immer
nur Ausschnitte aus dem ökologischem Spektrum der marinen Fauna betroffen. Hinweise auf ein
Massensterben verschiedenster Tiergruppen zur selben Zeit am gleichen Ort wurden in den Profilen
nicht nachgewiesen. Die Sterbeereignisse, von denen vorzugsweise bestimmte marine Organismen wie
Saccocomen, Schwärme kleiner Friedfische sowie Krebslarven und kleine Ammoniten erfaßt wurden,
können durch Wasserspiegelschankungen erklärt werden.
Für die Bildung von Plattenkalken werden allgemein weder große Wassertiefen noch geschichtete Wasserkörper
(Salzschichtung) angenommen. Vielmehr ist davon auszugehen, daß in jeder der Fazieszonen
zwischen Riffen und Land Plattenkalke in abgestuften Wassertiefen entstehen konnten, wobei tidale
Flachwasserverhältnisse generell nicht auszuschließen sind.
Die Differenzierung von Plattenkalken sowie die Interpretation ihrer Entstehung ist als Zwischenergebnis
aufzufassen, wobei der Versuch unternommen wird, sich von statischen Modellvorstellungen zu lösen
und einen ersten kleinen Schritt in Richtung auf künftige dynamische Raum/Zeit-Modelle zu wagen.

Summary: Between 1985 and 1992 several palaeoecological/stratigraphic sections from different types
of plattenkalks have been documented and interpreted by members of the Institute for Palaeontology,
University of Bonn. These sections settled in the Southern Franconian Alb reach from the Upper
Kimmeridigian to the Lower Tithonian. Two basic types of plattenkalks can be differentiated: the silicified
type examined at Schamhaupten (Upper Kimmeridgian) and Mömsheim/Daiting (Lower Tithonian)
and the Solnhofen lithographic plattenkalks. The results are compared with the Fossillagerstätten of
Cerin (France) and Brunn (Oberpfalz, Germany). These two Lagerstätten are supposed to be tidal.
In the areas of research the plattenkalks having different geologic ages are assigned to different facies
zones. The facies seems to be independent from its Stratigraphie position but rather to depend on the
palaeogeography. Corresponding with Johannes WALTHER' s rule of the facies, the facies zones in the
geologic sections from the Upper Jurassic lying vertically one atop another can also ly horizontally next
to each other at some time documented in the basin. The facies zones are settled on a fictive, not precisely
defined time-horizon and their palaeogeographic positions are determined. So the plattenkalks of
the type Solnhofen have been deposited close to the shore and the silicified plattenkalks have been
deposited offshore close to actively producing reefs. The main difference between these two basic types
is that the plattenkalks of the type Solnhofen have been deposited discordantly on and between dead
reefs, while the silicified plattenkalks have been deposited in areas with reefs still growing during
Sedimentation.
Considering the palaeogeography derived by comparison of the geologic sections and the development
of the reefs, another approach follows which assigns the genesis of the Southern Franconian Alb to a
restriction of shallow basins between a line of patch reefs and the shore, possibly with a tidal influence
on the ecosystems.
The repeated events of extinction in the Solnhofen plattenkalks concerned only parts of the ecological
spectrum. Indications to mass extinctions of different groups of animals at the same time and place
could not be verified. The events of extinction of distinct marine organisms found - like Saccocoma,
small fishes, larval crustaceans, small ammonites - can be explained by variations of the sea level.
Generally, the genesis of the plattenkalks can be explained without assuming a greater depth of water,
or a (salt-)layering of the water column. By contrast, the plattenkalks could be formed in every facies
zone between reefs and shore and in different depths of water. Intertidal or shallow subtidal situations
can not be excluded.
The differentiation of the plattenkalks and the interpretation of their genesis should be regarded as interim
results. Postponing static reflections approaches to a dynamic model of space and time should be
intensified.