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Articulo de referencia

Esquisto de Posidonia

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Coordenadas : 47°41′N 12°14′E / 47.69°N 12.24°E / 47.69; 12.24

La pizarra de Posidonia ( en alemán : Posidonienschiefer , también llamada Schistes Bitumineux en Luxemburgo) es una formación geológica del Jurásico Inferior ( Toarciense ) en Alemania , el norte de Suiza , el noroeste de Austria , el sur de Luxemburgo y los Países Bajos .

La Formación Posidonia Shale debe su nombre a los fósiles del bivalvo emparentado con las ostras " Posidonia bronni " que se encuentran comúnmente en toda la formación. Sin embargo, este nombre es técnicamente incorrecto, ya que Posidonia es un género inválido . [ 5 ] El nombre Posidonia Shale se ha utilizado durante más de un siglo, hasta que dos revisiones independientes de la litoestratigrafía del Jurásico Inferior en Alemania y Suiza propusieron un cambio de nombre. La Formación Posidonia Shale se conoce actualmente como la Formación Sachrang en Alemania y como el Miembro Rietheim de la Formación Staffelegg en Suiza. [ 6 ] [ 7 ] El nombre Posidonia Shales todavía se considera un nombre común válido para las Lutitas Negras del Toarciano Inferior en esta región.

La pizarra de Posidonia, que se depositó bajo condiciones fuertemente reductoras durante el evento anóxico oceánico del Toarciano , atrapó y conservó excepcionalmente fósiles completos de peces y reptiles marinos. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

La formación consiste en esquistos bituminosos formados por sedimentos de grano fino y calizas bituminosas en finas capas alternas. Aflora en varios lugares del suroeste de Alemania, aunque la mayoría de los restos se encuentran cerca de los pueblos de Holzmaden y Dotternhausen . [ 10 ] Los esquistos bituminosos europeos depositados en el fondo marino durante el Toarciense temprano en el antiguo océano Tetis se describen como depositados en un ambiente anóxico de aguas profundas, aunque los detalles del ambiente de deposición son objeto de debate entre los investigadores. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Geología

Esquisto de Posidonia: afloramiento del Jura Negro cerca de Hetzles.

La pizarra de Posidonia se conocía originalmente como el Jurásico Negro . Estuvo cubierta inicialmente por el Jura Franconio , que limita al noreste con el Obermainisches Hügelland y el Oberpfälzisch-Obermainisches Hügelland, y forma parte tectónicamente del Faulkschollenland. La cubierta de rocas del Jura Franconio se encuentra al oeste del basamento saxoturingio y limita con la Línea Franconia . En toda Alemania, está cubierta por la Cuenca Epicontinental Centroeuropea (CEB) del Toarciense temprano, que evolucionó gradualmente desde una llanura mareal de baja topografía , a llanuras de inundación, hasta un mar de plataforma poco profundo. El mar se conectaba intermitentemente con el Corredor Vikingo y el Océano Protoatlántico al norte, y con el Océano Tetis hacia el sur. Esto llenó de agua de mar el área entre los Países Bajos y el Tirol y la subdividió en varias subcuencas con diferentes condiciones y biotas . [ 13 ] El CEB también estableció una vía marítima transcontinental relativamente poco profunda entre la biota del Tetis y la del Mar Ártico Boreal, mezclando así aguas frías y calientes. [ 14 ] [ 15 ] El Mesozoico estuvo marcado por la ruptura de Pangea durante el Triásico Tardío , lo que llevó a que el Océano Atlántico primitivo se conectara con las aguas boreales del Océano Panthalassa y varias subcuencas marinas y continentales locales. [ 13 ] El CEB era parte de la plataforma continental-marina de Laurasia que descansaba sobre el Keuper y se abrió lentamente hacia el sureste en el Océano Tetis más profundo. Esta inundación marina del Jurásico Temprano condujo al desarrollo de paleocorrientes . [ 13 ]

Hacia el oeste se encuentra la falla de Kilberg, de orientación norte-sur, perteneciente al rift de Keilberg , la falla principal de la cuenca de Regensburg . [ 16 ] Desarrollada por el hundimiento de la meseta del Jura alemán meridional durante el Mioceno , separa el basamento moldanubiano , más alto y cristalino , del complejo de creta del Jurásico Inferior del Jura Franconio oriental. [ 17 ] Durante el Pliensbachiense tardío , la zona se convirtió en un área de depósito relativamente estrecha y plana que se inundó durante el Toarciense temprano. Reapareció durante el subestadio Bifrons con una línea costera cambiante , gracias a los levantamientos y hundimientos rítmicos de depósitos siliciclásticos paleozoicos y triásicos más antiguos procedentes del este. [ 17 ] Los granitos y gneises producidos por la lenta cristalización del magma fueron erosionados de los afloramientos paleozoicos en el este, y los sedimentos siliciclásticos resultantes se depositaron sobre la arenisca costera aluvial progradada del Jurásico que evolucionó gradualmente hacia las capas del Bajociano . [ 17 ] Las laderas del área están parcialmente cubiertas por till , escombros solifluxados y loess de la glaciación de Würm . [ 17 ]

Estratigrafía

Litoestratigrafía de la pizarra de Posidonia en Alemania

Los sistemas estratigráficos alemán y suizo se desarrollaron de forma independiente, lo que explica los diferentes nombres utilizados para la lutita de Posidonia en estos dos países: Formación Sachrang en Alemania y Miembro Rietheim de la Formación Staffelegg en Suiza.

Formación Sachrang en Alemania

Las lutitas de Sachrang se citaron originalmente en la revisión del estudio sobre la pizarra negra superior alpina, que está compuesta de marga gris oscura, algo arenosa y desintegrada que forma grandes y delgadas placas y se superpone a la brecha pliensbachiana . La definición de las lutitas de Sachrang ha sido compleja a lo largo de la historia de los estudios en el lugar, y los trabajos sobre el Mesozoico del norte de los Alpes prefieren llamar a estos depósitos lutita de Sachranger para proporcionar un diagnóstico breve y distinto. [ 18 ] En el sinclinal de Unken cerca de Lofen , los depósitos de cuenca con abundante aragonita y calcita ayudan a determinar la geometría principal de la cuenca jurásica, ya que la deformación alpina posterior complicó la datación en algunas capas. [ 19 ] Las cuencas correlacionadas de Unken y Diessbach se desarrollaron principalmente durante el Toarciano, con depósitos de abundante material de las masas continentales casi emergidas. [ 19 ] En el sinclinal de Unken, las brechas asociadas con las fallas normales se depositaron hasta la edad oxfordiense . [ 19 ]

Rietheim, miembro de la formación Staffelegg en Suiza.

En Suiza, tras una revisión de la litoestratigrafía del Jurásico Inferior, muchos nombres de referencia han cambiado. El Miembro Rietheim de la Formación Staffelegg [ 7 ] se considera ahora el equivalente lateral de la Lutita Posidonia alemana en Suiza. Por lo tanto, el nombre Miembro Rietheim de la Formación Staffelegg reemplaza al antiguo nombre Posidonienschiefer en Suiza, mientras que el sistema de clasificación alemán permanece sin cambios. [ 6 ] Los sistemas de clasificación litoestratigráfica alemán y suizo se desarrollaron de forma independiente y no deben mezclarse. En el sistema alemán, las antiguas Lutitas Posidonia se encuentran a nivel de formación (Formación Sachrang), mientras que en la clasificación suiza, se encuentran a nivel de miembro (Miembro Rietheim).

Descripción detallada de la estratigrafía en Alemania

Las facies bituminosas se superponen al Pliensbachiense y consisten principalmente en marga arcillosa y lutitas margosas con un contenido total de carbono orgánico de más del 2% en peso. Algunos niveles se denominan "libres de betún" o "pobres en betún". [ 20 ] La secuencia más baja de capas está enterrada. Está compuesta de lutita de pastos marinos (Seegrasschiefer), de aproximadamente 15–20 cm de espesor, con piedra de marga arcillosa que aparece en tonos marrones y grises más oscuros. [ 21 ] Estas primeras capas tienen abundantes foraminíferos y ostrácodos en un color gris medio a claro. [ 21 ] La siguiente capa superior presenta margas gris azuladas de la zona spinatum superior del Pliensbachiense , que son piedras de marga arcillosa de color gris medio, ricas en pirita . También son parte de la Formación Amaltheenton , que se acuña gradualmente hacia el este en el área de Aalen - Wasseralfingen . La parte media incluye capas bituminosas delgadas y perturbadas que se encuentran en todo el suroeste de Alemania. Gradualmente, la bioturbación de la lutita de pastos marinos se fusiona con las margas gris ceniza subsiguientes sin un límite de facies nítido. [ 20 ] La marga gris ceniza marca el comienzo de la Lutita de Posidonia, formada por marga gris oscura, abundante en pirita con intrusiones de lutita de marga bituminosa. Esta capa marca una transgresión marina, ya que se extiende desde Asselfingen / Wutach hasta Aalen-Reichenbach y luego se acuña hacia el este desde Aalen-Wasseralfingen. Esta secuencia inicial está cubierta por marga arcillosa de lutita de pastos marinos bituminosa extremadamente delgada (2–5 cm), sin nombre, seguida de capas más oscuras con la misma litología . [ 20 ] A continuación se encuentran las sucesiones arcillosas "Koblenzer-Hainzen" de la subzona semicelatum superior, inicialmente poco estratificadas y bituminosas con abundancia de Steirmannia radiata y Dactylioceras semielatum . Esta sección está bien estratificada y es de color marrón oscuro. Está marcada por fósiles de lagerstätten piritizados , que se limitan a Dotternhausen y Holzmaden. [ 21 ]  A continuación aparecen las capas de Unteren Schiefern (Exaratum), 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 bioturbación prácticamente ausente derivada de condiciones anóxicas, mientras que la acumulación de fósiles excepcionalmente conservados indica un movimiento de agua muy débil. [ 21 ] El siguiente nivel, Untere Stein, es el más importante de la formación, especialmente en el suroeste de Alemania, el sur de Francia y Alsacia - Lorena . Aparece en toda la zona como un horizonte concrecional "laibstein" en la región de Aalen, o como un banco de caliza estratificado uniformemente en la zona de Wutach . Leptolepis coryphaenoides es el fósil característico de este banco de caliza. [ 21 ]

La zona de Mittleren Schiefer/Schieferklotz (desde la subzona superior de exaratum hasta la inferior de elegans) se estratifica cada vez peor hasta convertirse en un pequeño banco de piedra caliza quebradiza, el "Stinkkalkbank" (de Dotternhausen a Gomaringen y Nürtingen), con conchas de Coelodiscus , bajo contenido de betún y con biota que indica mejores condiciones de oxigenación, como foraminíferos y ostrácodos ocasionales . [ 20 ] El Obere y Wilder Stein (elegans superior) de color medio a marrón grisáceo siempre permanecen formados como un banco de caliza regular 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, así como rostros de belemnites . [ 20 ] 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 que se vuelven más pobres en betún y menos estratificadas. La sección superior se conoce como "campamento bollensis", marcada por la deposición masiva de Bositra buchi , cerrada en la parte superior por una nueva pizarra de pastos marinos. El límite con la Formación Jurensismergel está mayormente erosionado en los perfiles, evolucionando hacia margas. [ 20 ] Varios afloramientos, principalmente en el noroeste (por ejemplo, colinas de Harz ), muestran que los niveles relictos de la Lutita de Posidonia duraron hasta el Toarciense Superior, contemporáneo con la Formación Jurensismergel , conocida como "Dörntener Schiefer". [ 2 ]

Litología

Las lutitas negras son el componente principal de los estratos , con un importante componente bacteriano. La lutita está representada por pizarra de marga bituminosa, de hojas finas, de color gris negruzco a marrón oscuro , que se encuentra en el perfil de los estratos, alternando con  capas de almacenamiento de color marrón claro (máx. 4 mm) y más oscuras (raramente de más de 2  mm). [ 18 ] Las capas más claras se oscurecen mientras mantienen su carácter de placa fina. [ 18 ] La lutita tiene un tono gris oscuro a parduzco, alternando más raramente con tonos gris claro. [ 22 ] Los accesorios azules son relativamente comunes, al igual que los restos de madera y pescado (huesos y escamas). [ 18 ] Los estratos más jóvenes con los afloramientos recientes se desarrollan en una serie de paredes de varios metros de espesor, que se dividen en finas pizarras de papel cuando se meteorizan. [ 18 ] La lutita es la fracción de roca más abundante en estos estratos, mientras que su contenido de carbonato varía del 26% al 58%, con un promedio del 40,2%. [ 18 ] En la facies de borde de la lutita de Sachrang, llamada lutita de Unken, se encuentran arcillitas bituminosas con compromisos de marga de arcilla verde . [ 18 ] No existe una separación clara entre "lutita manganesa" y "lutita bituminosa" en las principales localidades de la formación, ya que el contenido bituminoso fluctúa con el alto contenido de manganeso . Las lutitas de Unken en la localidad de Bächental están estratificadas sobre un componente principal de silicato del 60% con un marcado predominio de illita , junto con una cantidad significativa de montmorillonita . [ 22 ] La presencia de cuarzo y calcita es similar a la de otras localidades de la misma región dentro del período de tiempo, con un contenido de pirita consistentemente alto. Las muestras de esquistos de Unken también muestran niveles menores de dolomita y feldespato . [ 18 ] Hay una gran abundancia de foraminíferos y cocolitos . [ 23 ] Los dinoflagelados son el principal componente orgánico y son los microfósiles más abundantes . [ 24 ] Manganesoestá presente, particularmente en los depósitos toarcianos de Hungría. Estos se completan con niveles de marga compuestos de litoclastos . El cuarzo y la esmectita son los minerales principales, junto con illita , clorita y plagioclasa en cantidades menores. Las margas bituminosas de Bächental consisten principalmente en cuarzo y minerales carbonatados. [ 25 ] Los derivados de isorenierateno son muy abundantes en este nivel y están relacionados con varios procesos como el hierro sedimentario, influenciado por condiciones anóxicas. [ 26 ] La rodocrosita y la calcita rica en manganeso están presentes en los niveles de manganeso, mientras que los niveles de lutita negra son ricos en pirita . [ 24 ] La matriz inferior está compuesta de arcilla y minerales carbonatados, como moscovita y feldespato . La presencia de celadonita alterada sugiere orígenes volcánicos como la fuente más probable, donde las altas cantidades de manganeso disuelto de origen continental se trasladaron a los márgenes epicontinentales del Tetis. [ 25 ] En las margas bituminosas de Bächental , la calcita es el mineral más abundante (49%), seguida de los filosilicatos (35%), el cuarzo (11%) y la pirita (5%). La distribución de minerales arcillosos incluye una gran cantidad de illita (51%), montmorillonita (40%) y caolinita (9%). [ 18 ]

Tener una cita

Antigua cantera de marga de Hondelage, en el noroeste de Alemania. En la parte inferior de la imagen se observa un tramo de esquisto de Posidonia de 8 metros de longitud (26 pies) expuesto.  

Basándose en las características sedimentarias y palinológicas , se infiere un desarrollo transgresivo influenciado por las mareas dentro del Toarciano Inferior, con un mayor transporte de material continental hacia áreas marinas, lo que conduce a condiciones anóxicas. La Lutita de Posidonia es la formación de referencia para este intervalo. La Lutita de Posidonia de Dotternhausen y Schesslitz está bien datada en base a la bioestratigrafía de ammonites y microfósiles . Las secciones del Toarciano Inferior se subdividen en tres biozonas de ammonites ( Dactyloceras tenuicostatum , Harpoceras falciferum e Hildoceras bifrons ) y varias subzonas. [ 15 ] Por otro lado, la formación de Lutita Negra en el Toarciano del noroeste de Alemania está asociada con un importante recambio en las asociaciones de fitoplancton interpretado como la respuesta a la disminución de las salinidades en las aguas superficiales del mar epicontinental. La presencia de este recambio es esencial para la datación y preservación de la fauna de la formación, con ammonites índice detallados preservados. [ 27 ] El estudio de las diferentes capas y estratos de la lutita de Posidonia ha proporcionado datos diferentes sobre la cronología de la formación. Las lutitas 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 Pliensbachiense según las revisiones recientes de los subperíodos del Jurásico temprano. [ 28 ] El Toarciense y el Pliensbachiense se consideran fuertemente restringidos en términos de cronología, donde se ha estimado que la sedimentación duró 3,2  millones de años en la cuenca del sur de Alemania, con las secuencias más superiores estimadas en edad Bifrons. [ 1 ] La lutita de Posidonia perdura hasta el Toarciano tardío (biozona Variabilis) en la cuenca del noroeste de Alemania con el "Dörntener Schiefer", mientras que desaparece casi por completo en el suroeste, siendo sustituida por la Formación Jurensismergel, con pocos depósitos donde perdura (área de Wutach, Nürtingen). [ 2 ]

Historia

Friedrich August von Quenstedt , un mineralogista alemán que estudió los estratos jurásicos a lo largo de Alemania, incluyendo las pizarras negras de la Formación Posidonia.

La Formación Posidonia ha sido objeto de interés científico desde el siglo XIX. Los primeros fósiles fueron registrados en 1598 por el médico Johannes Bauhin , quien interpretó los ammonites 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 como evidencia del diluvio bíblico. [ 29 ] Entre los investigadores destacados de la Formación Posidonia de Suabia se encuentran Carl Hartwig von Zieten , Eberhard Fraas , Bernhard Hauff padre y Adolf Seilacher . [ 29 ]

Los primeros estudios geológicos se llevaron a cabo en respuesta a la extracción de esquisto en las canteras del sur. En ese momento se reportaron, estudiaron y nombraron varios fósiles de lugares como la Abadía de Banz , Ohmden, Holzmaden y Dotternhausen. Estos incluyen Macrospondylus en 1824 (como Steneosaurus , siendo identificado originalmente como un gavial), el pterosaurio Dorygnathus en 1830, el pez Lepidotes , el tiburón Hybodus y el crinoideo Pentacrinites . [ 30 ] La primera flora se descubrió en 1845, con fragmentos parciales de hojas. [ 31 ] En 1829, Ami Boué estudió la geología del Jurásico en Alemania, recuperando facies de caliza y esquisto. Boué asignó nombres superficiales a lo que consideró los principales estratos jurásicos sin clasificar las capas en subperíodos. [ 32 ] Trabajos geológicos posteriores recuperaron ejemplos de facies de diversos biomas marinos, todos asociados con depósitos de esquisto negro hacia el noroeste y Ratisbona. [ 20 ] Las facies fueron descritas formalmente por Quenstedt en 1843, clasificando las capas según la cantidad de betún. Esto proporcionó una base preliminar para la estratigrafía y la litología y serviría como base para la mayor parte del trabajo posterior. [ 20 ]

En la década de 1900, las principales adiciones paleontológicas incluyeron la descripción de Stenopterygius en 1904 (como Ichthyosaurus ). [ 33 ] En 1921, Hauff realizó el primer inventario fósil importante. Este incluyó especímenes bien conservados, la mayoría de ellos de Holzmaden, incluyendo ammonites , peces y reptiles marinos como plesiosaurios e ictiosaurios . [ 34 ] En 1938, Hauff describió "Acidorhynchus" ( Saurorhynchus ), el último superviviente de los Saurichthyiformes . [ 35 ] En 1953, se recuperó un insecto bien conservado en los afloramientos del norte. [ 36 ] En 1978, Rupert Wild describió el primer y único fósil de dinosaurio conocido de la formación, un saurópodo de tamaño pequeño al que llamó Ohmdenosaurus . [ 37 ] Trabajos posteriores revisitaron la excepcional preservación de la biota, especialmente la presencia de partes blandas. [ 38 ] Se revisó la litología y sedimentología de la formación, con varias sugerencias tales como modelos de cuenca estancada y marinos abiertos restringidos, todos sugeridos para ser depositados en un mar epicontinental poco profundo . [ 34 ] La abundancia de materia orgánica y la composición de las lutitas, química o litológicamente, fueron objeto de diversas revisiones. [ 39 ] [ 40 ] Con la adición de múltiples referencias nuevas, la expansión de la información gracias a la revisión de perfiles, perforaciones 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 fueron influenciadas desde el norte y el sur de la Cuenca Centroeuropea. [ 41 ] Se encontró que la deposición de lutitas negras estaba relacionada con cambios en los niveles de oxígeno. [ 42 ] Gracias a la información renovada, entre 1980 y 1990 tuvo lugar un nuevo ciclo de publicaciones que revisaban las microfacies. [ 43 ]Los trabajos más importantes del siglo XX fueron realizados por Riegraf entre 1985 y 1986. Se trató de una revisión completa de todos los aspectos de esta formación, actualizando múltiples puntos con base en toda la información recopilada a lo largo del siglo: litología, estratigrafía, lista de biota y biozonación de ammonites, seguida de un trabajo específico sobre el mapeo completo de la composición de microfacies y la extensión de los depósitos de lutitas. [ 44 ]

En la década de 2000, la Formación Posidonia Shale fue objeto de una serie de estudios centrados en enriquecer la información previamente examinada en profundidad y en revisar y actualizar los modelos deposicionales. [ 15 ] Asimismo, la biota recibió múltiples actualizaciones, con la reclasificación de algunos taxones y el descubrimiento de otros nuevos, así como una revisión de las interacciones bióticas. [ 45 ]

Paleogeografía y paleoambiente

Paleogeografía del área centroeuropea del Toarciense temprano, con una panorámica detallada de los afloramientos de Hondelange y Schandelah y las tierras emergidas adyacentes.

La lutita de Posidonia se ubicaba en las cuencas germánicas del suroeste y noroeste, como parte de un mar epicontinental poco profundo, y estaba rodeada e influenciada por varias elevaciones y tierras emergidas que proporcionaron la mayor parte del material terrestre dentro de la formación. Los principales afloramientos de la formación se distribuyen a lo largo del sur de la Alemania actual, cubriendo las ubicaciones de Holzmaden , Ohmden , así como Niedersachsen , y otros que aparecen a lo largo del este, como los estratos relacionados con los estratos de la Abadía de Banz o Regensburg . [ 44 ] La deposición de las lutitas se limitó a varias minicuencas, incluida la Cuenca del Sudoeste Alemán , un depósito hemipelágico , con la influencia de corrientes de mar abierto del norte y del sur, con una profundidad de agua estimada de 2 a 100 m, con pocos ambientes de plataforma más profundos. [ 15 ] [ 46 ] Conectada a la cuenca del suroeste de Alemania estaba la Cuenca de París , que abarcaba el centro de Francia , con sedimentación correlacionada con la deposición de lutitas en Alemania, compartiendo también un mar epicontinental, bordeado por facies carbonáticas, especialmente hacia el sur. [ 47 ] Al norte, el pozo Wenzen informa de entornos de cuenca poco más profundos, fuertemente influenciados por materia continental proveniente de la principal tierra continental presente cerca de la formación, Fennoscandia . [ 48 ] En esta área, las principales unidades emergidas presentes eran el Alto Renano al oeste, siendo una pequeña tierra del tamaño de Sicilia , y al este, el Macizo de Bohemia del norte . [ 49 ] El macizo de Bohemia con el Alto Vindeliciano del sur representan las principales unidades emergidas presentes en la Cuenca Centroeuropea (CEB) en el Toarciano. [ 48 ] La Tierra/Altura Vindeliciana se ha representado como una península del Macizo de Bohemia , o una masa de tierra aislada, debido a que sus conexiones no se habían recuperado en profundidad, considerándose una estructura sedimentaria emergida mayormente plana. [ 48 ] Finalmente, la parte más meridional de la formación, el SWGB, estaba separada del Océano Tetis por una serie de islas relacionadas con la Altura de Berna ( Alemancio Allemano).), formando la continuación del Alto Vindeliciano, un pequeño entorno terrestre de tamaño similar al de la Cerdeña moderna , con secciones cercanas como el paleo-hinchazón de Salem. [ 50 ] [ 51 ]

Comunidades de plancton del Pliensbachiense-Toarciense en el NGB

El mar epicontinental germánico se considera análogo, ya que se compara bien con la tasa de sedimentación en ambientes de aguas profundas, del Mar Negro . [ 52 ] La mayoría de los afloramientos (Holzmaden, Dotternhausen, Ohmden o Dormettingen) representan ambientes deposicionales de baja energía, lejos de las fuentes de sedimentos deltaicos. [ 15 ] Los mares epicontinentales toarcianos de Europa fueron impulsados ​​por varios eventos globales y cambios presentes en la superficie, como las erupciones contemporáneas de Karoo-Ferrar en el hemisferio sur , que crearon un ciclo hidrológico mejorado y un agotamiento de oxígeno, permitiendo una preservación excepcional. Esta etapa estuvo marcada por la presencia de una deposición general de lutita arcillosa junto con fuertes variaciones en la materia orgánica asociada, relacionadas con extinciones como el Evento Anóxico Oceánico Toarciano . [ 53 ] Las lutitas negras características de esta unidad revelan un ambiente marino somero, influenciado por aguas árticas y tetisianas, con marcados episodios de desaparición de la biota bentónica . Además, se midió un cambio en la excursión de isótopos de carbono en la vida marina y terrestre, y probablemente fue un perturbador del ciclo del carbono . [ 54 ] Se ha demostrado que el agua de mar global es aproximadamente, para el intervalo de la excursión negativa de isótopos de carbono, cerca de 1,45‰, menor que los valores modernos, con un estimado de 2,34‰. El intercambio de agua fue uno de los principales efectos en la desoxigenación palatina observada en la mayoría de las capas del Toarciano Inferior en todo el mundo, con la conexión al Corredor Vikingo como factor clave, debido a que las aguas dulces del Ártico interrumpieron la circulación oceánica. [ 55 ] El efecto fue en consecuencia 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 mejoraron las condiciones de oxígeno. [ 56 ] Los cambios en el oxígeno bentónico fueron comunes, con la mayoría de los animales muriendo sin ser carroñeados por organismos bentónicos y vida sésil, con esta biota limitada a "islas bentónicas" asociadas con conchas de ammonites o cadáveres de vertebrados (excepto algunos poliquetos en condiciones de mayor oxígeno). [ 53 ] [ 45 ]Hacia el Toarciano medio, los cambios en el ambiente reflejan aguas más oxigenadas y diferentes entornos deposicionales con la presencia de icnofósiles como Chondrites y Phymatoderma granulata , animales detritívoros que suben a la superficie, adaptados para una búsqueda eficaz de nutrientes, volviéndose más comunes en las capas superiores, aunque en algunas áreas, la lutita permaneció hasta el Toarciano tardío. [ 57 ] Los niveles marinos regresivos marcan las capas superiores, como se muestra en capas a través de Baviera donde eventos importantes determinaron el destino de los ambientes costeros. [ 58 ] Un ejemplo es el caso de los estratos Monotis – Dactylioceras , que tenían una extensión de +500  km, que se ha vinculado con un posible tsunami . No hay una indicación importante de fallas sinsedimentarias en el sur de Alemania, pero están presentes en la plataforma de Tetis occidental , donde se producen brechas generadas por terremotos en los niveles toarcianos de la Formación Adnet austriaca . Comenzaría como una propagación de onda inicial que afectaría al anticiclón de Altdorf , dirigiéndose hacia el sur, donde habría impactado la costa de la isla de Bohemia. [ 58 ]

Paleogeografía simplificada del NGB en el Toarciano, con la extensión de la Formación Grimmen y unidades adyacentes.
Biota de los miembros de Lehmhagen

Los principales entornos terrestres de la Esquisto de Posidonia son las tierras emergidas cercanas donde se encuentra el Alto/Abultamiento 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 Abultamiento de Ries, al oeste de Regensburg, luego mucho más al oeste, también se sugiere la presencia del Macizo de los Vosgos (conocido por el abundante cuarzo detrítico del pozo EST433 ubicado cerca de Bure, Meuse ). [ 15 ] [ 59 ] Se supone que los entornos de estos altos pasaron por fases de aridez y humedad marcadas por el Evento Anóxico Oceánico Toarciano basado en palinología . [ 60 ] En el este, la subcuenca del suroeste de Alemania estaba delimitada por la masa continental bohemia-hercínica (el actual Macizo de Bohemia ), con la península de Vindelicia en el sur-suroeste, que llegaba hasta la zona occidental de Augsburgo . Entre el Hettangiense y el Toarciense, este umbral estuvo quizás conectado temporalmente mediante un puente terrestre con una isla en la zona del Aarmassif . [ 61 ] El Macizo de Bohemia se encontraba en un clima relativamente cálido y con abundantes precipitaciones, con zonas poco profundas bávaras que recibían afluencias de agua dulce del este. Esto redujo temporalmente la salinidad del agua de mar en la cuenca. [ 50 ] Los márgenes de la 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 la zona costera de la cuenca, así como la madera flotante transportada a larga distancia, y la ausencia de insectos o vertebrados terrestres. [ 50 ] [ 62 ] En la cuenca noralemana sudoccidental, en Hondelange y Schandelah, el Posidonienschiefer se depositó en el "Oberaller Through", una depresión local bordeada por la emergida " Isla Calvörde " y el abultamiento sumergido de Altmark al norte, mientras que el abultamiento sumergido de Fallstein, poco profundo , lo cerraba al sur, y más hacia el este, el macizo de Bohemia albergaba un gran delta que desembocaba hacia Oberaller. [ 63 ]

En microfacies, después del Pliensbachiense - Toarciense , una disminución significativa en los elementos del esqueleto de crinoideos , también el de los Ophiurida ; los equinoideos toman su lugar, donde realmente florecieron en ese momento, mientras que Pedicellaria se observa muy a menudo. [ 44 ] En las margas bituminosas, hay una gran abundancia de hidrocarburos saturados en la fracción soluble en hexano, metilo y metileno , donde se encuentran junto con moléculas parafínicas de cadena larga (n-alcanos). [ 22 ] Las resinas de benceno-metanol son especialmente fuertes para la fracción de benceno - metanol . [ 64 ] El maceral principal encontrado es la lamalginita , que puede derivar de organismos planctónicos y bentónicos de paredes delgadas , incluyendo algas verdes , cianobacterias y tapetes bacterianos. Hay una clara baja frecuencia de vitrinita e inertinita , lo que sugiere que los aportes terrestres de materia orgánica (MO) son de menor importancia. La mayor parte de la materia orgánica contenida en la lutita basal se derivó de fuentes terrestres. Esta lutita contiene material orgánico carbonizado, típicamente asociado a incendios forestales, junto con grandes cantidades de esmectita expandible , posiblemente derivada de la alteración de ceniza volcánica , lo que indica una contribución de detritos volcánicos durante la deposición. [ 62 ] En el área austriaca, los materiales volcánicos probablemente se originaron por la historia de rift de los dominios de Valais , Briançonnais y Piamonte - Liguria ( Sinemuriano - Calloviense ), y la ruptura toarciana del reino oceánico liguriano-pennínico. [ 65 ] Hay mediciones de la reducción de la salinidad local en el agua donde los elevados aportes de agua dulce debido a un ciclo hidrológico acelerado dieron como resultado una capa de agua superficial. [ 62 ]

Dactyliocerassandstein

Se encuentra únicamente en el sureste de la región norte del Jura bávaro, como se observa en lugares como Bruck in der Oberpfalz , el noreste de la Abadía de Banz , Wittelshofen , Regensburg y Bodenwöhr , compuesto principalmente por sedimentos de grano grueso, cúmulos de arenisca arcillosa y facies de arenisca calcárea (pizarra, ligeramente bituminosa en capas, y arenisca, arena del Lías más antigua, marga arenosa, marga, caliza oolítica y bancos de arenisca calcárea). Esta serie es contemporánea con el Posidonienschiefer, marcado con afloramientos más delgados como el "crassumbank" ( Coeloceras cf. crassum , que posteriormente se descubrió que era C. raquinianum , por lo tanto de edad Variabilis) en Bodenwöhr, o las areniscas de Dactylioceras en Irlbach (noreste de Regensburg). [ 16 ] [ 66 ] Estos niveles carecen de facies bituminosas o se intercalan 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, considerándose que la transición completa de lutita a arenisca en las áreas de Regensburg, Bruck y Naab fue causada por una regresión importante del nivel del mar, marcada en Irlbach por niveles blanco-amarillos que indican embudos kársticos o sedimentación tipo cenote . [ 66 ] [ 67 ]

Miembro de Lehmhagen

Imagen reconstruida de dinosaurios
Ambiente terrestre de la Fennoscandinavia del Toarciano, con flora basada en la Formación Sorthat . Los animales se basan en material hallado en el Miembro Lehmhagen, la Formación Grimmen y huellas de la Formación Drzewica, más antigua .
Perfil en Grimmen

El Miembro Lehmhagen, que recibe su nombre del pueblo de Klein Lehmhagen , se conocía anteriormente como la Formación Ciechocinek y más tarde como la Formación Grimmen . En 2025, se identificó como una nueva subunidad dentro de la Lutita Posidonia, en particular la que contiene restos de dinosaurios y biota continental, por lo demás prácticamente desconocida en la formación. Comprende lutitas organodetríticas intercaladas con heterolitos costeros y areniscas de grano fino a grueso . La sección tipo se sitúa en la cantera de arcilla norte de Grimmen. [ 68 ] Esta secuencia se superpone a un límite erosivo con arenas de la plataforma costera del Pliensbachiense superior, que transiciona hacia arriba desde arenas costeras gruesas hasta arcillas organodetríticas y heterolitos más finos, culminando con un contacto nítido con la arcilla rica en materia orgánica. En el eje de la cuenca del norte de Alemania , el miembro se adelgaza hasta unos pocos decímetros, como se observa en el pozo Grambow 5. También se observan en Dobbertin arcillas ricas en materia orgánica y heterolitos con concreciones . Este miembro se caracteriza por concreciones bioestratigráficas significativas, denominadas así por sus ammonites indicadores . [ 68 ]

Miembro de Dörnten

El Miembro Dörnten fue nombrado en 2025, a pesar de ser conocido con anterioridad, y refleja una fase transgresiva de la lutita Posidonia superior. Se superpone a las arcillas verdosas de la Formación Grimmen y a las areniscas deltaicas de la Formación Glashütte. Similar a los 'Dörntener Schichten' en las regiones de Salzgitter y el noroeste de Alemania, se caracteriza por estratos fosilíferos y ricos en materia orgánica. La sección de referencia se encuentra en el pozo Grambow 5, una secuencia de 16 m de espesor de arcillita laminada de color gris oscuro . [ 68 ] Los registros de ammonites indican un rango desde la zona bifrons superior hasta la zona Thouarsense superior. Se adelgaza hacia el este en el pozo Reinberg 1E y transiciona hacia arriba a arcillitas marinas de la Formación Opalinuston o areniscas deltaicas de la Formación Glashütte inferior. [ 68 ]

Valor económico

Antigua cantera de arcilla en Mistelgau

La pizarra de Posidonia se ha extraído en la zona de Holzmaden durante siglos para fabricar paneles de pared, mesa y ventana. Otros usos de la pizarra incluían la fabricación de piedras para chimeneas en Gomaringen-Mössingen, que posteriormente fueron sustituidas por la piedra pómez de Eifel . En Dotternhausen, la empresa Rohrbach Zement utilizó pizarra bituminosa para producir aglutinantes, extrayendo hasta 1600 t en la década de 1980. El petróleo de esquisto , especialmente después de la Segunda Guerra Mundial , se obtuvo temporalmente de la pizarra bituminosa mediante combustión lenta y destilación en las plantas petrolíferas cercanas a Reutlingen; Frommem o Holzheim, cerca de Göppingen. Debido a la baja rentabilidad y al hecho de que producían mucha escoria y gases de escape con contenido de azufre , la producción no duró mucho. [ 44 ]

Estudios recientes han demostrado que el potencial de generación de petróleo de la lutita de Posidonia es alto en todas las regiones estudiadas debido a los altos valores de carbono orgánico total (COT) e índice de hidrógeno (IH). Sin embargo, existen diferencias que pueden expresarse mediante valores SPI . [ 69 ] Estos últimos son más altos para el norte de Alemania, donde la lutita de Posidonia es más rica en carbono orgánico y tiene los valores de IH más altos combinados con un espesor de 30 a 40 m en la mayoría de los lugares. [ 70 ] 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 lutita 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 observado una madurez térmica variable, especialmente en muestras de los estratos del sinclinal de Hils . La maduración de estos estratos ha implicado una pérdida de carbono orgánico y una disminución en los valores del índice de hidrógeno. El estado de las muestras se ha mantenido estable durante al menos 40 años medidos. [ 71 ]

Antigua cantera de arcilla en Marloffstein.

Importancia paleontológica

Además de su Posidonia bronni , las lutitas contienen fósiles bien conservados de otras criaturas marinas del Jurásico, como ictiosaurios y plesiosaurios , ammonites de concha espiral y crinoideos . [ 44 ] Algunos de los fósiles mejor conservados encontrados del Jurásico Temprano provienen de la Lutita de Posidonia. 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, incluidas formas semiacuáticas como el esfenodonto Palaeopleurosaurus y otras completamente terrestres como el dinosaurio Ohmdenosaurus y varios insectos. [ 44 ]

Se ha encontrado flora, especialmente del género Xenoxylon . También hay restos macroflorales de Otozamites , Equisetites y Pagiophyllum y palinomorfos , dominados por Classopollis . [ 72 ] [ 60 ]

Interior del Urweltmuseum Hauff

Museo del Medio Ambiente de Hauff

El exterior del Urweltmuseum Hauff

El Museo Hauff en Ohmden alberga algunos de los mejores especímenes de la Esquisto de Posidonia encontrados en los últimos 150 años. [ 73 ] El museo cuenta con varias exhibiciones de fauna marina, donde se expone, incluyendo un estrato dispuesto con la capa que muestra la procedencia de cada taxón y su fósil. El museo ha estado abierto desde 1937-1938 y fue fundado por Bernhard Hauff , utilizando su colección privada de fósiles como base, mientras que Alwin Hauff quería utilizar las capas para la producción industrial. [ 73 ] El museo fue remodelado entre 1967 y 1971. En el año 2000, se agregó un parque exterior con modelos de dinosaurios. [ 73 ] El museo tiene varias salas con diferentes tipos de fauna encontrada en las capas de la formación, donde los especímenes de vertebrados se exponen en las partes principales, incluyendo esos restos de ictiosaurios y varios peces. El museo tiene la colonia de lirios de mar más grande del mundo, que mide aproximadamente 100 metros cuadrados. Rolf Bernhard Hauff es el actual director del museo. [ 74 ]

Véase también

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