Facies and development of the Meggen Reef (Devonian, West Germany)

ZusammenfassungBei Prospektionsarbeiten wurde im Jahre 1965 im Untergrund der südöstlichen Elsper Mulde (Sauerland, Rheinisches Schiefergebirge) erstmals ein mitteldevonisches Riff entdeckt. Die Basis des Riffes wurde nicht erbohrt. Es handelt sich um ein uhrglasförmiges Tafelriff, das allseits von gleichalten Becken-Sedimenten umgeben ist. Innerhalb des Meggener Riffes ließen sich nach Organismen, Grundmasse und Hohlräumen 7 Faziestypen ausscheiden. Der Riffkern wird von Stromatoporen und Crinoiden, die Gesteine der Riffflanke von Korallen und Crinoiden aufgebaut. Das abgesunkene Riff überlagern geringmächtige, z. T. kondensierte pelagische Kalke. Zur gleichen Zeit kommt in der benachbarten Becken-Fazies das synsedimentäre Pyrit-Zinkblende-Schwerspat-Lager von Meggen zur Ablagerung. Am Ende des Mitteldevons werden das Meggener Riff und die überlagernden pelagischen Kalke intensiv zerrüttet und von Sedimentgängen durchsetzt. Da in den Sedimentgängen auch vergleichbare Tuffite auftreten, die das Schwefelkies-Zinkblende-Schwerspat-Lager von Meggen unmittelbar überlagern, besteht offenbar ein enger Zusammenhang zwischen submariner Zerrüttung des Meggener Riffes, Tufferuptionen und dem Aufstieg metallführender Hydrothermen. Bei der variszischen Tektogenese wird das Meggener Riff zu einer überkippten, z. T. verschuppten Sattelstruktur deformiert und von der benachbarten Becken-Fazies teilweise überschoben. Der Ablauf der diagenetischen Prozesse kann durch folgende Ereignisse in 4 Abschnitte unterteilt werden: 1. während des RiffWachstums, 2. zwischen Riffwachstum und Sedimentgang-Bildung, 3. zwischen Sedimentgang-Bildung und variszischer Tektogenese und 4. während der variszischen Tektogenese.AbstractIn the course of an exploration program in 1965 in the subsurface of the southeastern Elspe Syncline (Sauerland, Rhenish Schiefergebirge) was discovered a Middle Devonian reef, unknown up to now. The foundation is not yet drilled. The Meggen Reef forms a bioherm-like table reef which is completely surrounded by basinal sediments. According to organisms, matrix and primary voids within the reef limestones 7 facies types can be distinguished. The reef core is built of stromatoporoids and crinoids, the reef flank types are characterized by corals and crinoids. The subsided reef is covered with thin, partly condensed pelagic limestones. At the same time in the adjacent basin the stratiform pyrite-sphalerite-barite ore of Meggen is deposited. At the end of Middle Devonian time the Meggen reef and the overlying pelagic limestones are brecciated and transected by numerous sedimentary dikes. As in the sedimentary dikes the same acid tuffs are occurring, which follow immediately above the pyrite-sphalerite-barite ore of Meggen, there is a close connection between submarine destruction of the Meggen Reef, acid tuff eruptions and ascent of metall-bearing hydrothermal solutions. The Meggen Reef is due to the compression while the Variscan orogeny is deformed to an overturned and thrusted anticline and itself is thrusted over from the adjacent basin facies. With respect to the development of diagenetic processes, the following stages are distinguished: (1) during reef growth, (2) between reef growth and sedimentary dike formation, (3) between sedimentary dike formation and Variscan deformation and (4) during Variscan deformation.RésuméAu cours d'un programme d'exploration en 1965, dans le soubassement du sud-est de la syncline d'Elspe (Sauerland, Massif Schisteux Rhénan) un récif du Moyen Devonien, inconnu jusqu'aujourd'hui, a été découvert. Bien que la base du récif n'ait pas encore été percée, on peut dire qu'il s'agit ici d'un récif de plateau en forme bioherme, complètement entouré de sédiments de bassin. Suivant les organismes, la matrice et les espaces vides, on peut y distinguer 7 types de faciès. La partie centrale du récif est formée par des stromatoporoides et des crinoides; les flancs du récif sont caractérisés par des coraux et des crinoides. Le récif affaisé est couvert de minces calcaires pélagiques partiellement condensés. Les minéraux stratiformes de pyrite-blende-baryte de Meggen ont été déposés simultanément. A la fin du Moyen Devonien, le récif de Meggen et les calcaires pélagiques le recouvrant furent bouleversés et présentent aujourd'hui de nombreux filons clastiques. Puisque l'on trouve dans les filons clastiques les mêmes tufs acides recouverts immédiatement par des dépôts de pyrite-blende-baryte de Meggen, on peut en déduire qu'il y a une relation étroite entre la destruction sous-marine du récif de Meggen, les éruptions de tufs et l'ascension des solutions hydrothermales contenant des métaux. Le récif de Meggen provient d'une compression survenue lors de l'orogénie hercynienne; il fut déformé en un anticlinal renversé et échaillé, puis fut chevauché par les faciès des bassins voinsins. Le développement du procès diagénétique peut être classé d'après les événements suivants, en 4 périodes: (1) pendant la croissance du récif, (2) entre la croissance du récif et la formation des filons clastiques, (3) entre la formation des filons clastiques et la déformation hercynienne et (4) pendant la déformation hercynienne.Краткое содержаниеВо время разведочных работ в юго-восточной синклинали Elspe (Sauerland, Рейнские сланцевые г оры), проведенных в 1965 г, б ыли обнаружены среднедевонские риф овые образования. Это т Meggen риф имеет овальную форму и покрыт со всех сторо н осадочными породам и бассейна единого возраста. Вну три рифа обнаружены орга низмы, вмещающая поро да и полости, разрешающие выделить 7 фаций. Ядро р ифа состоит из Stromatoporen и Crinoiden, по роды склонов — из кораллов и криноидов. Погружен ный риф покрыт слоем пелагей ского морского известняка малой мощности и част ично уплотненного. Одновр еменно, в соседнем бассейне п роисходило отложени е пирита, цинковой обманки и барита. В кон це среднего девона эт от риф и покрывающие его пела гейские известняки подвергл ись сильному физико-х имическому выветриванию. Т. к. в этих жилах наход ят одновременно и туф ы, перекрывающие зале гания серного колче дана, цинковой о бманки и барита, то, бес сомнения, имеется связь между подводным разрушени ем рифа, эрупцией туфа и поднятием металлосодержащи гидротермальных рас творов. Во время варис ского тектогенеза риф прео бразовался в опрокинутую, частич но чешуйчатую антикл инальную структуру, а породы соседнего ба ссейна привели части чно к образованию шарьяжн ых структурных единиц. П ротекание диагенети ческих процессов в рифовых п остройках можно представить в в иде 4-? периодов: 1) во врем я роста рифа; 2) между ростом рифа и появлен ием осадочных отложе ний; 3) между осадкообразованием и варисским тектоген езом; 4) во время варисс кого тектогенеза.

Field of study: Environmental science