Applied argument analysis, Nappe tectonics and Palynostratigraphy in the middle Lahn-syncline (Stratigraphy and facies relations in the Devonian and Lower Carboniferous of the middle Lahn-syncline between Weilburg and ruin Aardeck)

EINFÜHRUNG: Das Arbeitsgebiet liegt in Deutschland (Hessen) am Ostrand des Rheinischen Schiefergebirges innerhalb der Lahn-Mulde und ist Teil der früheren variszischen Geosynklinale. In den Jahren 1910-1921 entwickelte AHLBURG ein neues Konzept zur Interpretation der geologischen Verhältnisse in der Lahn-Region zwischen Marburg und Limburg: die Mulden-Theorie. Er schlug vor die "Lahn-Mulde" als idealisierte symmetrische Abfolge struktureller und fazieller Einheiten anzusehen. AHLBURG konnte einen generellen Trend zur Beckenfazies vom Emsium zum Oberdevon innerhalb der "Mulde" beobachten, die ab dem Mitteldevon durch den Aufbau von Vulkanen und Riffen in der Mitte 3-fach unterteilbar wurde. Er unterschied in der Mulde a) eine "Südliche Randfazies", b) eine Zone vulkanischer Rücken und Riffe (Mitte) und c) eine "Nördliche Randfazies", welche heute als Hörre-Fazies bezeichnet wird. Kleine Vorkommen von vermuteter oberdevonischer Beckenfazies inmitten der mittleren ehemaligen Vulkan-Riff-Fazies wurden zur Nördlichen Randfazies gezählt; da aber kein direkter sedimentärer Kontakt zur letzteren beobachtet werden konnte, gab er ihnen einen separaten Namen: "Gaudernbacher Schichten". Mit dieser Studie wird ein über 80 Jahre währender Streit über die Art, die Herkunft, die räumliche Verbreitung und die paläogeographische Position der "Gaudernbacher Schichten" beendet: Die "Gaudernbacher Schichten" als eigenständige stratigraphische Einheit gibt es nicht! Es wird gezeigt, daß diese Schlußfolgerung, in erster Instanz, allein durch logische Argumentanalysen und historische Widersprüche erreicht werden kann. Aber was - wenn nicht das Vorkommen einer "Sonderfazies" - könnte AHLBURG dazu veranlaßt haben etwas "spezielles" in dieser Region zu erkennen? Zur Problemlösung wurden folgende Methoden angewandt: a) Rekonstruktion der Palynostratigraphie und der Palynofazies, b) Angewandte Argumentanalyse, c) Entwurf neuer Korrelationstabellen und historische Analyse, d) Analyse von Milankovitch-Zyklen, e) Fraktalanalyse, f) Petrographische Analysen, g) Bohrkernaufnahmen. ERGEBNISSE: 1) Die Gaudernbacher Schichten gibt es nicht. 2) Neu entdeckte Überreste der Giessener Decke werden aus der Region zwischen Weilburg und Holzheim beschrieben. 3) Die Giessener Decke in der mittleren Lahn-Mulde beinhaltet folgende Einheiten: a) Kulmtonschiefer (Viséum), b) Bruchberg Sandstein nördlich von Limburg (Viséum), c) Helle Lydite (Viséum), d) Dunkle Lydite (Tournaisium), e) Dunkle Tonschiefer des Tournaisiums, f) Deckdiabas und Erdbacher Kalk, g) neu entdeckte Vorkommen von oberdevonischen Debris Flow (Famennium) Sedimenten (Schlammstromsedimente, submarine Gleitmassen) und Grauwacken. 4) Die Lithoklasten der Bruchberg Sandsteine stammen von einem nördlich gelegenen Liefergebiet (Laurussia), wohingegen diejenigen der oberdevonischen Grauwacken von einem südlich gelegenen Liefergebiet abzuleiten sind. 5) Im pelitischen Hintergrundsediment der Bruchberg Sandstein Formation und in den Hellen Lyditen gibt es Milankovitch-Zyklen. Damit konnten Sedimentationsraten in der Größenordnung von weniger als 10mm/ka für beide Sedimente errechnet werden. 6) Sowohl autochthone als auch allochthone Lithologien weisen keine Unterschiede in ihren fraktalen Kennwerten auf. Aber abgesehen davon erwies sich die Fraktalanalyse als wertvoll zur Quantifizierung tektonischer Trends. 7) Eine neue stratigraphische Korrelationstabelle für das Unterkarbon (LCC2003) wird vorgestellt. 8) Die Angewandte Argumentanalyse wird erstmals in der Geologie eingesetzt. In Beispiel-Analysen wird die Verläßlichkeit des Giessen-Harz-Decken - Konzepts untersucht und ein Schema zur Wertung über den spekulativen Charakter von zwei paläogeographischen Texten vorgestellt. 9) Ein Schema zur strukturierten EDV-Erfassung von biostratigraphischen Ergebnissen wird präsentiert. 10) 18 nördlich von Limburg abgeteufte Bohrkerne, von meist oberdevonischen und unterkarbonischen Lithologien, wurden aufgenommen und ihre Schichten zur Durchführung von Paläofaziesanalysen graphisch in die Horizontale rückrotiert. 11) Die Palynostratigraphie wird erstmals - erfolgreich - in der Region zwischen Weilburg und Holzheim angewandt. Ebenso wurden Paläofaziesbestimmungen durchgeführt. Zum ersten Mal werden verläßliche statistische Daten zur Frage, bis zu welchem Ausmaß umgelagerte Fossilien in Grauwacke-führenden oberdevonischen Debris Flow - Sedimenten vorkommen, präsentiert. 12) Besonderer Wert wurde auf die Beschreibung von Vorkommen und Bildung framboidalen Pyrits in Peliten sowie in darin enthaltenen Phycomata von Acritarchen gelegt. 13) Eine "Geologische Themen-Karte" 1:25000 für die Region zwischen Weilburg und Holzheim wird in Beilage 4 vorgestellt. 14) Die Topographie des Bereiches Nord-Gondwana — Süd-Laurussia während des Mitteldevons und Unterkarbons wird in hypothetischen Übersichtskarten skizziert.