Lithologie und Fazies

Bosellini und Hardie (1973) gliedern die Bellerophon-Formation in zwei Faziesbereiche:^[7] eine untere Dolomit-Gips-Fazies – die Fiamazza-Fazies – und eine obere mikritisch-löchrigkarbonatische Fazies – die Badiota-Fazies.

Die knolligen, gipsreichen Lagen der Fiamazza-Fazies wechseln mit dunklen, an organischer Materie reichen Karbonatbänken, die während einer recht kurzen Diagenese dolomitisiert wurden. Die meist weniger als 100, ausnahmsweise bis zu 500 Meter mächtige untere Fazies repräsentiert den Randbereich eines marinen Beckens am Innenschelf (Salina). Ihre Sedimente wurden in einer Lagune mit nur geringer Wassertiefe abgesetzt. Unter dem herrschenden trockenheißen Klima, in etwa vergleichbar mit dem heutigen Persischen Golf, wurden die gelösten Salze zyklisch eingedampft. Diese Fazies ist in den nördlichen, westlichen und südlichen Dolomiten aufgeschlossen.

Die 200 bis 300 Meter mächtige obere Badiota-Fazies ist nur in den zentralen und östlichen Dolomiten zugegen. Ihre Sedimente – dünne, gut gebankte, fossilreiche Kalke zum Teil in Wechsellagerung mit Mergeln – sind im off-shore-Bereich im Zentralteil eines Beckens zur Ablagerung gekommen. Sie bezeugen die Retablierung offener Meereszirkulationen bzw. einen Meeresspiegelanstieg und Transgression in westliche Richtung.

In der Beschreibung der stratigraphischen Kommission Italiens werden drei lithologische Untereinheiten der Formation ausgeschieden.^[8] Die unteren beiden entsprechen der Facies fiamazza von Accordi, die obere der Facies badiota.

Die unterste, maximal mehrere Zehnermeter mächtige lithologische Einheit baut sich aus Gesteinen auf, die unter dem Einfluss von wiederholten Meeresüberflutungen über die unterlagernden Sandsteine der Gröden-Formation entstanden sind. Es sind dies helle mikritische Dolomite die im Zentimeter- bis Dezimeterbereich geschichtet sind und von grauen, millimeter- bis zentimeterdicken Mergellagen unterbrochen werden. Faziell handelt es sich hierbei um einen eingeschnürten Küstenabschnitt mit schlechter Wasserzirkulation.

Darüber legen sich zyklische Abfolgen von grauen, mehr oder weniger mergeligen, mikritischen Dolomiten an der Basis, gefolgt von schwarzen, kohlenstoffreichen Mergeln und schwarzen Schiefertonen (bekunden anoxische Verhältnisse), sowie Gips und Anhydrit im Hangenden. Die einzelnen Zyklen sind maximal nur drei Meter mächtig und sind jeweils aus vier Sequenzen aufgebaut. Die erste Sequenz besteht aus dünnen, grauen, erdigen Dolomiten. Stellenweise sind auch dünne, dunkle Tonlagen zwischengeschaltet. Wurmbauten und -spuren sind oft anzutreffen. Die zweite Sequenz besteht aus massigen, dunklen Dolomiten mit isolierten Gipsknollen. Die dritte Sequenz setzt sich aus dicht gelagerten Gipsknollen zusammen, wobei die Knollen in eine dunkle Quarz-Dolomit-Matrix eingebettet sind. Massiver Hühnerdrahtgips und unregelmäßig laminierter Gips bilden die letzte Sequenz. Diese Zyklen können als Ablagerungen einer progradierenden, flachen Lagune interpretiert werden und stellen einen Sabcha-Zyklus dar. Die tropische Lagune war vom offenen Meer durch einen tektonisch verursachten Rücken (strukturelles Hoch von Comelico) abgetrennt, welcher aber dennoch periodische Überflutungen des offenen Meeres zuließ. In dieser eingeschnürten Lagune sedimentierten zuerst Kalkschlämme gefolgt von tonreichen Sedimenten. Bedingt durch die hohe Evaporationsrate des heißen Klimas wurden sodann aber auch Gips und Anhydrit abgeschieden. Die Evaporite gewinnen nach Osten zusehends an Bedeutung und werden dort letztlich sogar dominant. Die zweite Einheit kann insgesamt zwischen 150 und 200 Meter an Mächtigkeit erreichen.

Die dritte Einheit wird von Kalken, dunklen Dolomiten und Mergeln aufgebaut. Der obere Teil der Lithozone besteht größtenteils aus Mikriten und bioklastischen Kalkareniten (Packstones) mit reicher Fossilführung (sowohl Mikro- als auch Makrofossilien). Sehr häufig sind Kalkalgen, benthisch lebende Foraminiferen, Muscheln, Schnecken (darunter Bellerophon), Nautiloideen, Brachiopoden und Ostrakoden. Die überwiegend karbonatischen Sedimente der dritten Lithozone sind im offenen Meer auf einer kontinentalen Plattform abgelagert worden. Wahrscheinlich hatte die Meerestiefe aufgrund eines allmählichen Meeresspiegelanstiegs zugenommen. Die Mächtigkeit dieser Einheit beträgt zirka 200 Meter.

In den dunklen Kalken und Dolomiten finden sich örtlich Lagen von dolomitischen Brekzien und Zellendolomiten, die als eigene Einheit ausgewiesen werden können.

Besonders erwähnenswert ist die zungenartige Verzahnung mit kontinentalen Sedimenten der Gröden-Formation an der Basis der dritten Einheit. Diese alluviale Ingression belegt ein vorübergehendes Trockenfallen der Bellerophon-Formation. Sie macht sich aber nur in der westlichen Hälfte des Ablagerungsraumes bemerkbar.

Sequenzstratigraphie

Laut Noé und Buggisch (1994) kann die Bellerophon-Formation sequenzstratigraphisch in drei vollständige Sequenzen dritter Ordnung untergliedert werden.^[9] Der Beginn einer vierten Sequenz leitet sodann zum Tesero-Member der Werfen-Formation über. Die erste und dritte Sequenz bilden zusätzlich Zyklen (Parasequenzen) vierter Ordnung aus. Die erste und auch die zweite Sequenz sind als Transgressions-Hochstandstrakt (Englisch Transgressive Systems Tract-Highstand Systems Tract) ausgebildet (TST-HST), die dritte Sequenz als Tiefstands-Transgressions-Hochstandstrakt (Lowstand Systems Tract-Transgressive Systems Tract-Highstand Systems Tract LST-TST-HST) und der Beginn der vierten Sequenz nur als Transgressionstrakt (Transgressive Systems Tract TST).

Die unterste lithologische Einheit repräsentiert ein Transgressionsstadium (TST) – den Übergang von der kontinentalen Gröden-Formation zu einer eingeschränkten Lagunenfazies – und endet mit einer maximalen Flutung (Englisch Maximum Flooding Surface – MFS). Daran schließt sich der Hochstandstrakt (HST) mit seinen zyklischen Parasequenzen der zweiten lithologischen Einheit an (Küstensabchazyklen mit Dolomit-Gips-Wechselfolgen). Die zweite Sequenz besteht aus der Abfolge TST-HST, die von einer MFS zweigeteilt wird. Sie äußert sich lithologisch als Lagunenfazies mit Kalken und Dolomiten für den TST und siltigen Dolomiten für den HST, der schließlich in einer deutlichen Regression endet. Die dritte Sequenz wird durch die Ingression der kontinentalen Gröden-Formation markiert, die einen LST darstellt. Nach Durchlaufen einer Transgressive Surface (TS) beginnen im anschließenden TST die Kalk-Dolomit-Parasequenzen der dritten lithologischen Folge. Die Kalk-Dolomit-Wechsellagen reichen nach einer erneuten MFS auch noch in den folgenden HST, zeigen aber hierbei leicht regressive Tendenzen. Sie enden in einem 2 Meter mächtigen kalkhaltigen Biosparit mit stenohaliner Fauna und Flora – Anzeiger für ein offenes, flachmarines Ablagerungsmilieu. Der Biosparit eröffnet bereits die vierte Sequenz (TST) und leitet zu Oospariten des Tesero-Members über.