Sedimentologisch-stratigraphische Untersuchungen in der Minette des Differdinger Beckens (Luxemburg)

Thein Jean

1975

Zusammenfassung

Im Differdinger Becken wurden anhand von 29 Profilen die Ablagerungen der Minette (oberes Toarcien bis unterer Dogger) sedimentologisch und stratigraphisch untersucht. Die Sedimente bestehen aus einer Wechselfolge von flasergeschichteten, fein- bis mittelkörnigen Sanden und Mergelsanden sowie aus schräggeschichteten, mittelkörnigen, schillführenden Eisenoolithen. Nach strukturellen und lithologischen Gesichtspunkten wurden die flasergeschichteten, eisenarmen Bereiche als «Zwischenmittel» , die schräggeschichteten als «Lager» ausgeschieden. Diese Einteilung weicht z. T. erheblich von der bisherigen, durch den Bergbau geprägten Gliederung ab. Es wurde eine zyklische Abfolge der Sedimente nachgewiesen, die über das gesamte Differdinger Becken zu verfolgen ist. Insgesamt liegen sieben bis neun mehr oder minder vollständig erhaltene Zyklen vor, deren regionale Verbreitung dargestellt wird.

An einem typischen Profil wurden mit Hilfe von Dünnschliffproben die Petrographie des Gesteins und die Granulometrie der Ooide untersucht. Die vertikalen Veränderungen dieser beiden Parameter, ebenso wie der geochemischen Daten, die an zwei Profilen mit der Sedimentologie verglichen wurden, erhärten die lithologische Untergliederung.

Regionale Vergleiche der Profile sowie paläogeographische Untersuchungen am Zyklus des Grauen Lagers bestätigen bisher vermutete synsedimentäre Bewegungen an größeren Störungen. Schrägschichtungsmessungen ergaben für diesen Zyklus Schüttungsrichtungen aus NW bis E, wobei nordöstliche Richtungen vorherrschen. Die Sedimentation wurde vermutlich stark durch das Relief des Untergrundes beeinflusst.

Die Minette wird als Bildung weit ausgedehnter Wattbereiche gedeutet. Die einzelnen Faziesbereiche lassen sich zwanglos mit den Lockersedimenten rezenter Watte vergleichen, wobei die zyklische Gliederung durch wiederholtes Vorrücken der Küstenlinie erklärt werden kann.

Résumé

Dans le bassin de Differdange, les dépôts de la Minette (Toarcien supérieur à Dogger inférieur) ont été étudiés sur la base de 29 profils, sous les angles sédimentologique et stratigraphique. Les sédiments sont constitués d’une alternance de sables et de sables marneux fins à moyens, à stratification ondulée (flaser), ainsi que d’oolithes ferrugineuses à grains moyens, riches en débris coquilliers et présentant une stratification oblique.

Sur la base de critères structuraux et lithologiques, les niveaux à stratification ondulée et pauvres en fer ont été distingués comme « couches intermédiaires » (Zwischenmittel), tandis que les niveaux à stratification oblique ont été définis comme « couches exploitables » (Lager). Cette subdivision diffère parfois sensiblement de la classification traditionnelle héritée de l’exploitation minière.

L’étude a mis en évidence une succession cyclique des sédiments, observable dans l’ensemble du bassin de Differdange. Sept à neuf cycles, plus ou moins complets, ont été identifiés et leur répartition régionale a été cartographiée.

À partir d’un profil représentatif, des analyses en lames minces ont permis d’étudier la pétrographie des roches ainsi que la granulométrie des ooïdes. Les variations verticales de ces paramètres, combinées à des données géochimiques obtenues sur deux profils et comparées aux observations sédimentologiques, confirment la subdivision lithologique proposée.

Les comparaisons régionales entre profils et les études paléogéographiques du cycle du « Graues Lager » (couche grise) confirment l’existence de mouvements synsédimentaires le long de grandes failles, qui avaient déjà été supposés auparavant. Les mesures de stratification oblique indiquent des directions de transport des sédiments allant du nord-ouest à l’est, avec une prédominance des directions nord-est. La sédimentation a probablement été fortement influencée par le relief du substratum.

La Minette est interprétée comme le produit de vastes zones de vasières tidales (watts). Les différents faciès peuvent être facilement comparés aux sédiments meubles des vasières actuelles, tandis que l’organisation cyclique des dépôts s’explique par des avancées répétées du trait de côte.

Abstract

In the Differdange Basin, the Minette deposits (Upper Toarcian to Lower Dogger) were investigated sedimentologically and stratigraphically using data from 29 sections. The sediments consist of alternating flaser-bedded fine- to medium-grained sands and marly sands, as well as cross-bedded, medium-grained, shell-bearing iron oolites.

Based on structural and lithological criteria, the flaser-bedded, iron-poor units were classified as “intermediate beds” (Zwischenmittel), whereas the cross-bedded units were classified as “ore beds” (Lager). This subdivision differs in several respects from the traditional classification established by mining activities.

A cyclic succession of sediments was identified throughout the entire Differdange Basin. In total, seven to nine more or less complete cycles were recognized, and their regional distribution was documented.

Thin-section analyses from a representative profile were used to investigate the petrography of the rocks and the grain-size characteristics of the ooids. Vertical variations in these parameters, together with geochemical data from two profiles, support the proposed lithological subdivision.

Regional comparisons of the profiles and paleogeographic studies of the Gray Bed Cycle (Graues Lager) confirm previously suggested synsedimentary movements along major faults. Measurements of cross-bedding indicate sediment transport directions ranging from northwest to east, with northeastern directions predominating. Sedimentation was probably strongly influenced by the underlying topography.

The Minette Formation is interpreted as having formed in extensive tidal-flat environments. The various facies can be readily compared with the unconsolidated sediments of modern tidal flats, while the cyclic sedimentary pattern is explained by repeated advances of the coastline.

Schlagwörter

Korngröße, Eisenerz, Minette, Petrographie, Stratigraphie, Sedimentologie, Differdange, Luxemburg (Großherzogtum)

Mots-clés

granulométrie, minerai de fer, Minette, pétrographie, stratigraphie, sédimentologie, Differdange, Luxembourg (Grand-Duché)

Keywords

grain size, iron ore, Minette, petrography, stratigraphy, sedimentology, Differdange, Luxembourg (Grand Duchy