Lithostratigraphie

Säulenprofil der sedimentären Abfolge des Monte San Giorgio mit u. a. der Benennung der lithostratigraphischen Einheiten (italienisch)

Schichtenfolge terrestrischer Siliziklastika an der Westseite des Capitol Reef (Colorado-Plateau, USA). Die verschiedenen Lithologien äußern sich hier einerseits in der Farbgebung und andererseits im Verwitterungs­verhalten bzw. der Erosions­resistenz, was in der Hangneigung zum Ausdruck kommt. Im Vordergrund und am unteren Hang in orangebraunen Tönen die Moenkopi-Formation (tiefere Trias) Der extrem steile obere Hang wird von der Wingate-Formation (Unterjura) aufgebaut. Zwischen Moenkopi- und Wingate-Formation lagert die „bunte“ Abfolge der Chinle-Formation (höhere Trias).

Die Lithostratigraphie ist die räumliche und strukturelle Gliederung von Gesteinseinheiten ausschließlich nach ihren lithologischen Eigenschaften. Sie gehört zu den grundlegenden Methoden der Stratigraphie, die bereits in der Frühzeit der Geowissenschaften entwickelt und angewendet wurde. Die Lithostratigraphie und die Definition der lithostratigraphischen Einheiten und deren Unter- und Obergrenzen sind prinzipiell unabhängig von den chronostratigraphischen Einheiten und dem geologischen Alter der entsprechenden Gesteine.

Lithostratigraphische Einheiten und ihre Definition

Die Definition einer lithostratigraphischen Einheit erfolgt ausschließlich durch lithologische Merkmale, das können sedimentologische, petrologische, mineralogische, chemische, paläontologische, physikalische und morphologische Charakteristika sein. Die in einer lithostratigraphischen Einheit eingeschlossenen Fossilien werden zunächst einmal als lithologisches Merkmal gewertet. Das geochronologische Alter oder chrono- oder biostratigraphische Stufen gehören nicht zur Definition einer lithostratigraphischen Einheit. Jede lithostratigraphische Einheit wird relativ mit ihrer Untergrenze definiert; die Definition schließt auch die räumliche Verbreitung mit ein. Die Obergrenze wird durch die Untergrenze der darauf folgenden Einheit definiert. Die Position lithostratigraphischer Einheiten innerhalb einer bestimmten Hierarchiestufe wird relativ durch eine oben-unten- und durch eine räumliche Beziehung beschrieben, d. h., sie wird durch die Lage zwischen der jeweils darunterliegenden und darüberfolgenden Einheit sowie die regionale Verbreitung beschrieben. Lithostratigraphische Einheiten können zwischen hunderte Meter mächtigen und über Millionen von Jahren gebildeten homogenen Gesteinsfolgen und dünnen, stark in der lithologischen Beschaffenheit wechselnden Lagen im Zentimeterbereich schwanken.

Einheiten der Lithostratigraphie

Die Bank oder die Lage (lateinisch stratum) ist die kleinste lithostratigraphische Einheit, die sich lithologisch deutlich in einer Gesteinsfolge unterscheiden lässt. Der ältere Begriff Schicht sollte nicht mehr verwendet werden, da er mehrdeutig ist. Mehrere Lagen oder Bänke bilden eine Subformation oder Formation, wobei eine Formation nicht unbedingt in Subformationen unterteilt werden muss. Mehrere Formationen werden dann zu einer Subgruppe oder Gruppe zusammengefasst, wobei auch hier der Rang Subgruppe nicht benutzt werden muss. Mehrere Gruppen bilden dann eine Supergruppe. Der Süddeutsche Jura wird in der lithostratigraphischen Gliederung als Supergruppe betrachtet. Schwarzer Jura, Brauner Jura und Weißer Jura werden als Gruppen angesehen. Diese Einheiten enthalten jeweils mehr als zehn Formationen (z. B. der Braune Jura Opalinuston-Formation, Wedelsandstein-Formation oder Ostreenkalk-Formation u.a.m). Die lithostratigraphischen Hierarchieebenen in der Übersicht:

• Supergruppe (englisch supergroup), abgekürzt SpGr.
  • Gruppe (engl. group), abgek. Gr.
    • Subgruppe (engl. subgroup), abgek. SbGr.
      • Formation (engl. formation), abgek. Fm.
        • Subformation (engl. member), abgek. Sfm.
          • Bank, Lage (engl. bed, layer), abgek. Bk. oder Lg.

Ein informeller Begriff außerhalb dieser Hierarchie ist der Begriff Komplex. Es ist eine Gesteinseinheit, die von den benachbarten lithostratigraphischen Einheiten abgrenzbar ist, aber deren komplizierter Internbau nicht weiter lithostratigraphisch unterteilt werden kann. Der Begriff Komplex sollte aber nur für größere Einheiten und höhere Hierarchiestufen (ab Formation) benutzt werden.

Historische Begriffe

Der Begriff Serie wurde in der älteren Literatur häufig im Sinne von Formation (oder Subformation, Gruppe, Komplex) gebraucht. Er ist heute für eine chronostratigraphische Einheit reserviert und sollte deshalb nicht mehr für lithostratigraphische Einheiten verwendet werden. Der Begriff Schicht(en) ist sehr vieldeutig und sollte ebenfalls nicht mehr zur Benennung von lithostratigraphischen Einheiten benutzt werden. Weiterhin dürfen lithostratigraphische Einheiten nicht mehr mit dem Zusatz Stufe oder der Endung -ium versehen werden, da es auch hier zu Verwechslungen mit der gleichlautenden chronostratigraphischen Einheit Stufe kommen kann (z. B. Lias-Stufe) oder den Anschein erwecken könnte, es handle sich um die chronostratigraphische Einheit Stufe (z. B. Erdbachium).

Die älteren lithostratigraphischen Begriffe, die nicht mit den heutigen hierarchisch-lithostratigraphischen Begriffen übereinstimmen, sollen erst nach eine Revision der Lithostratigraphie einer Region durch Begriffe der lithostratigraphischen Hierarchie ersetzt werden.

Daneben verwendet die Bergmannssprache für die lithographischen Einheiten unspezifisch den Begriff Gebirge (im Sinne von allgemein Gestein) – erhalten hat sich der Ausdruck in der Geologie etwa in Bezeichnungen wie Haselgebirge.

Unterschieden wird in diesem Kontext zwischen Hangendes und Liegendes als Lagebezeichnungen für die Einheiten.

Problematik der Datierung

Die Lithostratigraphie wurde in den Anfangszeiten der Geologie auch zur Datierung von Gesteinseinheiten benutzt. Das hat sich aber sehr schnell als nicht verlässlich erwiesen. Die lithostratigraphischen Gesteinseinheiten lassen sich meist nicht auf weite Entfernungen korrelieren. Außerdem kommen oft lithologisch recht ähnliche lithostratigraphische Einheiten in unterschiedlichen Regionen und mit unterschiedlichem Alter vor. Lithostratigraphische Einheiten dürfen deshalb immer nur im Kontext der anderen Formationen einer bestimmten Region betrachtet werden, um in begrenztem Umfang Altersaussagen machen zu können. Mit dieser lithostratigraphischen Methode ist dann eine relative Datierung möglich, d. h., die Formationen eines bestimmten Gebietes können relativ zueinander datiert werden (z. B. die x-Formation ist älter als die y-Formation, diese verzahnt sich mit z-Formation und ist daher gleich alt wie die y-Formation). Ausführlich wird dieses Thema im Artikel über die Stratigraphie, der allgemeinen Schichtenkunde, behandelt.

Literatur

• Amos Salvador: International Stratigraphic Guide. A Guide to Stratigraphic Classification, Terminology and Procedures. 2. Auflage. The International Union of Geological Sciences u. a., Boulder CO 1994, ISBN 0-8137-7401-2.
• Fritz F. Steininger, Werner E. Piller: Empfehlungen (Richtlinien) zur Handhabung der stratigraphischen Nomenklatur. In: Courier Forschungsinstitut Senckenberg 209, 1999, ZDB-ID 530500-7, S. 1–19.

Weblinks

 Commons: Lithostratigraphie – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Richtlinien zur Handhabung der stratigraphischen Nomenklatur – Chronostratigraphie und Lithostratigraphie
• stratigraphy.org: Lithostratigraphic Units, International Stratigraphic Guide, Kap. 5 (englisch)
• Agenames, Verzeichnis internationaler lithostratigraphischer Einheiten
• LithoLex: Lithostratigraphisches Lexikon Deutschland