Milieu-Indikationen aus einem mitteldevonischen biohermalen Riff des Bergischen Landes mittels C- und O-Isotopen
Authors: Jux Ulrich , Manze Ulrich 
Published: June 2023

Nachdem bereits ein Stromatoporen-Biostrom aus dem Mitteldevon des Bergischen Landes isotopenphysikalisch untersucht worden ist (Jux & Manze 1976), stand nunmehr als Vergleichsobjekt ein Rugosen-Bioherm des gleichen geosynklinalen Ablagerungsraumes im Blickfeld der Betrachtung. Es handelt sich um Kalksteine, die bei Lantenbach (Genkelarm der Aggertalsperre bei Gummersbach) die Basis der Givet-Stufe markieren. Diese bildeten sich in einem Bioherm, dessen Kern durch Hexagonaria-Polster, die Flanken durch Tabulaten-Krusten und der Talus durch spätige Schillkalke gekennzeichnet ist. Im Hangenden stehen siltige Schiefer mit neritischen Fauneneinschlüssen an. Hervorzuheben ist, daß unter den Riffbildnern keine Stromatoporen Vorkommen. 50 Gesteinsproben, die aus vier Vertikal-Profilen entnommen wurden und repräsentativ für die drei unterschiedlichen Biofazies-Bereiche (vital-astrat, vital-lipostrat, vital-pantostrat) sind, boten die Grundlage für paläo-ökologische, geochemische und isotopen-physikalische Analysen des Bioherms. Der Riffkörper setzt sich danach aus ziemlich reinen Kalksteinen (CaO = 48%) mit geringem MgO- Anteil (= 0,9%) zusammen. Beachtlich ist aber, daß relativ stärkere Beimengungen an SiO2 und Al2O3 festgestellt wurden als in den Eifel-Kalksteinen aus dem Bilsteiner Biostrom. Während sich das Bioherm entwickelte, hielt folglich die Pelit-Sedimentation wie in den Selscheider und Odershäuser Schichten an. Möglicherweise war das Wasser für eine Stromatoporen-Zönose zu trüb oder zu wenig turbulent. Die C12/C13-Verteilungen sind im Lantenbacher Kalksteinzug recht ausgeglichen (Riffdetritus: - l,4‰; Riffkern: - 1,07‰,) und die Karbonate damit etwas schwerer als im Bilsteiner Biostrom. Lediglich an der Basis der „Siltigen Schiefer“ liegen die Werte negativer (- 2,55‰), was auf stärkere phytogene Karbonat-Zuschläge zurückgeführt wird. Die O16/O18-Verteilungen unterscheiden sich bei den einzelnen Biofazies-Bereichen; in den vitalastraten ergab sich für die Hexagonaria-Zönose - 9,56‰ und für die Tabulaten-Zönose - 8,06‰. Im Riffdetritus wurde - 8,74‰ bestimmt, was praktisch mit dem Mittelwert aller aus dem Kalksteinzug gemessenen Proben übereinstimmt. Diese Werte würden nach der Craig’schen Gleichung aber viel zu hohe Wassertemperaturen ergeben. Weil sich jedoch mindestens seit dem Kambrium die O-Isotopen-Zusammensetzungen allmählich zugunsten von O18 verändert haben, sind unsere Rechnungen entsprechend korrigiert worden. Damit ergeben sich für das Bodenwasser zur Entstehungszeit des Bioherms folgende realistische Werte: „Siltige Schiefer„ 20,7 ° C Riffdetritus 24,7 ° C Tabulaten-Zönose 21,6° C Hexagonaria-Zönose 28,5 ° C. Die Temperatur-Unterschiede erklären sich bei den autochthonen Riffbildnern durch reliefbedingte Wassertiefen; im Riffdetritus handelt es sich um Mischwerte verschiedener Zönosen und bei den „Siltigen Schiefern“ kommt das Übergreifen der neritischen Fazies (Tentaculiten-Schiefer!) zum Ausdruck. Aus dem Temperaturgang wird also zweierlei klar: Zunächst bauten Korallen im mäßig bewegten, vollmarinen Wasser und sozusagen unter dem Devon-Äquator ein kleines Bioherm auf. Dieses geriet im Verlaufe der U.-Givet-Transgression in zunehmend tiefere Wasserbereiche, so daß schließlich die Riff-Biozönose absterben mußte. Das Bilsteiner Biostrom, den Tabulaten zufolge von gleichtemperiertem Wasser (21,7° C) umspült, wurde demgegenüber von litoralen Sandmassen zugedeckt.