Das Aquitanische Becken ist zusammen mit dem Pariser Becken das größte mesozoische und känozoische Sedimentbecken Frankreichs. Das rund 60 000 Quadratkilometer große Becken liegt über dem während des Perms erodierten variszischen Grundgebirge, welches sich seit der Trias allmählich abzusenken begann. Im Parentis-Becken und im Subpyrenäenbecken ist das Grundgebirge an seiner tiefsten Stelle unter einer Sedimentauflast von 11000 Metern verborgen.
Geographische Gliederung
Das Aquitanische Becken, benannt nach der gleichnamigen Region Aquitanien, besitzt in etwa die Gestalt eines Trichters, dessen Öffnung nach Westen die geradlinige, in etwa 330 Kilometer lange, Nord-Süd-verlaufende Atlantikküste darstellt. Seine südliche Begrenzung sind auf rund 350 Kilometer die Ostsüdost-Westnordwest-streichenden Pyrenäen. Im Südosten reicht das Becken in der Détroit de Carcassonne zwischen Montagne Noire im Norden und Mouthoumet im Süden bis kurz vor Narbonne, wo es von Pyrenäendecken überfahren wird. Die nordöstliche anschließende bogenförmige Umrahmung wird vom Zentralmassiv gebildet. In der Schwellenregion des maximal 100 Kilometer breiten Seuil de Poitou im Norden besteht eine Verbindung zum angrenzenden Pariser Becken. Im äußersten Norden wird das Becken auf zirka 110 Kilometern in Ost-West-Richtung von der Vendée begrenzt, dem südlichsten Ausläufer des Armorikanischen Massifs.
Beckenstruktur
Das Aquitanische Becken ist ein sehr stark asymmetrisch aufgebautes Vorlandbecken. Seine tiefste Stelle mit 11000 Metern befindet sich in unmittelbarer Nähe der Nordpyrenäenüberfahrung.
Die 2000-Meter-Isobathe folgt in etwa dem Lauf der Garonne und unterteilt das Becken in einen seichten Plateaubereich im Norden (das so genannte Aquitanische Plateau) und in einen tiefen, eng gefalteten Bereich. Das tafelförmige Plateau im Norden besitzt nur eine stark reduzierte Sedimentabfolge mit langwelligem Faltenbau und gelegentlichen Störungen. Der gefaltete Bereich im Süden zeigt bereits seit der Untertrias Subsidenz, der Verformungsgrad steigt hierbei in Richtung Nordpyrenäenüberfahrung immer mehr an, außerdem tritt noch eine starke Salztektonik (Diapirismus) hinzu.
Eine Abweichung in diesem etwas vereinfachten Schema stellt das Parentis-Becken am Atlantikrand dar. Auch das Parentis-Becken erreicht die stolze Tiefe von 11000 Metern. Es bildet eine symmetrische Einmuldung, die vom Golfe de Gascogne aus Richtung Arcachon zieht und seewärts bereits teilweise von ozeanischer Kruste unterlagert wird. Möglicherweise handelt es sich hier um ein Pull-Apart-Becken an einer auf den Kontinent übergreifenden, langwährenden Transform-Störung.
Sedimentäre Entwicklung
Die gemachten Angaben zur Sedimentabfolge und deren Mächtigkeiten beruhen auf über 70 Erkundungsbohrungen, die das Grundgebirge gelegentlich erst auf über 6000 Meter Tiefe antrafen.
Die sedimentäre Entwicklung beginnt im Aquitanischen Becken in der Untertrias in unmittelbarer Nähe der Nordpyrenäenüberfahrung (Anmerkung: Permotriassische Becken wie beispielsweise das Brive-Becken und das Grésigne-Becken werden noch zum Grundgebirge gerechnet). Von hier ausgehend breitete sich die Einsenkung langsam nach Norden aus.
Trias
Die Sedimentation setzt in der Untertrias (Buntsandstein) mit bunten Sandsteinen und Tonsteinen ein, in der Mittleren Trias (Muschelkalk) folgen dolomitische Kalke, Salzlagen und bunte Tonsteine. In der Obertrias (Keuper) setzt sich die Salzabscheidung weiter fort, den Abschluss bilden dann ophitische Laven. Die Salzlagen wurden später während der Pyrenäen-Orogenese als Diapire aktiviert, die bunten Tonsteine dienten als Abscherhorizonte, an denen triassische Sedimente später dann bis an die Linie Arcachon – Toulouse verpresst wurden.
Kennzeichnend für die Triassedimente ist ihr kontinentaler, germanotyper Charakter. Sie können insgesamt bis über 1000 Meter mächtig werden. Die Sedimente reichen im Norden in etwa bis an die Linie Garonnemündung – Brive.
Jura
Das Hettangium besitzt transgressiven Charakter und zum ersten Mal treten jetzt im Aquitanischen Becken marine, jedoch generell relativ fossilarme Sedimente auf. Diese Lias-Transgression greift ab dem Sinemurium - gekennzeichnet durch kalkig-dolomitische, teils oolithische Sedimentation - schrittweise auf ganz Aquitanien über, um dann trotz kleinerer Regressionen im Pliensbachium gegen Ende des Lias und im Dogger das Grundgebirge des westlichen Zentralmassivs zum Teil mit mehr als 30 Kilometern zu überlappen - ähnliches gilt auch auch für die westliche Vendée. Bis zur Linie La Rochelle - Angoulême - Périgueux - Figeac baut sich im Nordabschnitt ein innerer Schelf auf. Hier bestehen die generell detritischen Transgressionssedimente in der Regel aus einem Basiskonglomerat, aus Arkosen sowie aus an pflanzlichem Material reichen Sand- und Tonsteinen. Im Südabschnitt schreitet die Salzabscheidung (mit Lagen von Anhydrit) weiter fort, die im Lias bis zu 500 Meter mächtig werden kann. Im anschließenden Toarcium existiert zum ersten Mal über den Seuil de Poitou eine Meeresverbindung zum Pariser Becken und über die Détroit de Rodez und die Détroit de Carcassonne zum Jurameer Südostfrankreichs.
Der Dogger erreicht entlang einer Nord-Süd-verlaufenden Linie Angoulême - Tarbes seine maximale Mächtigkeit von 300 Metern. Entlang dieser Linie bauen sich Riffkomplexe auf, die das Aquitanische Becken zweiteilen. Auf dem östlich der Riffe gelegenen flachen Schelf kommen neritische Kalke und Dolomite zur Ablagerung, im zum Atlantik hin geöffneten Bereich scheiden sich pelagische Kalkmergel aus, die sehr reich an mikrofossilen Fädchenbildnern (Bryozoen) sind.
Diese bedeutende Faziesgrenze bleibt anfangs auch im Malm weiter bestehen. Nach Aussetzen der Sedimentationstätigkeit im Oxfordium werden im tieferen Westbereich Ammoniten-führende Mergel und Kalke abgesetzt, im Ostbereich hingegen kalkhaltige Dolomite. Während des Kimmeridgiums erreicht die marine Sedimentation dann ihren Höchststand mit einer im gesamten Aquitanischen Becken abgesetzten Kalk-Mergel-Folge in ruhiger rhythmischer Wechsellagerung (reich an Exogyren und Lituolideen). Die Regression des Jurameeres macht sich im ausgehenden Tithonium bemerkbar, so erscheinen beispielsweise im Adour-Becken Dolomite und Brekzien, in der Charente Evaporite, im Quercy extrem littorale Sedimente, im Parentis-Becken lakustrine Kalke und im Gers Anhydrite. Die Meeresstraßen schließen sich wieder und ein letztes Riff hält sich noch im Périgord (bei La Tour-Blanche). Das Meer zieht sich schließlich wieder bis südlich hinter die Garonne zurück.
Unterkreide
Nach einem längeren Hiatus setzt die Sedimentation wieder in der Unterkreide ein. Die Sedimentation bleibt auf zwei Gebiete beschränkt - auf das Parentis-Becken und auf das Adour-Becken. Beide Teilbecken weisen eine erstaunliche Subsidenz auf. So werden beispielsweise im Parentis-Becken in der Unterkreide bis zu 2000 Meter Sediment abgelagert, im Adour-Becken sogar bis zu 4000 Meter. Das restliche Aquitanische Becken unterliegt im selben Zeitraum weiterhin starker Erosion.
Die ersten Ablagerungen in den beiden Teilbecken sind litorale Sedimente in Wealden-Fazies, hauptsächlich Sand- und Tonsteine.
Im Barremium scheiden sich dann marine Flachwasserkalke ab, die im nördlichen Parentis-Becken von detritischen Ablagerungen abgelöst werden. Bei Lacq gehen die Kalke sogar in Lagunarfazies (Anhydrite) über.
Im Oberen Aptium etabliert sich in den beiden Teilbecken die Urgon-Fazies - Fossilkalke mit Algen, Korallenpolypen und Rudisten. Die Urgonfazies umgürtet das Parentis-Becken vollständig; sie bleibt bis ins Albium bestehen.
Ab dem Albium erfolgen im südlichen Aquitanischen Becken starke salztektonische Bewegungen, die ihrerseits wiederum einen großen Einfluss auf die Sedimentation ausüben - es entstehen Brekzien, mächtige Konglomerate und Turbidite. Im Parentis-Becken bildet sich als Folge sogar eine bemerkenswerte Diskordanz. Im nördlichen Aquitanischen Becken hingegen legen sich zum selben Zeitpunkt die Sedimente in langwellige Faltenzüge herzynischer Richtung. Die Sedimentation im ausgehenden Albium unter ansteigendem Meeresspiegel ist tonig, die Kalkreliefs der Urgonfazies werden von ihr vollkommen überdeckt.
Oberkreide
Die bereits im ausgehenden Albium beginnende Transgression breitet sich im Cenomanium sehr rasch gen Norden aus. Der Sedimentationsraum nimmt letztendlich in etwa dieselben Ausmasse an wie zuvor im Jura. Die Nordpyrenäenüberfahrung bildet zu diesem Zeitpunkt die Faziesgrenze zwischen Schelfsedimentation im Norden und einsinkenden Trögen im Süden, welche Flyschsedimente aus dem Pyrenäenraum aufnehmen. Im Flyschbereich ist die Sedimentation während des Turoniums und des Coniaciums sehr unruhig. Im übrigen Aquitanischen Becken werden während dieses Zeitraums vorwiegend pelagische Kalke ausgeschieden (so befinden sich beispielsweise die Typlokalitäten für das Coniacium, das Santonium und das Campanium in der Charente).
Am Nordrand treten auf Grund der küstennahen Lage differenziertere Fazies auf. So besitzt das Cenomanium im Norden drei Sedimentationszyklen:
- Im oberen Zyklus eine leichte Regression mit sandigen Rudistenkalken und Austernmergeln im Nordwesten und sehr flachmarinen, gipsführenden Mergeln und Sanden im Nordosten.
- Im mittleren Zyklus, der bis in den Quercy übergreift, generell tiefermarine Mergel (ausgenommen vereinzelte Paleoreliefs im Périgord mit Litoralfazies und Ligniten).
- Im unteren Zyklus Flachwasserfazies mit Rudistenriffen im Nordwesten und kontinentaler Einfluss mit Ligniten im Nordosten.
Das Turonium besitzt marin transgressiven Charakter und breitet sich bis in den Lot aus. Es läßt sich generell zweiteilen:
- In ein aus massiven, brekziösen Rudistenkalken mit nachfolgenden Kalksanden bestehendes Angoumien. Das Angoumien bildet teilweise recht markante Geländestufen aus.
- In ein kreidehaftes, mergeliges Ligérien an der Basis.
Gegen Ende des Turoniums kommt es zu einer Anhebung des Zentralmassivs, welche sich als ausgedehnte Sandschüttungen im Sediment niederschlägt.
Coniacium und Santonium werden im nördlichen Aquitanischen Becken allgemein aus Kalken aufgebaut, die jedoch östlich von Périgueux zusehends sandigen Charakter annehmen.
Das Campanium folgt mit einer ausgeprägten Diskordanz. Der Flyschtrog erweitert sich jetzt nach Norden. In der Umgebung von Pau wurde vor dem Beginn der Flyschsedimentation die gesamte Unterkreide und der gesamte Jura wegerodiert, stellenweise griff die Erosion sogar bis zum Grundgebirge herab. Nördlich von Pau tritt das Campanium in Mergelfazies auf, dem so genannten Aturien. Im nördlichen Aquitanischen Becken hingegen vereinheitlichen sich die Sedimente und es werden vollmarine, hornsteinführende Kalkmikrite abgelagert.
Im Maastrichtium beginnt eine Regression. Nach anfänglicher Ablagerung von bioklastischen Rudistenkalken kommt es zu einer deutlichen Meeresspiegelabsenkung und schließlich zur Emersion. Das Meer zieht sich sukzessive bis hinter die Linie Arcachon-Toulouse zurück. Gleichzeitig entstehen am Nordrand vereinzelte flache Faltenzüge mit herzynischer Streichrichtung.
Känozoikum
Während des Paläozäns folgt die Küste in etwa der Linie Arcachon-Toulouse. Nördlich dieser Linie (in der Nordaquitanischen Zone) ist die Sedimentation kontinental – rote Tonsteine, Sande und lakustrine Kalke. Es erfolgt ein kurzer Meeresvorstoß, der Echinidenkalke hinterläßt. Im südlichen Beckenbereich bildet sich bis zur Linie Audignon-Carcassonne (Zentralaquitanische Zone) ein flacher Schelf. Die weiter im Süden gelegene Südaquitanische Zone ist Tiefwasserbereich, der jedoch gen Osten zusehends verflacht.. Im Golfe Aturien im Westen werden pelagische Kalke sedimentiert, die Globigerinen, Operculinen und Alveolinen enthalten. In der Nähe der Petits Pyrénées sind die Kalke bereits flachwasserfaziell, sie führen hier Madreporien, Echiniden und Operculinen. In der Ariège und in den Corbières im Osten nehmen die Sedimente schließlich gänzlich kontinentalen und lakustrinen Charakter an.
Im Unteren Eozän (Ypresium) erfolgt eine erneute Transgression, das Meer stößt bis ins Medoc und bis südlich von Oléron vor. Im Golfe Aturien lagern sich jetzt Globorotalia-führende Mergel ab, weiter östlich turitellenreiche Mergel und Kalke. Im neuüberschwemmten Bereich sedimentieren Sande und Kalke reich an Alveolinen und Nummuliten. Im kontinentalen Nordosten lagern sich zur gleichen Zeit eisenreiche Sande (in der Charente) und Molassen (im Libournais und im Agenais) ab.
Im Mittleren Eozän (Lutetium und Bartonium) setzt sich der Anstieg des Meerespiegels fort. Die Alveolinen- und Nummultenkalke breiten sich weiter aus, nach Norden bis Blaye und Saint-Palais und nach Osten ins Agennais. Der Nordpyrenäengraben vertieft sich, gleichzeitig werden in seinen Ostteil Konglomerate geschüttet, die Poudingues de Palassou. Dies markiert den Beginn der Heraushebung des Pyrenäenorogens.
Während des Oberen Eozäns (Priabonium) erfolgt ein Meeresrückzug. Der Nordpyrenäengraben wird jetzt vollständig mit dem Abtragungsschutt der Pyrenäenkette verfüllt. Im Medoc halten sich noch Nummulitenkalke und -mergel, jedoch östlich von Bordeaux treten bereits kontinentale Molassen in Erscheinung, die südlich der Gironde in gipsführende Formationen übergehen.
Ein permanent marines Milieu bleibt während des Unteren Ologozäns (Rupelium) im Süden mit Nummuliten-, Lamellibranchien- und Echinidenführenden Mergeln und Sanden weiterhin bestehen. Die Anomienkalke des südlichen Medoc sind hingegen lagunär. Nach einem kurzlebigen Meeresvorstoß zu Beginn des Chattiums (mit Asterienkalken im nördlichen Medoc und im Libournais; mit säugetierführenden Molassen im Agenais) zieht sich das Meer gegen Ende des Oligozäns sehr weit zurück. Dieser generelle Rückzug wird von tektonischen Bewegungen begleitet, die im Norden und im Zentrum antiklinale Rücken entstehen lassen.
Im Unteren Miozän (Aquitanium) transgrediert das Meer erneut, ausgehend von seinem Rückzugsgebiet in den südwestlichen Landes, gen Norden und Osten. Marine , litorale und lakustrine Fazies wechseln mit einander ab. Während eines leichten zwischenzeitlichen Rückzugs entsteht bei Condom ein riesiger See, der Lac de Saucats, in dem der Calcaire gris de l'Agenais abgesetzt wird. Danach erreicht das Meer seinen Höchststand. Es wird von kontinentalen Sedimenten umrahmt, deren Mächtigkeit gegen Südosten anwächst.
Das Obere Miozän (Tortonium und Messinium) wird von einem drastischen Meeresrückzug nach Westen geprägt. Das Meer ziehtsich zuerst aus dem nordöstlichen Bordelais und aus dem Bazadais zurück, um schließlich den größten Teil des Beckens zu verlassen. In vom Meer aufgegebenen Gebieten im Armagnac sedimentieren fossilleere Sande und Tone.
Im Pliozän beschränkt sich das Meer nur noch auf einen schmalen Streifen in der Nähe des Arcachon-Beckens südlich von Soustons. Es hinterläßt sandige Mergel, die sehr reich an benthischer Mikrofauna sind. Im restlichen Aquitanischen Becken lagern sich kontinentale Sande ab, die Sables fauves.
Die progressive Verlandung des Aquitanischen Beckens ausgehend von seinem Nordostrand ging mit einer bedeutenden subaerischen Erosion einher, die in den detritischen Schwemmfächern mehrere Verebnungsniveaus herauspräparierte, darunter: Eine eozäne Verebnungsfläche Eine aquitanische Verebnungsfläche, die meist stark verkieselt ist – gut sichtbar im Agenais, im Périgord und im Quercy. Eine pliozäne (Zancleum) Verebnungsfläche, gekennzeichnet durch geröllhaltige Tone im Bordelais und in den Landes.
Auf der pliozänen Verebnungsfläche installiert sich dann das heutige Entwässerungsnetz.
Struktureller Aufbau und Tektonik
Strukturell läßt sich das Aquitanische Becken in zwei Bereiche gliedern, die durch eine bedeutende Störung voneinder getrennt werden. Es handelt sich hier um die Nordaquitanische Flexur, die von Arcachon ausgehend in Richtung Carcassonne zieht. Sie stellt die Verlängerung des nordaquitanischen Kontinentalabhangs dar und teilt das Aquitanische Becken strukturell in eine Nordprovinz und in eine Südprovinz.
Die Nordprovinz stellt einen typischen Kontinentalschelf dar mit stark reduzierter Sedimentation und mehreren Auftauchphasen (während der gesamten Unterkreide, phasenweise in der Oberkreide und im Känozoikum). Sie ist durch unkomplizierte tektonische Strukturen (langwellige Faltenzüge, Verwerfungen) gekennzeichnet, die herzynischen, armorikanischen und variskischen Streichrichtungen folgen. Diese Strukturen wurden im Verlauf mehrerer Phasen angelegt:
- Jurassische Phase. Die angelegten Strukturen sind meist synsedimentären Ursprungs und folgen variskischen Streichrichtungen. Während der später erfolgenden Kreidesedimentation beeinflussen sie Faziesräume und den Transgressionsmodus nachhaltig.
- Endcampanische-maastrichtische Phase. Diese Phase verstärkt die bereits jurassisch vorgezeichneten Strukturen. Es entstehen folgende antiklinale Rücken, die zum nordöstlichen Beckenrand mehr oder weniger parallel verlaufen und sich bis über 200 Kilometer verfolgen lassen:
- Die Antikline von Mareuil-Meyssac. Diese Struktur ist eine asymmetrische Antikline bei Mareuil, jedoch zwischen Terrasson und Meyssac eine Verwerfung mit bedeutender Sprunghöhe.
- Die Antikline von Périgueux. Diese Struktur verläuft von Cognac über La Tour Blanche nach Périgueux und Saint-Cyprien, als typische Antikline ausgebildet ist sie bei La Tour Blanche und bei Saint-Cyprien.
- Die Antikline von Oléron-Jonzac-Ribérac-Sauveterre-la-Lemance. Diese Struktur ist eine eindeutige Antikline bei Jonzac und bei Sauveterre.
Diese Antiklinen werden von den Nordwest-Südost verlaufenden synklinalen Einmuldungen von Sarlat und von Saintes unterbrochen.
- Eozäne-oligozäne Phase. Es entstehen weitere Antiklinen, meist etwas tieferen Stockwerks und an der Oberfläche nicht zu erkennen:
- Die Nordost-Südwest-streichenden domartigen Aufbeulungen von Listrac, von Blaye und von Couquèques.
- Die Nordwest-Südost-streichende Aufbeulung von Sainte-Hélène-Carcans.
- Das Synklinal von Bordeaux.
- Der Ost-West-streichende antiklinale Rücken von La Teste-Villagrains-Landiras-Miramont in der Guyenne.
Die Südprovinz wird von den tiefen Teilbecken Parentis und Adour, sowie dem dazwischenliegenden Schwellenbereich von Mimizan geprägt. Die tektonischen Bewegungen waren hier wesentlich komplizierterer Natur und werden zusätzlich von einer bedeutenden Salztektonik überlagert. Leider wird ein Großteil der gebildeten Strukturen von plio-quaternärem Detritus überdeckt. Dank der zahlreichen Erkundungsbohrungen auf Erdöl und Grundwasserleiter sind sie aber in großen Zügen bekannt. Wie in der Nordprovinz handelt es sich auch hier hauptsächlich um parallel angeordnete Antiklinalrücken, deren Wellenlänge gegen Süden stetig abnimmt. Umgekehrt steigt die Intensität der Halokinese in Richtung Süden. Die Antiklinalrücken entstanden während der Heraushebung der Pyrenäen im Eozän/Oligozän. Ihre Strukturierung war im Miozän abgeschlossen.
Folgende Antiklinalzüge lassen sich erkennen (von Nord nach Süd): Parentis-Bouglon-Agen Mimizan-Roquefort-Créon-Cezans-Lavardens Boos-Audignan-Nogaro Saubrigues-Biarotte-Bastennes-Garlin Peyrehorade-Sainte-Suzanne-Lacq-Pau-Meilhon
Tektonische Ausgleichsbewegungen während des Plio-Quaternärs folgten meist Vorzeichnungen im Grundgebirge und einige pliozäne Verebnungsflächen wurden verkippt. Dies hatte einen sehr großen Einfluss auf das hydrographische Netzwerk, so kam es zu Flusslaufverlagerungen und zu Flussaufgaben im Becken der Garonne und des Adour.
Quellen
- Vigneaux, M. (1975). Aquitaine occidentale. Guides géologiques régionaux. Masson. ISBN 2-225-41118-2
- Winnock, E. (1996). Bassin d'Aquitaine. Beitrag in der Encyclopaedia Universalis. ISBN 2-85229-290-4