K. Krainer
Zur Sedimentologie des Alpinen Buntsandsteins und der Werfener Schichten (Skyth) Kärntens

GPM 14, p. 21-81

Zusammenfassung:
Nordalpine, untertriadische (skythische) Sedimente (Alpiner Buntsandstein und Werfener Schichten) Kärntens, im Bereich zwischen östlichem Drauzug und den St. Pauler Bergen, werden einer sedimentologischen Analyse unterzogen.
Im Untersuchungsbereich konnte der Alpine Buntsandstein von den permischen Klastika ("Grödener Schichten" sensu NIEDERMAYR et al., 1982) lithologisch abgetrennt werden. Das Einsetzen des Alpinen Buntsandsteins ist mit einem deutlichen Sedimentationsumschwung verbunden, was vermutlich mit einer Klimaänderung zu erklären ist.
Insgesamt läßt sich das Skyth aufgrund von Trans- und Regressionsereignissen untergliedern, wobei eine dem südalpinen Skyth (südalpine Werfener Schichten) und dem Skyth der Nördlichen Kalkalpen (Bereich Wörgl-Saalfelden) vergleichbare Transgressions- und Regressionsabfolge zu erkennen ist und sich die einzelnen Ereignisse auch zeitlich einigermaßen korrelieren lassen.
Innerhalb der Gurktaler Decke (Ulrichsberg - St. Pauler Berge) unterscheiden sich die Klastika des Alpinen Buntsandsteins von den permischen Sandsteinen durch ihre hellere Farbe, einen höheren Quarzgehalt, höheren Feldspatgehalt, weniger Gesteinsbruchstücke (v.a. weniger vulkanische Aufarbeitungsprodukte), geringeren Matrixgehalt, das Vorherrschen von Apatit neben Zirkon im Schwermineralspektrum, sowie durch einen besseren Sortierungs- und Rundungsgrad.
Im nördlichen Drauzug (Riedgrabenprofil) läßt sich der Alpine Buntsandstein in einen Unteren Alpinen Buntsandstein mit fluviatilen Bildungen an der Basis und einer marinen Fazies am Top gliedern. Darüber folgt mit einer Regression der Obere Alpine Buntsandstein in Form unreifer fluviatiler Sandsteine.
Diese Regression innerhalb des Alpinen Buntsandsteins, die bis in die Lienzer Dolomiten deutlich erkennbar ist, innerhalb der Curktaler Decke bisher jedoch nicht nachgewiesen werden konnte, kann im Profil der Simmerlacher Klamm durch Sporen zeitlich eingeengt werden und ist mit dem "Campiller Ereignis" der Südalpen vergleichbar.
Innerhalb des Alpinen Buntsandsteins lassen sich generell zwei Faziesbereiche unterscheiden. Die Sedimente des fluviatilen Faziesbereiches sind charakterisiert durch "Fining Upward"-Sequenzen distaler, fein- und grobklastischer verzweigter Flußsysteme.
Die Sedimente des marinen Faziesbereiches (Gezeitenfazies) sind generell besser sortiert und gerundet, die Feldspäte sind frischer und häufig authigen weitergewachsen. Unterstrichen wird der marine Sedimentationscharakter durch typische Sedimentstrukturen sowie durch das Auftreten von Muschelabdrücken, Diplocraterion und Rhizocorallium.
Erstmals konnten im Alpinen Buntsandstein Hinweise auf äolische Sedimente in Form bimodaler, gut gerundeter, quarzreicher Sandsteine gefunden werden.
Die zeitliche Unter- und Obergrenze des Alpinen Buntsandsteins konnte bisher nicht genau präzisiert werden.
Bemerkenswert ist der Fund von Tetrapodenfährten in roten Tonschiefern des hangenden Alpinen Buntsandsteins im Riedgrabenprofil.
Mit einer scharfen Grenze (plötzliche Transgression) setzen über dem Alpinen Buntsandstein die Werfener Schichten ein, verbunden mit einem plötzlichen Farbumschlag der Sedimente von roten zu grünlichgrauen Farbtönen, einer plötzlichen Korngrößenabnahme und einer starken Zunahme des Feldspatgehaltes, wobei die Feldspäte eine größere Variationsbreite in ihrer chemischen Zusammensetzung zeigen als im fluviatilen Alpinen Buntsandstein.
Allgemein ist die fazielle Ausbildung der untersuchten Werfener Profile abhängig von der paläogeographischen Situation im tieferen Skyth. Während im N und NW des untersuchten Bereiches rein klastische Sedimentation zu beobachten ist, sind im S und SE zunehmend dünne, auch noch leicht klastisch beeinflußte Karbonatbänke in Form von Schillagen, und vor allem Echinodermenschuttlagen (z.T. in Form von Sturmlagen bzw. "Tempestiten"), in die Normalsedimentation (meist siltige Tonschiefer) eingeschaltet.
Bei den Werfener Schichten handelt es sich um Sedimente eines stark klastisch beeinflußten, flachen, epikontinentalen Schelfmeeres mit vereinzelten Anzeichen von Gezeiten.
Neben einigen Makrofossilien konnte in den Werfener Schichten vor allem eine Reihe von Mikrofossilien (Foraminiferen, Spirorben, Echinodermenreste, Conodonten und Fischreste) erstmals nachgewiesen werden.
Aufgrund der Makro- und Mikrofossilvergesellschaftung können die Werfener Schichten des untersuchten Raumes zeitlich mit dem Val-Badia- und Cencenighe-Member (oberstes Skyth) der Südalpen gleichgesetzt werden.

Summary:
Lower Triassic (Scythian) sediments (Alpine Buntsandstein and Werfen Beds) of the Northalpine Facies (Eastern Alps) in Carinthia, Austria, are described in detail.
In the investigated area for the first time the Alpine Buntsandstein is lithologically separated from the Permian sediments. The set in of the Alpine Buntsandstein is closely connected with a distinct and sudden change of sedimentation, which can possibly be explained by a climatic change.
Based on transgressional and regressional events a subdivision of the Scythian is possible. The transgressional and regressional sequence is comparable with the Scythian of the Southern Alps (southalpine Werfen Beds) and the Northern Limestone Alps. To some extent a stratigraphie correlation of the events is possible.
Within the Gurktaler Decke (Nappe) (Ulrichsberg - St. Pauler Berge) the clastic sediments of the Alpine Buntsandstein can be distinguished from the Permian sandstones considering the following criteria: their clearer colour, higher quartz content, high feldspar content, less rock fragments (especially volcanic rock fragments), less matrix content, the dominance of apatite besides zircon in the heavy mineral suite, and a better degree of sorting and rounding.
In the northern Drauzug (Riedgraben section) the Alpine Buntsandstein can be subdivided in a Lower Alpine Buntsandstein with fluvial sediments at the base and a marine environment at the top, overlain by the Upper Alpine Buntsandstein which is built up by immature fluvial sandstones, caused by a regression.
This regression within the Alpine Buntsandstein, distinctly recognizable within the whole Drauzug and the Lienzer Dolomiten, but not within the Gurktaler Decke, can be classified approximately and is comparable with the "Campili Event" of the Southern Alps.
Within the Alpine Buntsandstein two depositional environments can be distinguished. The sediments of the fluvial environment are characterized by fining upward sequences of distally, fine- and coarse-grained braided river systems.
The deposits of the marine environment (tidal facies) show a higher degree of sorting and rounding. The feldspars are fresher and frequently show authigenic overgrowths (pure K-feldspar end-members). The marine facies character is emphasized by shellimprints, Diplocraterion, Rhizocorallium, and distinct sedimentary structures.
For the first time indications of eolian sediments in form of bimodal, well rounded, quartz-rich sandstones were found within the Alpine Buntsandstein.
The discovery of some tetrapod footprints within red shales of the uppermost Buntsandstein of the Riedgraben section is remarkable.
Till now the stratigraphie boundaries of the Alpine Buntsandstein could not be defined exactly.
With a sudden transgression the Werfen Beds overlay the Alpine Buntsandstein. The sharp boundary is caused by a sudden decrease in grain size, a change of colour of the sediments from red to greenish-grey, and a considerable increase in the feldspar content, whereby the feldspars show a broader variation of their chemical composition than the feldspars of the fluvial Alpine Buntsandstein.
Generally the evolution of the Werfen Beds in the investigated area is controlled by the paleogeographic situation in the Lower Scythian.
Whereas in the north and northwest of the area only clastic sedimentation took place, in the south and southeast thin carbonate beds with small clastic influence, coquina layers and, most of all, layers of echinoid fragments (storm layers, "tempestites") are increasingly interbedded in the standard sedimentation (mostly silty shales).
The Werfen Beds are deposits of a shallow marine, epicontinental shelf with few indications of tidal influence.
Besides some macrofossils for the first time a lot of microfossils (foraminifers, spirorbs, echinoid fragments,
conodonts and fish remainders) could be identified.
Due to the macro- and microfossil assemblages the Werfen Beds of Carinthia are stratigraphically compared with the Val Badia Member and the Cencenighe Member (Upper Scythian) of the Southern Alps.

Riassunto:
Un'analisi sedimentologica è stata eseguita per i sedimenti nordalpini (Buntsandstein Alpino e Strati di Werfen) del Trias inferiore (scitico) della Carinzia nella zona compresa fra il versante orientale del Drauzug e St. Pauler Berge (Carinzia Orientale).
Per l'area esaminata è stato possibile separare litologicamente il Buntsandstein Alpino dai sedimenti clastici del Perm ("Crödener Schichten" sensu NIEDERMAYR et al., 1982). L'inizio del Buntsandstein Alpino è legato ad un intensificarsi della sedimentazione, spiegabile forse con un cambiamento climatico.
Una globale suddivisione dello Scitico è possibile sulla base di eventi trasgressivi e regressivi, la cui sequenza è comparabile a quella dello Scitico delle Alpi Meridionali (Formazione di Werfen) e delle Alpi Calcaree Settentrionali (area compresa tra Wörgl e Saalfelden). I singoli eventi si possono, inoltre, più o meno correlare cronologicamente.
Nell'ambito dei Bacini di Gurktal (Ulrichsberg - St. Pauler Berge) le componenti clastiche del Buntsandstein Alpino si distinguono da quelle dell'Arenaria Permiana per il loro colore più chiaro, un contenuto di quarzo e feldspato più alto, minor numero di frammenti (meno resti vulcanici), una matrice più povera. Inoltre l'apatite accanto al zircone domina il quadro dei minerali pesanti. Infine è stato osservato un grado di arrotondamento più elevato ed un miglior assortimento.
Nella parte nord del Drauzug (Riedgraben) si può distinguere un Buntsandstein Alpino inferiore (con inizio fluviale passante poi a marino) sormontato, con una regressione, da un Buntsandstein superiore (arenarie fluviali poco mature).
La regressione in parole è chiaramente riconoscibile fin nelle Dolomie di Lienz, tuttavia finora non è stata riscontrata nella Coltre di Curktal. La sezione di Simmerlacher Klamm, invece, con il suo contenuto di Spore, permette inoltre una delimitazione cronologica di questo evento, che è paragonabile a quella di Campili.
Per il Buntsandstein Alpino si distinguono due facies. I sedimenti della facies fluvio-terrestre sono caratterizzati da sequenze "fining upward" di sistemi fluviali ramificati e distali, con elementi clastici fini e grossolani.
I sedimenti della facies marina (facies di marea) mostrano generalmente un miglior grado di assortimento ed arrotondamento.
I feldspati presentano un miglior stato di conservazione e mostrano un ulteriore accrescimento autigeno. Il carattere marino della sedimentazione è sottolineato da strutture sedimentarie caratteristiche e dalla comparsa di impronte di Bivalvi, Diplocraterion e Rhizocorallium.
Per la prima volta è stato possibile trovar tracce di una sedimentazione eolica sotto forma di arenarie ricche di quarzi bimodali con un buon grado di arrotondamento.
Una datazione al letto ed al tetto del Buntsandstein Alpino, per ora, non si può stabilire con precisione.
Degno di nota è il ritrovamento di impronte di Tetrapodi negli argilloscisti della parte superiore del Buntsandstein Alpino nella sezione Riedgraben.
Una netta delimitazione (trasgressione improvvisa) segna il confine tra il sottostante Buntsandstein Alpino ed i soprastanti Strati di Werfen. Questo limite è legato ad un improvviso cambiamento di colore dei sedimenti da rosso a grigio-verde, una improvvisa diminuzione della grandezza dei granuli ed un consistente aumento del contenuto di feldspato. Quest'ultimo mostra, inoltre, una maggiore variazione nella sua composizione chimica
nei confronti del Buntsandstein Alpino di origine fluviale.
In generale, la composizione delle facies dei profili esaminati, dipende dalla situazione paleogeografica dello scitico inferiore. Mentre a N e NW della zona esaminata si osserva esclusivamente una sedimentazione clastica, a S e SE compaiono banchi carbonatici con un lieve apporto clastico, sotto forma di strati a lumachelle e soprattutto apporti di strati ad Echinodermi (sotto forma di stormlayers, "Tempestite") intercalati alla sedimentazione normale (generalmente argilloscisti siltosi).
Gli Strati di Werfen rappresentano sedimenti di un mare epicontinental poco profondo, con un rilevante apporto clastico e sporadici episodi di marea.
Oltre ad alcuni megafossili, negli Strati di Werfen, si son potuti individuare per la prima volta diversi gruppi di microfossili (Foraminiferi, Spirorbi, resti di Echinodermi, frammenti di Conodonti e resti di Pesci).
Gli Strati di Werfen dell'area esaminata, sulla base delle associazioni di Megafossili e Microfossili, corrisponderebbero, cronologicamente ai Membri di Val Badia e Cencenighe (Scitico superiore) delle Alpi Meridionali.


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