La pizarra de Posidonia ( en alemán : Posidonienschiefer , también llamada Schistes Bitumineux en Luxemburgo), conocida geológicamente como Formación Sachrang , es una formación geológica del Jurásico Temprano ( Toarciense Temprano a Tardío ) del suroeste y noreste de Alemania , el norte de Suiza , el noroeste de Austria , el sur de Luxemburgo y los Países Bajos , que incluye esqueletos completos excepcionalmente bien conservados de peces marinos fósiles y reptiles. [5] [6] [7]
El nombre Posidonienschiefer , en su traducción alemana, deriva de los fósiles ubicuos del bivalvo relacionado con las ostras "Posidonia bronni" (sinónimo de Bositra buchii y Steinmannia bronni ) que caracterizan el componente faunístico de moluscos de la formación. El nombre Posidonia Shale se ha utilizado durante más de un siglo, hasta que las revisiones de 2016 propusieron la Formación Sachrang como nuevo nombre para la unidad germánica, de la misma manera que la Formación Altmühltal es el nombre oficial de la Caliza Solnhofen. [8] Posidonia Shales se estableció como un nombre vulgar válido para las Lutitas Negras del Toarciense inferior de esta región. El nombre Posidonienschiefer, aunque válido, representa otra nominación vulgar, ya que Posidonia es un género inválido y un sinónimo menor de Bositra . [8] El perfil tipo todavía se encuentra en Dotternhausen . [8]
La formación comprende capas finamente laminadas de esquistos bituminosos formados por sedimentos de grano fino intercalados con calizas bituminosas y aflora en varios lugares del suroeste de Alemania, aunque la mayoría de los restos son de cerca del pueblo de Holzmaden y Dotternhausen. [7] Los esquistos bituminosos europeos depositados en un fondo marino durante el Toarciense temprano en el antiguo océano de Tetis se describen como depositados en un entorno de aguas profundas anóxico o sin oxígeno, aunque los detalles del entorno deposicional son objeto de debate por parte de los investigadores de la formación. [7] [9]
La pizarra de Posidonia, conocida originalmente como lias de Schwarzjura, se recuperó por primera vez del Jura de Franconia , que limita al noreste con Obermainisches Hügelland y Oberpfälzisch-Obermainisches Hügelland, que tectónicamente forma parte de Faulkschollenland. Las rocas del Jura de Franconia recuperadas están al oeste del basamento saxoturingio que limita con la Línea de Franconia . Se recuperó lateralmente en gran parte dentro de Alemania y pertenece a la Cuenca Epicontinental Centroeuropea del Toarciense temprano, que evolucionó gradualmente desde una baja topografía de llanura de marea a zonas de inundación hasta un mar de plataforma poco profundo con conexión intermitente al norte con el Corredor Vikingo y el Océano Protoatlántico y con el Océano Tetis hacia el sur, que llenó de agua de mar el área, subdividida en varias subcuencas con condiciones y biotas heterogéneas, desde los Países Bajos hasta el Área del Tirol. [10] La CEB estableció una vía marítima transcontinental relativamente poco profunda entre la biota del mar Tetis y el mar Ártico boreal, mezclando así aguas frías y calientes. [11] [12] En el Mesozoico estuvo marcado por la ruptura de Pangea durante el Triásico Tardío , lo que llevó a la aparición del Atlántico temprano que se conecta con las aguas boreales del océano Panthalassa , y varias subcuencas marinas a continentales localmente. [10] La CEB fue parte de la plataforma continental-marina de Laurasia que, descansando sobre el Keuper, se abrió lentamente hacia el sureste hacia el océano Tetis más profundo. Con la inundación en el Jurásico Temprano por aguas marinas, se desarrollaron varias islas, umbrales submarinos y subcuencas más profundas, lo que contribuyó y controló la evolución de las paleocorrientes. [10]
Hacia el W está determinada por la falla de Kilberg de norte a sur del Rift de Keilberg, la falla principal en la Cuenca de Ratisbona. [13] Desarrollada por el hundimiento de la meseta del Jura del sur de Alemania durante el Mioceno , separa la cristalización más alta y antigua del basamento moldanubiano del complejo de tiza del Jurásico inferior del Jura de Franconia oriental. [14] Durante el Pliensbachiano tardío, la zona se convirtió en un área de depósito relativamente estrecha y plana que se inundó durante el Toarciense temprano y resurgió durante la subetapa Bifrons con una línea de costa cambiante, gracias a los levantamientos rítmicos y el hundimiento de depósitos siliciclásticos paleozoicos y triásicos más antiguos del este. [14] Los granitos y gneises resultantes de la cristalización se erosionaron de las exposiciones paleozoicas en el este y se depositaron en la arenisca aluvial progradada cercana a la costa del Jurásico que evolucionó gradualmente en las capas del Bajociense . [14] Las laderas de la zona están parcialmente cubiertas por till , escombros solifluctuados y loess de la glaciación Würm . [14]
Las facies bituminosas se encuentran sobre el Pliensbachiano y son principalmente margas arcillosas a margas de pizarra con un contenido de carbono orgánico de más del 2%, con algunos niveles denominados "libres de betún" o "pobres en betún". [15] La secuencia más baja se conoce como Seegrasschiefer (pizarra de pastos marinos), que aparece justo por encima del límite y son horizontes activamente excavados, de aproximadamente 15-20 cm de espesor con piedras de marga arcillosa que aparecen en la marga arcillosa bituminosa/marga de pizarra más oscura, de color marrón a gris. [16] Estos horizontes iniciales tienen abundantes foraminíferos y ostrácodos como el color gris medio a claro sin un tinte marrón. [16] La Formación evoluciona de abajo hacia arriba: margas de color gris azulado de la zona spinatum más superior del Pliensbachiano, que son piedras de marga arcillosa de color gris medio, ricas en pirita, que todavía forman parte de la Formación Amaltheenton , que gradualmente se acuñan hacia el este en el área de Aalen - Wasseralfingen . Hacia la mitad, comienzan a incluir horizontes bituminosos delgados perturbados que se encuentran en todo el suroeste de Alemania. Gradualmente, la bioturbación del jefe de pradera marina se fusiona con las margas de color gris ceniza posteriores sin un límite de facies definido. [15] El Aschgrauen Mergel (marga de color gris ceniza) marca el comienzo de la pizarra de Posidonia hecha de marga gris oscura, abundante en pirita con intrusiones de pizarra de marga bituminosa. Este horizonte marca una transgresión marítima, ya que se extiende desde Asselfingen / Wutach hasta Aalen-Reichenbach y luego se extiende hacia el este desde Aalen-Wasseralfingen. Esta secuencia inicial está cubierta por margas arcillosas bituminosas de pastos marinos extremadamente delgadas (2-5 cm), sin nombre, seguidas luego por capas más oscuras con la misma litología . [15] Las siguientes son las llamadas sucesiones arcillosas "Koblenzer-Hainzen" de la subzona superior del semicelatum, inicialmente pobremente estratificadas y más o menos bituminosas con abundancia de Steirmannia radiata y Dactylioceras semieelatum . Esta sección está marcada por fósiles de lagerstatten piritizados, limitados a ciertas áreas (Dotternhausen, Holzmaden), y con un color marrón-negro ahora bien estratificado. [16] Las capas Unteren Schiefern (Exaratum) aparecen a continuación, marcadas por el mayor contenido de betún y caracterizadas por una estratificación clara/oscura muy fina, abundancia de pirita, meteorización de grano fino y la gran ausencia de bioturbación derivada de condiciones anóxicas, mientras que la acumulación de fósiles excepcionalmente conservados indica un movimiento de agua muy débil. [16] El siguiente, Untere Stein, es el nivel más importante de la formación, especialmente en el suroeste de Alemania, el sur de Francia y Alsacia - Lorena.Aparece en toda el área como un horizonte "laibstein" concrecionario (región de Aalen) o como un banco de piedra caliza con capas uniformes ( área de Wutach ), con Leptolepis coryphaenoides como el fósil característico de este banco de piedra caliza. [16]
Las subzonas Mittleren Schiefer/Schieferklotz (subzonas de Exaratum superior a Elegans inferior) se van volviendo cada vez más pobres en capas hasta convertirse en un pequeño banco de piedra caliza quebradiza, el "Stinkkalkbank" (Dotternhausen a Gomaringen y Nürtingen) con conchas de Coelodiscus , con poco betún y con biota que marca mejores condiciones de oxigenación, como foraminíferos y ocasionalmente ostrácodos. [15] El Obere y Wilder Stein (elegans superior) de color gris medio a marrón siempre permanecen formados como un banco regular de caliza de espesor aproximadamente uniforme, raramente laminado (Dotternhausen) y a menudo muestra rastros de bioturbación menor (Dotternhausen, Mössingen, Gomaringen; Aalen-Wasseralfingen), calcificándose hacia el límite superior entre Nürtingen y Holzmaden, marcado con una mayor presencia de Cucullaea muensteri así como foraminíferos y ostrácodos, así como horizontes de escoria con restos de peces, cefalópodos y vertebrados más grandes, y a menudo contienen rostros de belemnites. [15] El último nivel de la formación es el Wilden Schiefer (probablemente alcanzando la zona de Bifrons) con la presencia del "banco Monotis", desde Altdorf hasta Dotternhausen y el área de Göppingen, con pizarras cada vez más pobres en betún y menos estratificadas. La sección superior se conoce como "campamento bollensis", marcada por la deposición en masa de Bositra buchi , cerrada en la parte superior por un nuevo jefe de pradera marina. El límite con la Formación Jurensismergel está erosionado en su mayor parte en los perfiles para evolucionar hacia margas. [15] Varios afloramientos, principalmente en el noroeste (por ejemplo, colinas de Harz), muestran que los niveles relictos del jefe de pradera Posidoniens perduraron hasta el Toarciense superior, contemporáneo con la Formación Jurensismergel, conocida como "Dörntener Schiefer". [2]
Las Lutitas de Sachrang fueron citadas originalmente en el reestudio de la Pizarra Negra Superior Alpina, compuesta de gris oscuro, algo arenosa, desintegrándose en placas delgadas pero grandes de Marga que recubren la brecha Pliensbachiana. La definición de las Lutitas de Sachrang ha sido enrevesada a lo largo de su historia de estudio de la ubicación, donde hay trabajos del Mesozoico Alpino Norte que prefieren antes de llamar a estos depósitos Lutitas de Sachranger para darle un diagnóstico breve diferente. [17] En el Sinclinal Unken cerca de Lofen, depósitos basinales con abundante Aragonito y Calcita ayudaron a conocer la geometría de cuenca mayor del Jurásico, donde en varias capas de la misma edad se complicó debido a la deformación Alpina posterior. [18] Las cuencas correlacionadas Unken y Diessbach se desarrollaron principalmente durante el Toarciense, con deposición de abundante material de las Masas Terrestres Emergentes cercanas. [18] En el Sinclinal Unken, las brechas asociadas a las fallas normales se depositaron hasta la edad Oxfordiana . [18]
Las pizarras negras constituyen la mayor parte de los estratos presentes, con una composición mayoritaria de origen bacteriano. La pizarra está formada por pizarra bituminosa, de hojas finas, algo arenosa, de color gris negruzco a marrón oscuro , que se encuentra en el perfil de los estratos, alternada con capas de almacenamiento de color marrón claro (máximo 4 mm) y capas más oscuras (raramente más de 2 mm) características. [17] Las capas más claras presentes en la roca se oscurecen mientras que mantiene su carácter de placa fina. [17] La pizarra tiene un tono gris oscuro a marrón, alternado con tonos gris claro más raramente. [19] Hay una presencia relativamente común de accesorios azules, así como restos de madera y pescado (huesos, escamas). [17] Los estratos más jóvenes con los afloramientos frescos se desarrollan en una serie de paredes de varios metros de espesor, que se dividen en pizarras de papel fino cuando se meteorizan. [17] La pizarra se encuentra entre los minerales más comunes en los estratos, con un contenido promedio de cal del 40,2%, donde los valores máximos están en el 58% y los valores mínimos en el 26%. [17] Las arcillas bituminosas están presentes en las facies Edge de la lutita Sachrang ("Unken Shales"), con compromisos de marcha arcillosa verde. [17] No hay una separación clara entre "lutita de manganeso" y "lutita bituminosa" en las principales localidades de la formación, porque el contenido bituminoso fluctúa con los contenidos de manganeso, que siempre son altos. Las lutitas Unken en la localidad de Bächental están estratificadas sobre un componente principal de silicato del 60% con un predominio pronunciado de ilita , junto con una cantidad significativa de montmorillonita . [19] La presencia de cuarzo y calcita es relativa con otras ubicaciones de la misma región también del Toarciense, mientras que el contenido de pirita también es consistentemente alto. Finalmente, las muestras de esquisto Unken también muestran niveles menores de dolomita y feldespato . [17] Hay una gran abundancia de foraminíferos y cocolitos . [20] Los dinoflagelados son el componente orgánico mayoritario y los microfósiles más abundantes. [21] El manganeso está presente, como en los depósitos toarcienses de Hungría. Estos se completan con los niveles de marga, compuestos por litoclastos. El cuarzo y la esmectita son los principales minerales, junto con la ilita , la clorita y la plagioclasa.en cantidades menores. Las margas bituminosas de Bächental consisten principalmente en cuarzo y minerales de carbonato. [22] Los derivados de isorenierateno son muy abundantes en este nivel, relacionados con varios procesos como el hierro sedimentario, influenciado por condiciones anóxicas. [23] La rodocrosita y la calcita rica en manganeso están presentes en los niveles de manganeso, mientras que los niveles de pizarra negra son ricos en pirita. [21] La matriz inferior está compuesta por minerales de arcilla y carbonato, como moscovita y feldespato . La presencia de celadonita alterada , sugiere soluciones volcanogénicas como la fuente más probable, donde las altas cantidades de manganeso disuelto de origen continental se tradujeron a los márgenes epicontinentales del Tetis. [22] En el Bächental, las margas bituminosas tenían una mineralogía en masa donde la calcita es la fracción más abundante (49%), seguida de los filosilicatos (35%), cuarzo (11%) y pirita (5%). Mientras que la distribución de minerales arcillosos incluye una gran cantidad de ilita (51%), montmorillonita (40%) y caolinita (9%). [17]
Según las características sedimentológicas y palinológicas, se infiere un desarrollo transgresivo influenciado por las mareas dentro del Toarciense Inferior con un aumento de materia continental que se mueve a áreas marinas causando condiciones anóxicas, siendo la Lutita de Posidonia la formación de referencia para este intervalo. La Lutita de Posidonia de Dotternhausen y Schesslitz está bien datada sobre la base de la bioestratigrafía de amonites y microfósiles. Las secciones del Toarciense Inferior se subdividen en tres biozonas de amonites ( Dactyloceras tenuicostatum , Harpoceras falciferum y Hildoceras bifrons ) y varias subzonas. [12] Por otro lado, la formación de lutita negra en el Toarciense del noroeste de Alemania está asociada con una importante renovación de los conjuntos de fitoplancton interpretada como la respuesta a la reducción de las salinidades en las aguas superficiales del mar epicontinental. La presencia de la renovación es esencial para la datación y la preservación de la fauna de la formación, con ammonites índice detallados preservados. [24] El estudio de las diferentes capas y estratos de la pizarra de Posidonia ha proporcionado diferentes datos sobre la cronología de la formación. Las pizarras de Dormettingen se han calculado biocronológicamente y con datos de isócronas, dando una edad aproximada de 183-181 millones de años, estando cerca del límite del Pliensbachiano según las revisiones recientes de los subperíodos del Jurásico Temprano. [25] El Toarciense y el Pliensbachiano se consideran fuertemente restringidos en términos de cronología, donde se ha estimado que la deposición duró 3,2 millones de años en la cuenca del sur de Alemania con las secuencias más altas estimadas en Bifrons en edad. [1] El Posidonienschiefer dura hasta el Toarciense Superior (Biozona Variabilis) en la cuenca noroeste de Alemania con el "Dörntener Schiefer", mientras que desaparece en su mayor parte en el SO, sustituido por la Formación Jurensismergel, con pocos depósitos donde perdura (área de Wutach, Nürtingen). [2]
La pizarra de Posidonia ha sido un foco de interés científico durante los últimos 100 años. Los primeros fósiles fueron registrados en 1598 por el médico Johannes Bauhin, quien interpretó a los amonites locales como "cosas metálicas" en las rocas y como "trucos milagrosos" de la naturaleza, mientras que los crinoideos fueron interpretados como enormes flores o cabezas de medusa, y evidencia del diluvio bíblico. [26] Muchas personas realizaron importantes investigaciones geológicas y paleontológicas en la pizarra de Posidonia de Suabia, incluidos Carl Hartwig von Zieten (1785-1846), Eberhard Fraas (1862-1915), Bernhard Hauff senior (1866-1950) y Adolf Seilacher (1925-2014). [26]
Los primeros estudios geológicos se realizaron, motivados por la extracción de esquistos en las canteras del sur. Se reportaron, estudiaron y nombraron en su momento varios fósiles de lugares como la Abadía de Banz , Ohmden, Holzmaden o Dotternhausen, incluyendo a Macrospondylus en 1824 (como Steneosaurus , siendo identificado originalmente como un Gavial), el pterosaurio Dorygnathus (como una especie de Pterodactylus ) en 1830, el pez Lepidotes , el selacio Hybodus o el crinoideo Pentacrinites . [27] La primera visión sobre la flora se hizo en 1845, con fragmentos parciales de hojas. [28] Boué en 1829 hizo un estudio de la geología general del Jurásico a lo largo de Alemania, recuperando facies de calizas y esquistos, con una asignación superficial de lo que él consideraba la mayoría de los estratos principales del Jurásico, sin clasificar las capas en un subperiodo concreto. [29] Posteriormente se realizaron trabajos geológicos adicionales, recuperando ejemplos de facies marinas representativas de varios biomas, todos asociados a depósitos de esquisto negro en otras áreas, como hacia el NO o en Regensburg. [15] El principal trabajo que describió formalmente las facies fue el de Quenstedt de 1843, clasificando los niveles en función de la cantidad de betún, proporcionando una estratigrafía y litología preliminar, que sería la base para la mayoría de los trabajos posteriores. [15]
En 1900, las principales adiciones paleontológicas incluyeron la descripción de Stenopterygius en 1904 (como Ichthyosaurus ). [30] Mientras que en 1921, el primer inventario importante de fósiles fue realizado por Hauff, informando de exquisitos especímenes, la mayoría de ellos de Holzmaden y algunos de ellos casi completos, incluyendo amonitas , peces y reptiles marinos, como plesiosaurios e ictiosaurios. [31] Hauff describió en 1938 "Acidorhynchus" ( Saurorhynchus ), el último sobreviviente de los Saurichthyiformes . [32] En 1953, una impresionante fauna de insectos fue revisada en los afloramientos del norte. [33] En 1978, Wild describió el primer y único fósil de dinosaurio conocido de la formación, al que llamó Ohmdenosaurus , un saurópodo de tamaño pequeño. [34] Trabajos posteriores revisaron la excepcional preservación de la biota, especialmente la presencia de partes blandas. [35] Se revisó la litología y sedimentología de la formación, con varias sugerencias como modelos de cuenca estancada y modelos marinos abiertos restringidos, todos sugeridos para ser depositados en un mar epicontinental poco profundo. [31] La abundancia de materia orgánica y la composición de las pizarras, química o litológicamente, fueron objeto de diversos trabajos renovados. [36] [37] Con la adición de múltiples nuevas referencias, la expansión de la información gracias a la revisión de perfiles, pozos y otros afloramientos, se produjeron nuevos trabajos sobre las características de la deposición, el tipo de ambiente y las condiciones que llevaron a la exquisita preservación, donde se encontró que las paleocorrientes estaban influenciadas desde el Norte y el Sur de la Cuenca Centroeuropea. [38] Se encontró que la deposición de pizarra negra estaba relacionada con cambios en los niveles de oxígeno. [39] Gracias a la renovada información, un nuevo ciclo de publicaciones revisando las microfacies tuvo lugar entre 1980-1990. [40] Los trabajos más importantes del siglo XX fueron realizados por Riegraf en 1985-86, siendo una revisión completa de todos los aspectos de esta formación, actualizando múltiples puntos en base a toda la información recopilada a lo largo del siglo: litología, estratigrafía, lista de biota y biozonificación de ammonites, seguido por un trabajo enfocado en un mapeo completo de la composición de las microfacies y la extensión de los depósitos de esquisto. [41]
En la década de 2000 el Posidonienschiefer ha sido testigo de una serie de trabajos, enfocados a enriquecer la información previamente trabajada en profundidad, revisando y actualizando los modelos de deposición. [12] Asimismo, la biota ha recibido múltiples actualizaciones, con la reclasificación de algunos taxones y el descubrimiento de otros nuevos, así como una revisión de las interacciones bióticas. [42]
La Formación Posidonia Shale se localizó en las cuencas germánicas SW y NW, como parte de un mar epicontinental somero, rodeado e influenciado por varios altos y tierras emergidas que proporcionaron la mayor parte de la materia terrestre encontrada a lo largo de la Formación. Los principales afloramientos de la formación se disponen a lo largo del sur de Alemania moderna, recuperándose los yacimientos de Holzmaden , Ohmden , así como en Niedersachsen , y otros apareciendo a lo largo del este, como los relacionados con los estratos de la Abadía de Banz o Regensburg . [41] La deposición de las pizarras se delimitó en varias minicuencas, incluida la Cuenca del Sudoeste de Alemania, un depósito hemipelágico, con influencia de corrientes marinas abiertas del Norte y del Sur, con una profundidad de agua estimada de 2-100 m, con pocos ambientes de plataforma más profundos. [12] [43] Conectado a la cuenca SO alemana donde se encuentra la cuenca de París , que recuperó el centro de Francia , con sedimentación correlacionada con la deposición de esquisto en Alemania, compartiendo también un mar epicontinental, bordeado por facies carbonatadas, especialmente hacia el sur. [44] Al norte, el pozo Wenzen informa de entornos basinales un poco más profundos, fuertemente influenciados por material continental proveniente de la principal tierra continental presente en cualquier lugar cercano a la formación, Fennoscandia . [45] En esta área, las principales unidades emergidas presentes fueron el Alto Renano al oeste, siendo una pequeña tierra del tamaño de Sicilia , y al este, el Macizo N de Bohemia . [46] El macizo de Bohemia con el Alto Vindeliciano Sur representan las principales unidades emergidas presentes en la cuenca centroeuropea en el Toarciense. [45] La Tierra/Alto Vindeliciano ha sido representada como una península del Macizo de Bohemia, o una masa de tierra aislada, que se debe a sus conexiones que no se han recuperado en profundidad, siendo considerada una estructura sedimentaria emergida mayormente plana. [45] Finalmente, la parte más meridional de la Formación, la SWGB estaba separada del Océano Tetis por una serie de islas relacionadas con el Alto de Berna (oleaje Allemaniano), formando la continuación del Alto Vindeliciano siendo un pequeño entorno terrestre de tamaño similar a la Cerdeña moderna , con secciones cercanas como el paleooleaje de Salem. [47] [48]
El mar epicontinental germánico se considera un análogo, ya que se compara bien con la tasa de sedimentación en entornos de aguas profundas, del mar Negro . [49] La mayoría de los afloramientos (Holzmaden, Dotternhausen, Ohmden o Dormettingen) representan entornos deposicionales de baja energía, lejos de fuentes de sedimentos deltaicos. [12] Los mares epicontinentales toarcienses de Europa fueron impulsados por varios eventos globales y cambios presentes en la superficie, como las erupciones coetáneas de Karoo-Ferrar en el hemisferio sur, lo que creó un ciclo hidrológico mejorado y un agotamiento del oxígeno, lo que permitió una preservación excepcional. Esta etapa estuvo marcada por la presencia de una deposición general de lutitas de esquisto junto con fuertes variaciones en la materia orgánica asociada, asociadas con extinciones como el Evento Anóxico Oceánico Toarciense . [50] Las lutitas negras características de esta unidad revelan un ambiente marino poco profundo, influenciado por las aguas árticas y tetiana, con episodios marcados de desaparición de la biota bentónica. También se mide un cambio en la excursión isotópica del carbono en la vida marina y terrestre, y probablemente fue un perturbador del ciclo del carbono. [51] Se ha demostrado que el agua de mar global es aproximadamente, para el intervalo de la excursión isotópica negativa del carbono, cerca de 1,45‰, menor que los valores modernos, con un estimado de 2,34‰. El intercambio de aguas fue uno de los principales efectos en la desoxigenación palatina mostrada en la mayoría de las capas del Toarciense inferior alrededor del mundo, con la conexión con el Corredor Vikingo como uno de los principales efectos, debido a que las aguas árticas refrescaron y rompieron la circulación oceánica. [52] El efecto fue consecuentemente negativo en el reino alemán, donde los ambientes exponen una fluctuación tropical, con condiciones similares al mar Caribe moderno , que albergaba una gran variedad de fauna marina, excepto en las capas inferiores, donde solo unos pocos géneros pudieron sobrevivir hasta que las condiciones de oxígeno mejoraron ligeramente. [53] Los cambios en el oxígeno bentónico fueron comunes, con la mayoría de los animales muriendo sin ser carroñados por los organismos habitantes del fondo, y la vida sésil, con esta biota limitada a "islas bentónicas" asociadas con conchas de amonites o cadáveres de vertebrados (excepto algunos poliquetos en condiciones de mayor oxígeno). [50] [42] Hacia el Toarciense medio, los cambios en el medio ambiente reflejan aguas más oxigenadas y diferentes entornos deposicionales con la presencia de fósiles traza como Condritas y Phymatoderma granulata , animales que salen a la superficie y se alimentan de depósitos, estando adaptados para la búsqueda efectiva de nutrientes, volviéndose más comunes en las capas superiores, aunque en algunas áreas, la pizarra permaneció hasta el Toarciense tardío. [54]Las capas superiores están marcadas por niveles del mar regresivos, como se muestra en capas a lo largo de Baviera donde eventos importantes determinaron el destino de los ambientes cercanos a la costa. [55] Un ejemplo es el caso de los lechos de Monotis- Dactylioceras , que tenían una extensión de +500 km, que se ha relacionado con un posible tsunami . No hay indicios importantes de fallas sinsedimentarias en el sur de Alemania, pero están presentes en la plataforma occidental de Tethy, con brechas creadas a partir de terremotos, presentes en los niveles Toarcienses de la Formación Adnet austríaca. Comenzaría como una propagación de onda inicial que afectaba al Alto Altdorf con dirección al sur, donde habría golpeado la costa de la Isla Bohemia. [55]
Los principales ambientes terrestres de la pizarra de Posidonia son las tierras emergidas cercanas donde se encuentra el Alto/Oleaje de la Selva Negra (conocido gracias a los estratos que contienen arena fina en la Zona tenuicostatum, 'Glaukonit und viel Feinsand', en Obereggenen im Breisgau), ubicado a 70 km al oeste y el Alto/Oleaje de Ries, al O de Ratisbona, y luego más al O el Macizo de los Vosgos (conocido por el abundante cuarzo detrítico del pozo EST433 ubicado cerca de Bure, Mosa ). [12] [56] Se supone que los ambientes de estos altos pasaron por fases de aridez y humedad marcadas por el Evento Anóxico Oceánico Toarciense sobre la base de la Palinología. [57] En el este, la subcuenca del SO de Alemania estaba limitada por la masa continental de Bohemia-Herciniana ( Macizo de Bohemia Moderno ), con la península Vindeliciana al S-SO, llegando hasta la zona occidental de Augsburgo . Entre el Hettangiense y el Toarciense, este umbral quizás estaba conectado temporalmente a través de un puente terrestre con una isla en el área del Aarmassif . [58] El Macizo de Bohemia estaba ubicado en un clima relativamente cálido y rico en precipitaciones con áreas bávaras poco profundas que recibían entradas de agua dulce desde el este, lo que reducía temporalmente la salinidad del agua de mar en toda la cuenca o en partes. [47] Los márgenes del SWGB, así como el relieve del interior, tenían una topografía muy suave y, por lo tanto, los sedimentos siliciclásticos de grano fino se transportaban y depositaban fácilmente en el área cercana a la costa de la cuenca, así como la madera a la deriva transportada durante mucho tiempo y la falta de insectos o vertebrados terrestres. [47] [59] En la cuenca sudoriental del norte de Alemania, en Hondelange y Schandelah, el Posidonienschiefer se depositó en el "Oberaller Through", una depresión local bordeada por la " Isla Calvörde " surgida y el oleaje sumergido de Altmark al N, mientras que el oleaje sumergido de Fallstein, poco profundo , lo cerró al sur y, más hacia el E, el Macizo de Bohemia albergaba un gran delta que desembocaba en Oberaller. [60]
En Microfacies, después del Pliensbachiano - Toarciense localmente se observa una disminución significativa en los elementos del esqueleto de Crinoideos , también el de Ophiurida ; los Equinoides toman su lugar, donde realmente florecieron en ese momento, mientras que Pedicellaria se observan muy a menudo. [41] En las margas bituminosas hay una gran abundancia de Hidrocarburos saturados en la fracción soluble en hexano, Metilo y Metileno se encontraron a lo largo de moléculas parafínicas de cadena larga (n-alcanos). [19] Las resinas de Bencenometanol son especialmente fuertes para la fracción Benceno - Metanol . [61] El principal maceral encontrado es Lamalginita , que puede derivar de organismos planctónicos y bentónicos de paredes delgadas, incluyendo Algas Verdes , Cianobacterias y Esteras Bacterianas. Hay una baja frecuencia clara de vitrinita e inertinita , lo que sugiere que los aportes terrestres de materia orgánica son de menor importancia, aunque la parte principal de la MO contenida en la lutita basal, incluido el material carbonizado, se derivó de fuentes terrestres. Esta lutita contiene material orgánico carbonizado típicamente relacionado con incendios forestales junto con grandes cantidades de esmectita expandible posiblemente derivada de la alteración de cenizas volcánicas, lo que indica una clara contribución de detritos de origen volcánico durante la deposición. [59] En el área austriaca, los materiales volcánicos probablemente también se originaron en la historia del rift de los dominios de Valais , Briançonnais y Piemonte - Liguria ( Sinemuriano - Calloviano ), y la ruptura Toarciense del reino oceánico Ligur-Penínico. [62] Hay mediciones de reducción de la salinidad local en el agua donde los aportes elevados de agua dulce debido a un ciclo hidrológico acelerado dieron como resultado una capa de agua superficial. [59]
Se encuentra únicamente en el sureste de la región del Jura del norte de Baviera, como aparece en lugares como Bruck in der Oberpfalz , el noreste de la Abadía de Banz , Wittelshofen , Regensburg y Bodenwöhr , compuesta principalmente por sedimentos de grano grueso, grupos de facies de arenisca arcillosa y arenisca-calcárea (esquisto, ligeramente bituminoso en capas, y arenisca, arena de lias más antigua, marga arenosa, marga, caliza oolítica y bancos de arenisca-calcárea). Esta serie es coetánea con el Posidonienschiefer, marcado con afloramientos más delgados como el "banco de crassum" ( Coeloceras cf. crassum , que más tarde se encontró que era C. raquinianum , por lo tanto Variabilis en edad) en Bodenwöhr, o las areniscas de Dactylioceras en Irlbach (NE Regensburg). [13] [63] Estos niveles carecen de facies bituminosas o están intercalados con ellas en los perfiles a medida que uno se mueve hacia el oeste, lo que indica que probablemente pertenecían a sectores más costeros con aguas mejor oxigenadas, y la transición completa de pizarra a arenisca en las áreas de Regensburg, Bruck y Naab se considera causada por una importante regresión del nivel del mar, marcada en Irlbach por niveles blanco-amarillos que indican embudos kársticos o deposición tipo cenote . [63] [64]
La pizarra de posidonia se ha extraído en la zona de Holzmaden durante siglos para fabricar paneles de paredes, mesas y ventanas. Otros usos de la pizarra incluían la fabricación de piedras para chimeneas en Gomaringen-Mössingen hasta que fue reemplazada por la piedra pómez de Eifel. En Dotternhausen, la empresa ROHRBACH Zement utiliza pizarra bituminosa en la producción de aglutinantes, extrayendo en los años 80 hasta 1.600 t. El petróleo de esquisto, especialmente después de la Segunda Guerra Mundial , cuando se quemaba en hornos de carbón, se obtenía temporalmente de la pizarra bituminosa mediante combustión lenta y destilación en las plantas petrolíferas cerca de Reutlingen; Frommem o Holzheim cerca de Göppingen, pero esto resultó ser poco rentable y, dado que producían mucha escoria y gases de escape que contenían azufre, la producción no duró mucho. [41]
Estudios recientes han demostrado que el potencial de generación de petróleo del PS es alto en todas las regiones estudiadas debido al alto TOC y al índice de hidrógeno. Sin embargo, existen diferencias que pueden expresarse mediante valores de SPI. [65] Estos últimos son más altos en el norte de Alemania, donde el PS es más rico en TOC y tiene los valores de HI más altos combinados con un espesor de 30 a 40 m en la mayoría de los lugares. [66] Desde las primeras evaluaciones serias en la década de 2000, se extrajeron diferentes muestras orgánicas para revisar los cambios y la presencia potencial del petróleo de esquisto en las principales canteras del reino sur. Con base en varias muestras de núcleos con abundante material orgánico (quistes de dinoflagelados y otros fragmentos de microorganismos, como algas microscópicas), se ha encontrado una madurez térmica diferente, especialmente en las muestras de los estratos de Hils Syncline. La maduración de estos estratos ha implicado la pérdida de carbono orgánico y la pérdida de valores del índice de hidrógeno. Más allá de eso, el estado de las muestras ha sido estable durante al menos 40 años medidos. [67]
Además de su Posidonia bronni , las pizarras contienen algunos fósiles espectacularmente detallados de otras criaturas marinas del Jurásico: ictiosaurios y plesiosaurios , amonites y crinoideos con caparazón espiral o lirios marinos. [41] Los fósiles mejor conservados encontrados en el Jurásico Temprano pueden ser los de Posidonia Shale. También hay abundantes fósiles de peces (incluidos géneros como Pachycormus , Ohmdenia , Strongylosteus y condrictios como Hybodus o Palaeospinax ). La mayor parte de la fauna es marina, con varios especímenes terrestres, y algunos de ellos semiacuáticos, como el esfenodonte Palaeopleurosaurus o completamente terrestres como el dinosaurio Ohmdenosaurus y varios insectos. [41]
Se ha encontrado flora, especialmente del género Xenoxylon , pero también restos macroflorales de Otozamites , Equisetites y Pagiophyllum y palinomorfos, dominados por Classopollis . [68] [57]
El Museo Hauff, con los taxones encontrados en la pizarra de Posidonia, recupera los mejores ejemplares encontrados en los últimos 150 años y está situado en Ohmden . [69] Con diferentes exposiciones, el museo cuenta con varios espacios para la fauna marina, donde se expone, incluyendo un estrato dispuesto con la capa que muestra la procedencia de cada taxón y su fósil. El museo está abierto desde 1937-38 y fue fundado por Bernhard Hauff, utilizando su colección privada de fósiles como base, en contraposición a Alwin Hauff que quería utilizar las capas para la producción industrial. [69] El museo fue reformado entre los años 1967 y 1971. En el año 2000, se añadió un parque exterior con modelos de dinosaurios. [69] El museo cuenta con varias salas con diferentes tipos de fauna encontrada en las capas de la formación, donde se exponen los ejemplares de vertebrados en las partes principales, incluyendo los restos de ictiosaurios y varios peces. El museo alberga la colonia de lirios marinos más grande del mundo, con una superficie aproximada de 100 metros cuadrados. Rolf Bernhard Hauff es el actual director del museo. [70]
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