Bildung und diagenetische Überprägung von aktualistischen, Aragonit-zementierten Karbonat Hartgründen

• Antragsteller: Professor Dr. Adrian Immenhauser
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435379576

Diskontinuitäten und damit verbundene Hiaten sind sehr komplexe, aber gleichzeitig auch sehr häufig auftretende Phänomenen in flachmarinen Ablagerungsräumen. Dieser Antrag konzentriert sich auf moderne, Aragonit-zementierte Hartgründe in der Lagune und intertidalen Sabkha von Abu Dhabi. In der Begrifflichkeit der Sequenzstratigraphie handelt es sich hierbei um transgressive oder Parasequenz Flächen. Vorstudien des Antragstellers und MitarbeiterInnen haben gezeigt, dass die untersuchten Flächen in Abu Dhabi außerordentlich komplex und räumlich sehr variabel sind. Dies bezieht sich sowohl auf deren Bildungsräume als auch auf die Zemente-Paragenesen dieser Hartgründe. Gebräuchliche Modelle der Hartgrundbildung beschreiben die Diversität dieser Phänomene nur in Teilen. Ein bisher unbeschriebenes, aber offensichtlich sehr typisches räumliches Muster findet sich in der Morphologie der Hardgrundzemente. Diese ändern sich (distal zu proximal) graduell von nadelig zu plattig und pseudo-hexagonal (innere Lagune). Neben konventionellen Hartgründen (definiert als: frühdiagenetisch-marine Lithifikation des Meeresbodens, oft mit typischen bohrenden und inkrustierenden Organismen), treten auch „nicht-konventionelle“ Hartgründe sensu lato auf. Diese bilden konkretionäre Lagen ca. 20 cm unterhalb des Meeresbodens an der Porenwasser Redox Grenze. Zementfällung scheint hier mit Sulfat reduzierenden Bakterien in Zusammenhang zu stehen. Diese binden Inhibitoren und erhöhen die Alkalinität des Porenwassers. Das Verständnis dieser Phänomene ist besonders relevant, da in fossilen Ablagerungsräumen eine Fehlinterpretation als Omissionsflächen leicht möglich und somit falsche Paläo-Umwelt Modelle resultieren können. Eine der klaren Stärken des Studiengebietes ist die Möglichkeit moderne bis Pleistozäne Hartgründe in einer Zeit-Ereignis Abfolge zu studieren. So weisen moderne Hartgründe im Studiengebiet vorwiegend Aragonit Zemente auf, während Pleistozäne Hartgründe korrodierte Vorläufer Zemente und neu gebildete rhombohedrische Kalzite auszeichnen. Im Zuge dieses Projektes untersuchen wir Meer- und Porenwasser in Bezug auf die verschiedenen diagenetischen Phasen. Um den Einfluss von Fluid Eigenschaften und Kinetik zu ergründen, führen wir, in Zusammenarbeit mit unseren Kollegen in Graz, abiogene Fällungsexperimente durch. Erste Ergebnisse sind sehr erfolgreich und werden hier vorgestellt. In Bezug auf das wichtige Thema „Mikroben-Mineral Interaktion“ arbeiten wir, in einem unabhängigen Projekt, mit Kollegen der Universität Newcastle zusammen. Die hier zur Förderung beantragte Studie hat weitgehende Relevanz für stratigraphische Studien an fossilen Abfolgen, bzw. Schichtlücken in diesen Archiven. Bisherige Arbeiten haben sich schwerpunktmäßig mit den oft fossil gut erhaltenen, kalzitischen Hartgründen beschäftigt. Im Gegenzug dazu weißt die Forschung an aragonitischen Hartgründen, und deren physikalisch-chemische Bildungsparameter, noch viele Lücken auf.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Österreich
• Kooperationspartner: Professor Dr. Martin Dietzel; Professor Dr. Stephen W. Lokier
• Mitverantwortlich(e): Dr. Chelsea Pederson, Ph.D.