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Die Schattwald Formation ist eine Formation der Nordlichen Kalkalpen die in der obersten Trias unmittelbar unterhalb der Trias Jura Grenze abgelagert wurde Inhaltsverzeichnis 1 Bezeichnung 2 Erstbeschreibung 3 Vorkommen 4 Geologische Situierung 5 Stratigraphie 5 1 Isotopenstratigraphie von d13Corg 5 1 1 Bedeutung der Anomalien 6 Lithologie 6 1 Machtigkeiten 7 Fossilien 7 1 Fossilzonen 8 Alter 9 Siehe auch 10 Literatur 11 EinzelnachweiseBezeichnung BearbeitenDie Schattwald Formation ist nach der Gemeinde Schattwald bei Reutte in Tirol bezeichnet worden Erstbeschreibung Bearbeiten nbsp Karl August Reiser Erstbeschreiber der Schattwald FormationDie Schattwald Formation auch Schattwalder Schichten oder Schattwald Schichten gelegentlich auch Schattwalder Lettenschiefer Rhatische Grenzmergel Fabricius 1966 Lias Kalk Englisch Schattwald Formation Schattwald Beds oder Schattwald Shale Franzosisch Couches du Schattwald war erstmals von Karl August Reiser im Jahr 1920 beschrieben worden 1 Nahere Untersuchungen erfolgten spater durch F Fabricius 2 im Jahr 1966 Heinz Furrer im Jahr 1993 3 und Christopher McRoberts 4 im Jahr 1997 Vorkommen BearbeitenDie Schattwald Formation erscheint sowohl im Ost wie auch im Westabschnitt der Nordlichen Kalkapen Die Vorkommen im Osten lassen sich bis Kalksburg bei Wien verfolgen hierunter beispielsweise das Vorkommen Restentalgraben oder der Gaisbuhel bei Kirchberg an der Pielach Sie beschranken sich aber hierbei ganz auf den Nordrand und erscheinen in der Ternberger Decke in der Frankenfelser Decke und in der Lunzer Decke Die Vorkommen im Westen enthalten die Typlokalitat im Tannheimer Tal sudwestlich von Schattwald und konzentrieren sich am Nordrand im Bajuvarikum Allgau Decke zwischen Schattwald und Pfronten Breitenberg mit Sudflanke des Breitenberg Sattels 5 dringen aber auch weit ins Innere der Kalkalpen ein und sind dann in der Lechtal Decke des Karwendels des Wettersteingebirges und der Lechtaler Alpen anzutreffen beispielsweise im Sulzltal nordlich unterhalb der Peischelspitze 2424 m 6 Selbst innerhalb der Inntal Decke kann die Formation angetroffen werden so z B am Streichgampenjochl 7 Vorkommen in der Karwendelmulde sind der Hochalplgraben das GSSP Profil Kuhjoch das Ochsentaljoch und der Schlossgraben Eine Fundstelle in den Chiemgauer Alpen liegt nordostlich von Aschau Weiter in Richtung Westen findet sich die Formation selbst noch bei Loruns sudlich von Bludenz in Vorarlberg Im aussersten Westen ist die Formation in typisch bunter Ausbildung in der Lechtal Decke des Ratikons und des Montafons anzutreffen und tritt auch noch in der Schiahorn Decke Madrisa Schuppe der Aroser Dolomiten in Form von braunen und grauen Mergeln und Siltsteinen auf Fundorte sind in Vorarlberg Liechtenstein und Graubunden das Aroser Rothorn Augstenberg die Drei Schwestern Erzhorn Gorfion Heubuhl Kleiner Zirmenkopf Ochsenkopf und die Schesaplana Geologische Situierung BearbeitenIm Verlauf der Oberen Trias bildeten die Nordlichen Kalkalpen im Verband mit den Sudalpen und den Dinariden einen etwa 500 Kilometer langen und 300 Kilometer breiten Schelfstreifen am Westende der Tethys 8 Auf diesem der Tethysbucht zugewandten passiven Kontinentalrand Eurasiens bzw des allmahlich zerbrechenden Pangaas waren extensive Karbonatplattformen herangewachsen welche von Riffen gesaumt wurden Gegen Ende des Noriums entstand auf dem Schelf bedingt durch Dehnungstektonik das Kossen Becken 9 Im Rhatium breitete sich dann die Kossen Formation mit dem Hochalm Member uber den Hauptdolomit aus Ihre siliziklastischen Sedimente modifizierten und reduzierten den vorhandenen Karbonatschelf 10 Auf das Hochalm Member war im Oberen Rhatium das Eiberg Member gefolgt Es sedimentierte im neu entstandenen Eiberg Becken das sich zwischen den jetzt heranwachsenden Karbonatplattformen des Oberrhatkalks und Dachsteinkalks eintiefte 11 Die Sedimentation des Eiberg Members endete mit der T Schicht Stratigraphie BearbeitenStratigraphisch folgt die Schattwald Formation im Liegenden auf den Oberrhatkalk oder auf das Eiberg Member der Kossen Formation In Vorarlberg lagert sie auf dem Zirmenkopf Kalk der Kossen Formation einem wahrscheinlichen Aquivalent des Oberrhatkalks In den Aroser Dolomiten wird sie vom Ramoz Member der Kossen Formation unterlagert Die Schattwald Formation kann auch innerhalb der Kendlbach Formation den unteren Abschnitt des Tiefengraben Members bilden Im Hangenden wird sie vom Tiefengraben Member der Kendlbach Formation bzw deren Aquivalenten uberlagert beispielsweise vom Kirchsteinkalk von der Schnoll Formation von der Allgau Formation und auch vom Hierlatzkalk Im nordlichen Bajuvarikum lagert die Kalksburg Formation der Schattwald Formation auf 3 In Vorarlberg folgt auf die Schattwald Formation der Loruns Oolith Am GSSP Kuhjoch endet die T Schicht der Kossen Formation mit einer nur 1 Zentimeter dicken schwarzen Bitumenlage Sie ist reich an Muscheln und Fischresten Schuppen und indiziert ein anoxisches Ereignis und eine erste Regression Laut Tanner und Kollegen 2016 ist dies am abnehmenden Karbonat und am zunehmenden Aluminiumsilikat Gehalt innerhalb der T Schicht zu erkennen 12 Das hieruber folgende Tiefengraben Member der Kendlbach Formation beginnt mit einer 13 Zentimeter dicken Lage von grauen bis braunen tonreichen Mergeln mit Pyritkonkretionen und Wurmspuren Die nachsten 30 Zentimeter werden von gelblich verwitternden teils laminierten Mergeln eingenommen Erst hieruber legt sich dann die rotfarbene Schattwald Formation die am Kuhjoch nur 2 bis 2 80 Meter machtig ist Mit einem Farbumschwung zu Grautonen setzt sich dann das Tiefengraben Member weiter fort wobei nach 3 20 Meter die Trias Kreide Grenze erreicht wird gekennzeichnet durch das erstmalige Auftreten engl first occurrence FO des Ammoniten Psiloceras spelae tirolicum Isotopenstratigraphie von d13Corg Bearbeiten Kurz vor Beginn der Schattwald Formation wurde in der dunnen Bitumenlage im Hangenden der T Schicht eine sehr stark negative Kohlenstoffisotopenexkursion registriert welche bis auf 31 d13Corg zuruckging Diese initiale Kohlenstoffisotopenexkursion engl initial carbon isotope excursion oder abgekurzt initial CIE oder ICIE brachte einen Ruckgang des schweren Kohlenstoffisotops ausgedruckt im Verhaltnis d13C um bis zu 6 Gleichzeitig war ein enormer Anstieg des totalen organischen Kohlenstoffgehalts Corg engl total organic carbon oder abgekurzt TOC um bis zu 9 Prozent erfolgt Das Maximum dieser Exkursion wurde aber erst am Oberrand der braunen Mergelschicht verwirklicht Der untere Abschnitt der ICIE besitzt sehr hohe Wasserstoffindizes und ein gehauftes Auftreten des Pollens Classopollis meyeriana im oberen Abschnitt gehen jedoch die Wasserstoffindizes zuruck und es kommt zu einem massenhaften Erscheinen der Alge Cymatiosphaera Prasinophycea Mit Einsetzen der Schattwald Sedimentation stieg der 13C Gehalt in den ersten 20 Zentimetern wieder bis auf 25 an Dieser Wert wurde bis zum Hangenden der Schattwald Formation mehr oder weniger konstant beibehalten Mit Wiederbeginn des Tiefengaben Members erfolgte sodann ein jaher Ruckgang um 2 von 25 auf 27 d13Corg der die hauptsachliche negative Kohlenstoffisotopenexkursion engl main CIE oder MCIE einleitete Bei genauerer Untersuchung kann die Hauptexkursion ihrerseits in zwei Abschnitte untergliedert werden CIE II und CIE III CIE II war etwas bedeutender und erzielte 28 d13Corg Unmittelbar daruber kommt dann die Trias Jura Grenze zu liegen Bedeutung der Anomalien Bearbeiten Die ausgehende Trias war wie die Isotopenexkursionen eindeutig belegen von einer grosseren Storung des Kohlenstoffkreislaufes betroffen 13 welche mit einem verstarkten Artensterben und Faunenumgruppierungen in marinen 14 wie auch terrestrischen Okosystemen einherging 15 Die Ursachen durften in einer massiven und abrupt erfolgenden Freisetzung von aus Klathraten Hydraten stammenden Methan zu suchen sein 16 Letztendlicher Ausloser der Methanfreisetzung war aber sehr wahrscheinlich ein angestiegener Kohlendioxidgehalt der sich bedingt durch den enormen Vulkanismus in der Zentralatlantischen Magmenprovinz engl Central Atlantic Magmatic Provinz oder CAMP aufgebaut hatte und folglich einen Treibhauseffekt nach sich zog 17 Diese in einem relativen kurzen Zeitraum von 5 000 bis 10 000 Jahren erfolgende drastische Erwarmung wirkte sich besonders auf die festlandische Vegetation aus Uber eine Verstarkung des hydrologischen Kreislaufes machten sich die terrestrischen Veranderungen letztendlich aber auch im marinen Bereich deutlich spurbar Lithologie BearbeitenLithologisch besteht die Schattwald Formation uberwiegend aus weichen schmierigen typisch dunnblattrigen siltreichen Mergeln im Osten glimmerfuhrende Tonmergel Hinzu treten auch leicht grunlich bis graue rotliche glimmerreiche Tonschiefer mit feiner Millimeter Banderung sowie rote bis weinrote rotlichbraune teils laminierte Kalke wobei graue Sandlagen eingeschaltet sein konnen Es handelt sich somit generell um eine Wechsellagerung von bunten schwarze grune graue siltfuhrenden Tonsteinen Siltsteinen Mergeln und Kalken Die Gesteine sind haufig laminiert und selten normal gradiert Die Gesteine brechen im Allgemeinen entlang ihrer Banderung und sind murbe im Anschlag Ihre Verwitterungsrinde ist rotbraun Im Westen enthalten sie oft viele Intraklasten und lokale Gerolle aus aufgearbeitetem grauem Zirmenkopf Kalk Die Gerolle sind in der Regel wenige Zentimeter gross von fladenformiger Gestalt und vielfach von Bivalven angebohrt und von Austern bewachsen Die feinkornigen Siltsteine sind meist gut sortiert und zeigen einen hohen Ton und Kalkgehalt Sie konnen bioturbat sein und zerriebene Schalenreste von Brachiopoden fuhren Es kann ferner eine Onkoidenfazies auftreten und als Grapestone ausgebildet sein wobei die Onkoiden in mehreren Grossenordnungen vorliegen In ihr finden sich neben Onkoiden verkrustete Gastropoden seltene Nadeln Spicula sehr fein zerriebene Muschelreste mikritische Klasten und andere Schalenreste Im Kern der Onkoide erscheinen gelegentlich trochospirale Serpuliden Die ursprungliche mikritische Matrix der Onkoidfazies ist meist ausgewaschen und von Calcitzement substituiert worden Die unterhalb der Trias Jura Grenze abgelagerte Formation kann grossflachig ausgebildete Trockenrisse eines Auftauchbereichs aufweisen Die Schattwald Formation reicht folglich ausgehend vom subtidalen uber den intertidalen bis in den supratidalen Bereich Faziell handelt es sich bei der Schattwald Formation um eine siliziklastisch beeinflusste Abfolge die im Rahmen eines regressiven transgressiven Zyklus aus aridem Verwitterungsmaterial entstanden war Die Regressionsphase zog eine starke Zufuhr von terrigenem Detritus nach sich Gleichzeitig gerieten Teile der hochsten Kossen Formation in den inter bis supratidalen Bereich was ausserdem zu einer fruhdiagenetischen Lithifizierung Aufarbeitung und Losung der massigen Riffkomplexkalke Oberrhatkalk bzw Zirmenkopf Kalk fuhrte Die Formation stellt wahrscheinlich das Regressionsmaximum dar 18 welchem dann ein allmahlicher Meeresspiegelanstieg folgte Dieser Prozess hatte aber bereits in der so genannten T Schicht des obersten Eiberg Members eingesetzt Durch ihre bunten Farben und den hohen Siltgehalt unterscheidet sich die Schattwald Formation von den Membern der Kossen Formation aber auch von den Formationen des Hangenden Ihre Rotfarbung ist auf Hamatit zuruckzufuhren und spricht insgesamt fur oxidierende Bedingungen 19 Morphologisch aussert sie sich als stark zuruckwitterndes Band Machtigkeiten Bearbeiten Die Schattwald Formation besitzt nur recht geringe Machtigkeiten von 1 bis 3 Meter so in den Vilser Alpen und kann stellenweise bis 8 Meter erreichen wie im Restentalgraben Laut Heinz Furrer 1985 20 sowie Gregor Eberli 1985 21 konnen auch 6 bis 10 Meter verwirklicht sein In den niederosterreichischen Voralpen ist sie ebenfalls geringmachtig und schwillt nur lokal wie z B in der Schnabelbergmulde sudwestlich von Waidhofen Ybbs etwas an Im Lermooser Tunnel im Ausserfern werden 50 Meter Machtigkeit dokumentiert was aber durch tektonische Reduplikationen verursacht sein durfte 22 Generell ist es schwierig genaue Machtigkeitsangaben fur die recht inkompetente Formation zu etablieren da sie meist tektonisch gestort vorliegt Diese Tatsache hat sich auch mittlerweile fur den GSSP Kuhjoch herausgestellt 23 Fossilien Bearbeiten nbsp Das Ichnofossil ThalassinoidesDer Fossilinhalt der Schattwald Formation besteht mehrheitlich aus Muscheln Bivalvia als Beispiele sind zu nennen Agerchlamys Cardinia listeri Chlamys subulata Chlamys valoniensis Liostrea hisingeri Modiolus hillanus unbestimmte Mytilidae unbestimmte Ostreidae Oxytoma Palmoxytoma Plagiostoma Pseudolima hettangiensis und aufgearbeitete Rhaetavicula contorta Neben Muscheln erscheinen noch Brachiopoden Rhynchonelliden seltene Gastropodenreste Korallenfragmente Scaphopoden und Stacheln von Echiniden sowie unbestimmte Kriechspuren und das Spurenfossil Thalassinoides Insgesamt ist die Formation aber sehr arm an Makro und Mikrofossilien eine Ausnahme bilden delikat agglutinierte Kieselforaminiferen wie Hippocrepina das zu den Nodosariidae gehorende Taxon Marginulinopsis und die komprimierte Form Trochammina sowie Palynomorpha Pollen und Sporen Als Ursache hierfur geben Clemence und Kollegen 2010 sowie Mc Roberts und Kollegen 2012 eine Biokalzifikationskrise an 18 die letztlich auch zum Aussterben der triassischen Ceratiten Ostrakoden und Conodonten gefuhrt hatte Daruber hinaus fehlen Dinoflagellatenzysten fast vollstandig und der kalkhaltige Dinoflagellat Rhaetogonyaulax rhaetica erscheint praktisch zum letzten Mal engl last common occurrence LCO Unter den Mikrofossilien sind bisher bekannt geworden die benthische Foraminifere Triasina hantkeni die zu den Algen Phytoplankton gehorenden Chlorophyta Botryococcus und Tasmanites die Haptophyta mit der Calcisphare Conusphaera zlambachensis und den Coccolithen des kalkhaltigen Nannoplanktons Annulithus arkelli und Pinsiosphaera triassica mit Schizosphaerella punctulata und Tubirhabdus seltene Dinoflagellatencysten und kalkhaltige Dinoflagellaten wie beispielsweise Orthopithonella geometrica Rhaetogonyaulax rhaetica und Thoracosphaera Die Pollen sind vertreten mit Alisporites diaphanus Alisporites robustus Chasmatosporites Classopollis meyeriana Classopollis torosus Cycadopites Eucomiidites troedsonii Lunatisporites rhaeticus Ovalipollis pseudoalatus Perinopollenites elatoides Pinuspollenites minimus Platysaccus Rhaetipollis germanicus Vitreisporites bjuvensis und Vitreisporites pallidus Schliesslich die Sporen vertreten durch Acanthotriletes varius Aratrisporites minimus Aratrisporites parvispinosus Asseretospora gyrata Baculatisporites Calamospora meyeriana Calamospora tener Camarozonosporites laevigatus Carnisporites anteriscus Carnisporites lecythus Carnisporites leviomatus Carnisporites spiniger Cingulizonates rhaeticus Conbaculatisporites Concavisporites Cornutisporites seebergensis Cosmosporites elegans Deltoidospora Densosporites fissus Densosporites nejburgii Echinitosporites tiacoides Foveosporites Limbosporites lundbladii Lunatisporites rhaeticus Lycopodiaciditis rhaeticus Lycopodiaciditis rugulatus Neochromotriletes triangularis Perinosporites thuringiacus Polypodiisporites ipsvichensis Polypodiisporites polymicroforatus Porcellispora longdonensis Ricciisporites tuberculatus Rogalskaisporites cicatricosus Stereisporites australis Thymospora canaliculatus Todisporites Trachysporites fuscus Triancoraesporites Uvaesporites und Zebrasporites laevigatus Fossilzonen Bearbeiten In der Schattwald Formation sind somit die Palynozonen Rhaetipollis Porcellispora RPo Zone 24 und Trachysporites Porcellispora TPo Zone verwirklicht Die RPo Zone enthalt ausreichend Sporen von Farnen wie Deltoidospora oder Polypodiisporites polymicroforatus Im mittleren und oberen Abschnitt der Schattwald Formation kam es beinahe zu einem Aussterben von Koniferenpollen Cheirolepidacea wie Classopollis meyeriana wohingegen die Farnspore Polypodiisporites polymicroforatus ihren Aufstieg fortsetzte Auch die TPo Zone wird anfangs noch von Deltoidospora oder Polypodiisporites polymicroforatus dominiert zeigt aber dann ein allmahliches Wiedererstarken von Classopollis meyeriana Die Obergrenze der Schattwald Formation wird durch das erstmalige Auftreten FO von Ischyosporites variegatus und das erstmalige allgemeine Auftreten engl first common occurrence FCO von Kraeuselisporites reissingerii sowie nur unwesentlich hoher durch das erstmalige Auftreten von Cerebropollenites thiergartii gekennzeichnet Alter BearbeitenDie Schattwald Formation wurde im obersten Rhaetium sedimentiert und reicht nahezu an die Trias Jura Grenze heran Die Grenze Rhaetium Hettangium ist mit 201 36 Millionen Jahren recht gut datiert 25 Der zum CAMP Vulkanismus gehorende Lagergang der Palisades des Newark Basin in den Vereinigten Staaten erbrachte ein Alter von 201 52 Millionen Jahren 26 Er korreliert zeitlich sehr gut mit der ICIE und dem Verschwinden von Choristoceras marshi und markiert somit das Ende der Kossen Formation und den Beginn des Tiefengraben Members der Kendlbach Formation Da die Schattwald Formation etwas oberhalb der ICIE einsetzt und bereits unterhalb der Trias Jura Grenze endet durfte fur sie somit in etwa die Zeitspanne 201 5 bis 201 4 Millionen Jahre anzusetzen sein Siehe auch BearbeitenKendlbach Formation Kossen Formation Kuhjoch Oberrhatkalk Schnoll Formation Trias Jura GrenzeLiteratur BearbeitenHans Jurgen Gawlick u a Jurassic Tectonostratigraphy of the Austroalpine Domain In Journal of Alpine Geology Band 50 Wien 2009 S 1 152 Reinhard Golebiowski und R E Braunstein A Triassic Jurassic Boundary Section in the Northern Calcareous Alps Austria In Berichte der Geologischen Bundesanstalt Band 15 1988 S 39 46 Micha Ruhl Carbon cycle changes during the Triassic Jurassic transition In Doktorarbeit Universitat 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