Benutzerin:Kritzolina/Globigerinenkalk

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Globigerinenkalk
Ħaġar Qim (Malta)
Ħaġar Qim (Malta)
Haupteigenschaften
Gruppe Sedimentit
Untergruppe Kalkstein
Vorkommen Malta und Gozo
Farbe gelb, ocker
Verwendung Werkstein, Skulpturen

Handelsnamen Franka, Soll
Abbaussituation aktiver Abbau
Einteilung in Hart- und Weichgestein Weichgestein
Alter Oligozän bis Miozän
Referenzbeispiel Ħaġar Qim, Stadttor von Mdina
Besondere Kennzeichen Foraminiferen

Globigerinenkalk (englisch Globigerina Limestone ) ist ein gelb- bis ockerfarbener Kalkstein aus dem späten Oligozän und frühen Miozän der Inseln Malta und Gozo. Der Globigerinenkalk enthält einen hohen Anteil an Fossilien. Neben Muscheln und Algen ist er vor allem durch das Auftreten von Mikrofossilien gekennzeichnet, insbesondere der namensgebenden planktonischen Foraminifere Globigerina. Der Kalkstein findet als Naturwerkstein seit prähistorischen Zeiten in der regionalen Architektur Verwendung.

Altersstellung

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Erste Forschungsarbeiten über das Alter des Globigerinenkalkes wurden bereits seit Mitte des 19. Jahrhunderts durchgeführt.[1][2] In den 1970er Jahren wurde die Gesteinsfolge mittels Foraminiferen feinstratigraphisch eingestuft.[3] Stratigraphisch werden Unterer, Mittlerer und Oberer Globigerinenkalk unterschieden.[4][5][6]

Die Sedimentation des Globigerinenkalkes beginnt vor 28 Millionen Jahren, im späten Oligozän (Chattium) mit der Ablagerung des Unteren Globigerinenkalkes. Nach einer Sedimentationsunterbrechung von etwa 4 Millionen Jahren (auf Malta) bzw. 7 Millionen Jahren (auf Gozo) wurde der Mittlere Globigerinenkalk ab dem obersten Chattium (Malta) bzw. dem tiefsten Miozän (Aquitanium, Gozo) sedimentiert. Die Ablagerung des oberen Globigerinenkalkes war im Langhium, etwa vor 14 Millionen Jahren abgeschlossen.[7][8]

Lithologie und Sedimentation

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Die Sedimentation des Globigerinenkalkes beginnt mit einem wenige Zentimeter bis Meter mächtigem Hardground (Scutella-Bed) über dem unterlagerndem Unteren Korallenkalk. Dieser Horizont ist durch die lagenweise Anreicherung von so genannten Sanddollars (Scutella subrotunda) gekennzeichnet.[9]

Der Untere Globigerinenkalk ist maximal 15 Meter (Malta) bis 21 Meter (Gozo) mächtig und variiert lateral und vertikal hinsichtlich seiner lithologischen und paläontologischen Ausbildung. Dieser Kalk ist häufig als biodetritischer Kalkstein (Biosparit oder Biomikrit) ausgebildet, der reich an benthonischen und planktonischen Foraminiferen ist.

Die Basis des gelbbraunen Kalksteins ist grobkörniger ausgebildet und durch eine intensive Bioturbation gekennzeichnet, während die oberen Partien durch einen hellgelben, feinkörnigeren, häufig mergeligen Kalkstein gebildet werden. Häufig sind Makrofossilien eingelagert, wie Seeigel, Muscheln – insbesondere Flabellipecten sowie im basalen Bereich Bryozoen.[10]

Man geht davon aus, dass der Untere Globigerinenkalk in einer Tiefe von 600 Meter bis über 1000 Meter gebildet wurde.[11] Die Grenze zum Mittleren Globigerinenkalk markiert ein weiterer bis zu 1,5 Meter mächtiger Hardground mit 2 bis 5 cm großen, rotbraunen Phosphoritknollen (Lower Main Phosphorite Conglomerate Bed).[12]

Der Mittlere Globigerinenkalk schwankt stark in der Mächtigkeit: Während auf Südost-Malta diese Karbonate Mächtigkeiten bis 120 Meter erreichen können, variiert die Ausbildung auf Gozo zwischen null und 18 Meter.[13] Der Mittlere Globigerinenkalk wird aus einem weichen, weißen (Gozo) bis grauen, feinkörnigen Kalkstein gebildet. Im unverwitterten Zustand ist der Kalk dunkelgrau.[14] Im Vergleich zum Unteren Globigerinenkalk ist der Mittlere wesentlich fossilärmer. Neben Bruchstücken von Seeigeln sind häufig Muschelschalen zu finden.

Am Top der Serie, unterhalb des die Serie begrenzenden Hardgrounds (Upper Main Phosphorite Conglomerate Bed), besitzt der Kalkstein limonitische Einlagerungen, die ihm ein rostiges Aussehen verleihen. Partiell wird lateral diese limonitische Partie auch von einem gröberen gelblichen Kalkstein vertreten.

Die Ausbildung des Oberen Hardgrounds, der den Mittleren vom Oberen Globigerinenkalk trennt, ähnelt dem Unteren Hardground. Insgesamt ist der Obere Hardground geringmächtiger und fossilreicher entwickelt. Neben phosphatisierten Resten von Gastropoden, Korallen und Seeigeln der Hemiaster-Gruppe finden sich auch Haifischzähne sowie Säugetierknochen in diesem Horizont.[15] Die Hardgrounds zeigen ein kurzfristiges Absinken des Meeresspiegels an, da diese Sedimente im Bereich der Bewegtwasserzone gebildet wurden.

Über dem Oberen Hardground entwickelt sich der 12 bis 33 Meter (Gozo) bzw. null bis 20 Meter mächtige (Malta) Obere Globigerinenkalk. Lithologisch lässt sich Einheit in drei Partien untergliedern, wobei die mittlere Partie Ähnlichkeiten mit dem weicheren Mittleren Globigerinenkalk und die untere bzw. obere Partie Ähnlichkeiten mit dem Unteren Globigerinenkalk aufweist. Besonders am Top der Einheit treten Gesteinspartien auf, die durch eine intensive Wabenverwitterung gekennzeichnet sind. Der Farbwechsel ist auf unterschiedliche Anteile verwitterter Eisenmineralien zurückzuführen, wobei die Eisengehalte in den hellgrauen bis weißen Kalksteinen stark zurückgehen.[16] Der Fossilgehalt ist im Oberen Globigerinenkalk spärlich. Lediglich zerbrochene Schalen von Seeigeln und Schnecken werden gelegentlich beobachtet. Das Ablagerungsmilieu des Oberen Globigerinenkalkes ähnelt dem des Unteren: Ablagerung in einem klaren Wasser mit wenig Sedimenteintrag vom Festland, unterhalb der wellenbewegten Zone mit einer hohen Dichte an planktonischen Foraminiferen. Die jüngsten Abschnitte des Globigerinenkalkes zeigen einen deutlich höheren Anteil an feinklastischen Bestandteilen, der auf eine Veränderung des Ablagerungsmilieus zurückzuführen ist. Die Küstenlinie lag zu dieser Zeit in der Nähe von Malta und führte zu einem verstärkten Eintrag von terrestrischen Sedimenten.[17]

Im östlichen Teil Maltas fehlt aufgrund späterer Erosion heute der Obere Globigerinenkalk. Der Globigerinenkalk wird auf Malta und Gozo durch den terrestrisch beeinflussten Blue Clay (Blauer Ton), den Grünsand und den Oberen Korallenkalk überlagert.[18]

Vorkommen

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Die Inseln des maltesischen Archipels bestehen neben Korallenkalksteinen, blauem Ton und Grünsand vorwiegend aus Globigerinenkalk. Er tritt an ca. 70 Prozent der Oberfläche zu Tage. Meist liegt der Untere Globigerinenkalk direkt auf dem Unteren Korallenkalk. Die Mächtigkeit der einzelnen Schichtglieder variiert zum Teil stark. In manchen Regionen Gozos fehlt beispielsweise der Mittlere Globigerinenkalk. Örtlich ist der Obere Globigerinenkalk später erodiert worden (östliche und zentrale Teile von Malta).

Verwendung

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Typische Verwitterung des Globigerinenkalkes am Stadttor von Mdina

Globigerinenkalk ist auf Malta der meistverwendete Baustein. Bereits die prähistorischen Tempelanlagen auf Malta und Gozo, die zwischen 3800 und 2500 v. Chr. erbaut wurden und die zum UNESCO-Weltkulturerbe zählen, verwenden diesen Baustoff. In modernen Zweckbauten findet der Stein ebenso Verwendung wie in barocken Sakralbauten (z.B. die Kirche von Siġġiewi) oder den Bastionen und Wachtürmen der Ritterzeit auf Malta.

Im frischen Zutand sind die Kalksteine meist weich und gut zu bearbeiten. Im Laufe der Zeit bildet sich an der Oberfläche des Werksteins eine harte Verwitterungskruste aus. Häufig sind charakteristische Verwitterungsformen in Form einer charakteristischen Wabenverwitterung zu beobachten.

Bei den moderneren Bauten wird in zwei Typen des Baustoffes unterschieden, den Typ Franka und den Typ Soll. Die beiden Typen unterscheiden sich sowohl von ihrer geochemischen, als auch von ihrer mineralogischen Zusammensetzung und haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften.[19]


Einzelnachweise

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  1. ↑ T. Wright: On fossil Echinoderms from the Island of Malta: with Notes on the stratigraphical distribution of the Fossil Organisms in the Maltese beds. Annals & Magazine of Natural History, Band 15: 1855, 101–127.
  2. ↑ Th. Fuchs. Das Alter der Tertiärschichten von Malta. Sitzberichte Kaiserliche Akademie der Wissenschaften Wien, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Classe, Band 70, 1874, 92–105.
  3. ↑ L. Giannelli & G. Salvatorini: I foraminiferi planctonici dei sedimenti terziari dell’Arcipelago maltese. I. Biostratigrafia del Globigerina Limestone. Atti Società Toscana di Scienze Naturali, Memorie, Ser. A, Band 79, 1972, S. 49–74.
  4. ↑ The Geology of the Maltese Islands. University of Malta, abgerufen am 26. November 2014.
  5. ↑ Geology. Globigerina Limestone. Euro-Mediterranean Water Information System (EMWIS), abgerufen am 28. November 2014 (englisch).
  6. ↑ Luca Maria Foresi u. a.: Biostratigraphy and chronostratigraphy of the Maltese Lower Globigerina Limestone Member (Globigerina Limestone Formation): new preliminary data based on calcareous plankton. Società Paleontologica Italiana, 2007, abgerufen am 29. November 2014 (englisch, PDF, 494 kB).
  7. ↑ L. M. Foresi, R. Mazzei, G. Salvatorini & F. Donia: Biostratigraphy and chronostratigraphy of the Maltese Lower Globigerina Limestone Member (Globigerina Limestone Formation): new preliminary data based on calcareous plankton. Bollettino della Società Paleontologica Italiana, Band 46, Modena 2007, S. 175–181.
  8. ↑ E. Rothert et al.: Stone properties and weathering induced by salt crystallization of Maltese Globigerina Limestone. RWTH Aachen, abgerufen am 26. November 2014.
  9. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S.16
  10. ↑ L. M. Foresi, R. Mazzei, G. Salvatorini & F. Donia: Biostratigraphy and chronostratigraphy of the Maltese Lower Globigerina Limestone Member (Globigerina Limestone Formation): new preliminary data based on calcareous plankton. Bollettino della Società Paleontologica Italiana, Band 46, Modena 2007, S. 176.
  11. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 24
  12. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 22
  13. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 26
  14. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 27
  15. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 28
  16. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 32
  17. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 33f.
  18. ↑ J. C. Wigglesworth: The tertiary stratigraphy and echinoid palaeontology of Gozo, Malta. Dissertation, Durham University, 1964, S. 35ff.
  19. ↑ Joann Cassar: Deterioration of the Globigerina Limestone of the Maltese Islands. The Geological Society, 2002, abgerufen am 29. November 2014.

Literatur

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  • H. M. Pedley, M. H. Clark & P. Galea: Limestone Isles in a Crystal Sea: The Geology of the Maltese Islands. San Gwann: Publishers Enterprises Group Ltd, 2002.
  • M. Gruszczynski, J. D. Marshall, R. Goldring, R., M. L. Coleman, K. Malkowski, E. Gazdzicka, E., J. Semil & P. Gatt, P.: Hiatal surfaces from the Miocene Globigerina Limestone Formation of Malta: Biostratigraphy, sedimentology, trace fossils and early diagenesis. In: Symposium on Biotic-Sediment Interactions in honor of Roland Goldring, 2006, S. 239-251.
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