informatie sedimentatiesnelheid Limburgse krijt

[KoenJ]

Beste allen,

Zodra de avonden goed korter en donkerder worden, wil ik mij gaan verdiepen in de foraminiferen-gemeenschappen die zich in de zeegrasbiotopen van het Limburgse Krijt bevonden.

Hier is al (beperkt) onderzoek naar gedaan, en ik begreep van John Jagt dat prof. Malcolm Hart van Plymouth University nog verder onderzoek aan het doen is. Toch wil ik mij ook zelf hierin verdiepen. Allereerst ben ik bezig zoveel mogelijk kleine hoeveelheden zeegras + matrix aan het verzamelen, waarbij ik ook hulp krijg van enkele forumleden hier (waarvoor nogmaals dank).

In het kader van dit verhaal ben ik ook op zoek naar de sedimentatiesnelheid in het Limburgse Krijt. Mijn eeste ingang is altijd google, die levert helaas niks op. Mijn tweede ingang zijn jullie. Heeft iemand hier info over of tips waar ik meer info kan krijgen?

Alvast bedankt!

[FossilDude]

Hoi Koen,

Leuk dat je hier dieper op in wil gaan. Wat betreft de sedimentatiesnelheiden in het Maastrichtiaan van Maastricht, dit blijft altijd een wat lastige exercitie, omdat je met een dynamisch milieu te maken hebt, met momenten van snelle afzetting, opgevolgd door erosie en/of non-depositie, met daarna weer sedimentatie. De hardgrounds gooien dus roet in het eten, omdat je wel de duur van afzetting van het totale pakket (ruwweg) kan acherhalen, maar de echte snelheid van sedimentatie moeilijker.

Voor het gemiddelde van het hele pakket zal je moeten kijken naar artikelen waarin de biostratigrafie van het Limburgse Krijt is uitgewerkt. Denk hierbij bijvoorbeeld aan Schioler et al (1997) Dinoflagellate biostratigraphy and sequence stratigraphy of the Type Maastrichtian (Upper Cretaceous), ENCI Quarry, The Netherlands , in Marine Micropaleontology 31, 65-95.

Op basis van de biostrat kan je de sedimentatiesnelheden van de verschillende members van het Maastrichtse ruwweg schatten.

Groet,
Johan

[hubertus68]

Hoi Koen,

spannend thema. En ik denk dat ik een paar (vrij vervoegbare) literatuurtips voor je heb (zie volgende lijst). Je moet ze wel even opzoeken via Google. Als je enkele niet vinden kan, schrijf mij dan graag een PM.

- Bless, M.J.M., 1983 - Een inleidung in de geologie van Zuid-Limburg: sedimentatie-cycli en ostracoden

- Felder, W. M., 1987 - Wankelt de in gebruik zijnde lithostratigrafie van het Boven-Krijt in Zuid-Limburg?

- Felder, P.J., Bless, Meessen, 1985: Bioklasten, ostracoden en foraminiferen in het Campanien en Maastrichtien van Zuid-Limburg en Noordoost-België

- Felder, W.M., Bosch, P.W., 1998: Geologie van de Sint Pietersberg

- Jagt, J.W.M., Jagt-Yazykova, E.A., 2012: Stratigraphy of the type Maastrichtian - a synthesis


Groeten,
Oliver

[KoenJ]

Bedankt voor de reacties, heren!

Een deel van de titels heb ik al, een deel moet ik nog even opzoeken. Alleen jammer dat de interessante tip van Johan zich achter zo'n heerlijke betaalmuur à 39,95 per artikel bevindt. Werkelijk, ik ben gewoon bereid procenten meer belasting te betalen als de overheid eens een einde maakte aan die onzin. Nu maar eens kijken of ik iemand met een abonnement lief kan aankijken!

p.s. Johan: deze week ga ik de bivalven die ik voor je meegenomen heb verzamelen. Ik stuur ze je dus binnenkort toe.

[FossilDude]

Hoi Koen,

Ja, vervelend zijn die pay-per-view publicaties, nietwaar! Ik zal je dadelijk wat pdfjes mailen

Groet,
Johan

[FossilDude]

De werkelijke sedimentatiesnelheden blijven dus lastig in te schatten, maar je kan op basis van de biostrat wel het e.e.a. interpoleren.

Neem bijvoorbeeld de Maastricht Formatie:

Volgens Cepek en Moorkens (1979) valt de First Occurrence van N. frequens ruwweg samen met de Horizont van Lichtenberg (=de basis van de Maastricht Fm). Als we vervolgens in Gradstein et al 2014 kijken, zien we dat daar een First Appearance Datum (FAD) van N. frequens genoteerd staat van ~67.84-67.6 Ma (maar wellicht nog wat jonger, omdat we redelijk noordelijk zitten) Dat geeft ons ongeveer 1,6 miljoen jaar voor de Maastricht Fm. Zeg dat er ruwweg ~50 meter in de Maastricht FM zit, dan heb je ~32 m per miljoen jaar, is een gemiddelde van ~3-3,5 cm per duizend jaar voor de gehele Maastricht Fm.

Uiteraard negeer je met deze berekening de (zeer waarschijnlijke) mogelijkheid dat er verschillen in sedimentatiesnelheid zitten tussen de verschillende members, én je negeert de (zeer waarschijnlijke) mogelijkheid dat er 'verloren' tijd zit in de hardgrounds, waardoor de sedimentatiesnelheden binnen de members waarschijnlijk beduidend hoger liggen. Tegelijkertijd geeft dit je een redelijke schatting van de minimale sedimentatiesnelheid.

Dit soort berekeningen kan je meer doen, met andere stratigrafische marker soorten. De dinoflagellaat Isabelidinium cooksoniae heeft zijn Last Occurrence rond de Horizont van Rotmontbos (Schioler et al., 1997). Volgens Schioler and Wilson (1993) is de Last Appearance Datum van I. cooksoniae in Northern mid lattitudes ongeveer op 67,7 Ma. Dat zou betekenen dat er in de Emael tot Meerssen members ongeveer 1,7 miljoen jaar zou zitten. Dan kom je op een iets lagere sedimentatiesnelheid uit. Die drie members samen zijn misschien 35 meter, dus dan kom je uit op ongeveer 2 cm per duizend jaar.

En zo kunnen we nog even doorgaan. de dinoflagellaat T. pelagica heeft zijn First Occurrence aan de basis van de Meerssen Member. De meeste studies geven de basis van de T. pelagica subzone op ongeveer ~66.5. Dit zou betekenen dat er in de Meerssen Member (~10 meter dik) ongeveer 500 duizend jaar zit. Ook hierbij kom je dus uit op ongeveer 2 cm per duizend jaar.

Als je dan weer iets lager in de stratigrafie kijkt, dan zie je de Last Occurance van Triblastula utinensis halverwege de Lanaye (Schioler et al., 1997). Volgens Wilson and Schioler (1993) valt de LAD van T. utinensis op ongeveer 68.2 Ma. Dan zit er tussen dat punt en de Horizont van Romontbos ongeveer 500 duizend jaar. In de stratigrafie van de ENCI omvat dit ~25 meter (ongeveer). Dan zou je dus uitkomen op ~5cm per duizend jaar.

Groet,
Johan


[Bewerkt door FossilDude op 16-08-2016 om 14:44 NL]

[Bewerkt door FossilDude op 16-08-2016 om 14:52 NL]

[Bewerkt door FossilDude op 16-08-2016 om 15:34 NL]

[KoenJ]

Hoi Johan

Ik zal de literatuur nog bestuderen, maar je hebt me al een mooie samenvatting gegeven!

De 3 -3,5 cm per 1000 jaar is natuurlijk de huidige dikte (dat is ookvoor mijn onderzoekje van belang).

Ik kan me echter voorstellen dat er enige compactie heeft plaatsgevonden, waardoor de daadwerkelijke sedimentatiesnelheid hoger lag. Ik kom erop omdat ik in mijn beeld van de Zuid-Limburgse krijtzee meer dan 3 cm per 1000 jaar (dus 0,03 mm per jaar) aan sedimentatie zou zijn. Een simpele belemniet van zeg 1 cm dik zou dan dus pas na meer dan 300 jaar begraven zijn. Je zou zeggen dat die dan helemaal volgegroeid zou zijn met oesters, wormen, koralen etc, en veel verwering zou hebben. Terwijl de exemplaren die je tegenkomt door geen of slechts enkele organismen als substraat gebruikt zijn.

Weet jij zo of er iets bekend is over de 'verloren' tijd van de hardgrounds? Ik kan me ook voorstellen dat gruislagen, met bijvoorbeeld veel gerolde bryozoa, ook een lage sedimentatiesnelheid hadden.

[FossilDude]

KoenJ schreef:

Ik kan me echter voorstellen dat er enige compactie heeft plaatsgevonden, waardoor de daadwerkelijke sedimentatiesnelheid hoger lag. Ik kom erop omdat ik in mijn beeld van de Zuid-Limburgse krijtzee meer dan 3 cm per 1000 jaar (dus 0,03 mm per jaar) aan sedimentatie zou zijn. Een simpele belemniet van zeg 1 cm dik zou dan dus pas na meer dan 300 jaar begraven zijn. Je zou zeggen dat die dan helemaal volgegroeid zou zijn met oesters, wormen, koralen etc, en veel verwering zou hebben. Terwijl de exemplaren die je tegenkomt door geen of slechts enkele organismen als substraat gebruikt zijn.

Weet jij zo of er iets bekend is over de 'verloren' tijd van de hardgrounds? Ik kan me ook voorstellen dat gruislagen, met bijvoorbeeld veel gerolde bryozoa, ook een lage sedimentatiesnelheid hadden.

Ik denk inderdaad dat je gelijk hebt, er zal wel wat compactie hebben plaatsgevonden. Tegelijkertijd is dergelijke kalk natuurlijk niet het makkelijkst samen te persen, en het feit dat de Maastrichtse kalksteen nauwelijks is gelithificeerd suggereert dat er niet heel veel druk heeft plaatsgevonden. Maar goed, zelfs een beperkte compactie na sedimentatie kan al gauw in een beduidend lagere schijnbare sedimentatiesnelheid resulteren.

Hoeveel tijd er in de hardgrounds 'verloren' is blijft natuurlijk heel lastig in te schatten. Wat je in ieder geval kan vaststellen is dat het Maastrichtse een zeer dynamisch milieu was, met waarschijnlijk momenten van snelle sedimentatie (>10 cm /duizend jaar), afgewisseld met
periodes met non-depositie en/of erosie.

Combineer deze twee gegevens en wellicht waren er intervallen met werkelijkse sedimentatiesnelheden van misschien wel 20 cm per jaar (wilde gok), waar ná compactie bijvoorbeeld 10 cm per jaar over is gebleven (andere wilde gok), afgewisseld met periodes van non-depositie, resulterend in een 'totale' sedimentatiesnelheid van 2-3 cm per duizend jaar.

[FossilDude]

Je kan eventueel moderne carbonate platforms als die van de Bahamas gebruiken als 'modern analogue'. De slopes van de Great Bahama Bank ontvangen over het algemeen ~10 cm per duizend jaar (e.g. Boardman and Neumann, 1984; Droxler and Schlager, 1985), maar op sommige plaatsen loopt dit op tot >1 m per duizend jaar (Wilber et al, 1990). Dit geeft ook een beetje een range van te verwachten sedimentatiesnelheden.

[KoenJ]

Interessante materie! Zeker ook om het te vergelijken met moderne tegenhangers van de Krijtzee.

Om dit goed te onderzoeken zou je eigenlijk ook de kwaliteit van de fossielen moeten meenemen; veel verwering en begroeiïng duidt op lage sedimenatiesnelheid, hoge kwaliteit op snelle sedimentatie. Onderwerp voor een afstuderend geologiestudent?

Zou je nog iets kunnen achterhalen door te kijken naar de mate van dissolutie van foram-schalen? Voor zover dat in het Krijt te bepalen is....