Original paper

Middle Devonian Old Red Rügen Basin in Western Pomerania, NE Germany: implications for post-Caledonian evolution and palaeogeography at southern margin of the Old Red Continent

Aehnelt, Michaela; Katzung, Gerhard

Abstract

In the coastal area of Western Pomerania (NE Germany) ten deep boreholes encountered an about 1500 m thick Middle Devonian Old Red succession. Sediments discordantly overlie Caledonian deformed Ordovician strata, and continuously pass into Upper Devonian marine deposits. Facies investigations point to an external facies of the Old Red that is composed of a continental to marine sediment assemblage, dominated by fine-grained terrigenous red beds with both intercalated littoral sandstones and marginal marine mudstones together with some rare carbonate beds. Facies pattern and their development suggest episodic deposition on an alluvial to coastal plain, influenced by numerous marine incursions from the southeast. Sediment composition points to a provenience from low-grade metamorphic erosion areas, i.e., the Central European Caledonides to the southwest, but not to the Fennoscandian Shield in the north. Thus, the Middle Devonian succession reveals the post-Caledonian molasse-like basin fill forming the Rügen Basin that was transgressively and discordantly deposited on basement rocks of the Rügen Caledonides at an outermost part of the external belt of the Caledonides in northern Central Europe. The Rügen Basin was bordered by Caledonian uplift south and west, and strongly affected by marine incursions from the southeast, from an epicratonic sea stretching NW-SE in Poland along the southern periphery of the Old Red Continent.

Kurzfassung

Im vorpommerschen Küstengebiet (NE-Deutschland) haben zehn Tiefbohrungen eine über 1500 m mächtige mitteldevonische Old Red-Abfolge aufgeschlossen. Diese Sedimente überlagern diskordant kaledonisch deformierte ordovizische Schichten und gehen konkordant in marine Ablagerungen des Oberdevons über. Faziesanalysen deuten auf eine Externfazies des Old Red hin, die sowohl aus kontinentalen als auch marinen Sedimenten besteht. Es dominieren feinklastische terrigene Rotfolgen, in welche litorale Sandsteine und randmarine Pelite mit vereinzelten Karbonathorizonten eingeschaltet sind. Die Faziesmuster und die Faziesentwicklung kennzeichnen eine episodische Ablagerung der Sedimente auf einer Alluvial- bis Küstenebene, welche durch zahlreiche marine Einschübe aus Südosten beeinflusst war. Die Zusammensetzung der Sedimente deutet auf eine Materialherkunft von niedrig metamorphen Erosionsgebieten hin, d. h. von den Mitteleuropäischen Kaledoniden im Südwesten und nicht von dem Fennoskandischen Schild im Norden. Somit repräsentiert diese Mitteldevon-Abfolge die postkaledonische, molasseartige Beckenfüllung, welche das Rügen-Becken bildete und welche transgressiv und diskordant auf dem Grundgebirge der Rügen-Kaledoniden abgelagert wurde. Das Rügen-Becken war demnach nach Süden und Westen durch eine Material liefernde kaledonische Hochlage begrenzt und wurde stark beeinflusst durch marine Einschübe aus Südosten aus dem Bereich eines Epikratonalmeeres, das sich in Polen von NW nach SE entlang der südlichen Peripherie des Old Red-Kontinentes erstreckte.

Keywords

central europecaledonidesold redmiddle devoniancaledonian molassesrügen basinpalaeo-environment