Karbon (354 bis 290 Ma)

Herkunft des Namens Paläogeographie global Paläogeographie Mitteleuropa Orogenese Klima Fossilien Typische Gesteinsserien

Carbo = Kohle

Laurussia liegt am Äquator. Zwischen Laurussia und Gondwana liegt ein Meeresraum mit Terranes. Schon im Devon kam es zur Kollision zwischen den Terranes, aber im Karbon kam es zur Fortsetzung dieser Konvergenz zwischen Laurussia und Gondwana mit Höhepunkt an der Wende Unterkarbon/Oberkarbon. Dies repräsentiert die variszische Orogenese in Europa. Dabei werden in Mitteleuropa und Nordamerika riesige Gebirge aufgefaltet.

Starke Klimakontraste gegen Ende des Karbons führen zur Vergletscherung großer Teile von Afrika, Indien, Australien und der Antarktis (permo-karbonische Vereisung), während Mitteleuropa im Tropengürtel liegt. In dieser Periode wurden gewaltige Kohleflöze gebildet, die heute zu den wichtigsten Kohlelagerstätten in Europa gehören.

Im Unterkarbon gab es zwischen Laurussia und Gondwana Festlandschwellen. Dies waren das Franko-Allemannisch-Böhmische Land, die Mitteldeutsche Kristallinschwelle und die Normannische Schwelle. Das Meer transgredierte im Unterkarbon über den Südrand des Old-Red und bildete ein Schelfmeer im Bereich der Britischen Inseln (bis Schottland). Es kam zur Ausbildung von zwei Faziesräumen.

Die Kohlenkalk-Fazies findet man in Irland, England, Belgien, den Ardennen bis zum linksrheinischen Schiefergebirge und Polen. Es handelt sich um Bryozoen-Riffkalke, Schuttkalke, bioklastische Kalke und dunkle, bituminöse Kalke. Die Kulm-Fazies findet man im Rheinischen Schiefergebirge nördlich der Mitteldeutschen Kristallinschwelle. Sie besteht aus Posidonienschiefern und Kieselschiefern im Norden und einer Flyschfazies im Süden (turbiditische Sandsteine, Tiefwasserkonglomerate und Olisthostrome).

Südlich der Mitteldeutschen Kristallinschwelle befand sich das saxothuringische Becken mit ~ 3000m Kulmsedimenten. Im Oberkarbon wurden durch die variszische Orogenese weite Teile Europas zu Festland. Durch die Kollision von Gondwana und Laurentia wurde in mehreren Phasen (variszische Gebirgsbildung) ein bis zu 500 Kilometer breites Gebirge aufgefaltet, das durch ganz West- und Mitteleuropa, von Spanien bis nach Polen verlief. An seinem nördlichen Ufersaum und in festländischen Becken wuchsen im Oberkarbon in tropischen Sümpfen und Küstenmooren riesige Wälder, aus denen später mächtige Kohleflöze entstanden. Zwischen Europa und Afrika riss ein nach Osten offenes schmales Meeresbecken auf. Während des Karbons kam es zu Magmatismus (eigentlich von Devon bis Perm). Im Moldanubikum bildeten sich zahlreiche Granitplutone, im Rhenoherzynikum nur vereinzelte (Brocken im Harz). Man unterscheidet paralische Steinkohlenvorkommen (in subvariszischen Saumtiefen in Molassebecken im Westfal) und limnische Steinkohlen (limnisch-fluviatile Sedimentationsbedingungen in intramontanen Becken).

Variszische Orogenese

Ausgedehnte tropische Regenwälder bedeckten die tropischen Zonen entlang des Äquators. Durch das Wachstum der Kontinente kam es zu Vergletscherungen. Ein ausgedehnter Eisschild bedeckte im Namur den Südpol. Ausgedehnte Trockenzonen mit wüstenähnlichen Charakter erstreckten sich auf der Nord- und Südhemisphäre. Starke Klimadifferenzierung gegen Ende des Karbons führten zur Inlandsvereisung von Gondwana (permo-karbonische Vereisung), während Mitteleuropa im Tropengürtel lag. Der Südpol lag im Bereich der Antarktis. Durch die ausgedehnte Vergletscherung sank der Meeresspiegel weltweit sehr stark ab.

Leitfossilien: Goniatiten, Conodonten, Großforaminiferen, Korallen, Brachiopoden, Landpflanzen im Oberkarbon von Mittel- und Westeuropa

Pflanzen: Paläophytikum (Zeitalter der Farnpflanzen). Nachdem im jüngsten Devon üppige Wälder schon weit verbreitet und die ersten Samenpflanzen entstanden waren, kommen nun Samenpflanzen nd Sporenpflanzen nebeneinander vor. Das Festland wird großräumig von einer Pflanzendecke bekleidet. Es findet ein rasches Wachstum unter hoher Feuchtigkeit (Tropenmoore) statt. Dadurch wird es auch den Tieren, deren Nahrungsgrundlage die Pflanzen bilden, möglich, das Festland zu besiedeln. Die Wälder im Oberkarbon bestanden aus Samenfarnen (Glossopteris), Schachtelhalmen (Calamites), Bärlappgewächsen (Lepidodendron und Sigillaria) und Koniferen (Gymnospermen).

Tiere: Wichtige Entwicklungsfortschritte machen die Fische, die Vierfüßer und die Pflanzen. Die altertümlichen gepanzerten Fische werden von den Knorpel- und Knochenfischen abgelöst, aus den Amphibien entstehen die Reptilien. Auffällige Faunenelemente sind die bis zwei Meter langen Tausendfüßer und erste flugfähige Insekten mit bis zu 70 cm Flügelspannweite. Beide Gruppen gehören, neben den Spinnentieren, zu den besonderen Seltenheiten unter den karbonischen Fossilien. Marine Kalkalgen breiteten sich aus. Es gab Knorpel- und Knochenfische. Riffe waren klein und wurden von Schwämmen, Bryozoen und Kalkalgen aufgebaut. Im Unterkarbon fand eine starke Kalksteinbildung aus Crinoiden, Bryozoen und Foraminiferen (Fusulinen) statt.
Riffbildner im Unterkarbon: Bryozoen und im Oberkarbon: Algen

Im Unterkarbon kam es zur Transgression mit Bildung warmer Kontinentalmeere und Kalksteinsedimentation. An der Wende Unter-/Oberkarbon kam es zur Regression mit Massensterben. Nach der variszischen Orogenese fand die Kohlebildung statt. Oft findet man eine rhythmische Wechsellagerung der Gesteine, hervorgerufen durch Meeresspiegelschwankungen (z.B. in den Auernig-Schichten).

Literatur

Faupl,P. (2000): Historische Geologie.-UTB, Wilhelm Fink Verlag, 270 S.

Krömmelbein, K. (1991): Brinkmanns Abriss der Geologie, Historische Geologie.- Enke Verlag, 404 S.