mini|Ammonitico Rosso in der Breggia-Schlucht, Tessin Der Ammonitico Rosso ist eine mesozoische Formation insbesondere Italiens. Das intensiv rot gefärbte Sediment gehört zu den Cephalopoden-Knollenkalken.
Etymologie Die Bezeichnung Ammonitico Rosso, oft auch als Rosso Ammonitico unter italienischen Geologen und Steinmetzen bekannt, leitet sich ab aus dem Italienischen ammonitico (Ammoniten enthaltend) und rosso (rot).
Erstbeschreibung Im Jahr 1827 beschrieb Tomaso Antonio Catullo erstmals den Rosso Ammonitico unter der Bezeichnung Calcarie rosse ammonitiche. Ihm folgte im Jahr 1847 Leopoldo Pilla in einem Bulletin-Beitrag für die Société géologique de France. Erst im Jahr 1956 wurde der Rosso Ammonitico Veronese von Giorgio Dal Piaz durch einen Eintrag im stratigraphischen Lexikon formalisiert.
Einführung mini|300px|Ammonito Rosso des Oberen Toarciums/Aaleniums mit Fe-Mn-reicher Phosphathaut, Alta Brianza. In der Vergrößerung polymetallische Knollen.
Der Ammonitico Rosso stellt eine Fazies feinkörniger, mehr oder weniger tonreicher Kalke und mergeliger Kalke dar, welche durch Eisenoxide (insbesondere Hämatit) rot gefärbt sind und sich durch ein knolliges Gefüge auszeichnen. Die Farbtöne reichen von dunkelrot über rosa und violett bis hin zu grün. Die Knollen sind heller und kalkreicher als die sie umgebende, dunkelgefärbte, mergelig-tonige Matrix und zeigen deutliche Umrisse. Sie sind generell von irregulärer Gestalt und in der Schichtungsebene abgeplattet und ausgelängt.
Innerhalb des Sediments sind zahlreiche verhärtete Lagen zugegen, so genannte Hartgrunde (Englisch hardgrounds), die von einer feinen, eisen-/magnesiumreichen Phosphathaut überzogen sind. Zwischen den einzelnen Lagen kann es zu einem raschen Faunenwechsel der beteiligten Fossilien kommen. In vielen Horizonten kann überdies Bioturbation beobachtet werden. Die Bestimmung der Ammoniten in reduzierten Sedimentpartien konnte ihre Zugehörigkeit zu unterschiedlichen Biozonen nachweisen und somit eine deutliche Kondensation dieser Lithofazies an den Tag legen.
Ein weiteres Kennzeichen sind der Mangel an Karbonatkörnern, wie sie auf seichten Kalkplattformen angetroffen werden, und das Fehlen typisch terrigener Sedimenteinschaltungen. Die Hauptmasse des Sediments ist biogenen Ursprungs und besteht aus den Skelettüberresten planktonischer und benthischer Organismen. Die resultierenden Sedimentationsgeschwindigkeiten waren folglich sehr niedrig und bewegten sich im Millimeterbereich pro Jahrtausend. Stratigraphische Unterbrechungen und Sedimentationsstop sind häufig zu beobachten. Der Ammonitico Rosso ist eine typisch kondensierte Schichtfolge. Dies hat sehr reduzierte Schichtmächtigkeiten zur Folge, welche sich überdies über einen sehr langen Zeitraum erstrecken.
Leider wurde der Begriff Ammonitico Rosso sowohl lithostratigraphisch als auch lithofaziell gehandhabt, was einige Verwirrung stiftete. Mittlerweile ist klar geworden, dass es keine einheitliche Fazies Ammonitico Rosso gibt, sondern eine Vielzahl sich ähnelnder Lithotypen.
Sedimentologie mini|300px|Geländeaufschluss mit steilstehendem Ammonitico Rosso aus dem Oberen Pliensbachium von Cesana Brianza. Die Bankmächtigkeit des rotgefärbten knolligen Mergelkalkes variiert im Zentimeter- bis Dezimeterbereich.
Sedimentpetrographie Sedimentpetrographisch handelt es sich bei der Fazies Ammonitico Rosso (nach Dunham 1962) vor allem um Mudstone und Wackestone, bioklastischer Packstone ist weit seltener. Unter diese Kalke können Lagen von Areniten, Konglomeraten und Brekzien unterschiedlicher Größenordnung eingelagert sein. Die Brekzienklasten können intraformationellen und wiederaufgearbeiteten Ursprungs sein, oder anderen Formationen entstammen. Im ersten Fall darf womöglich von der Gegenwart syndepositionaler Verwerfungen ausgegangen werden. Als Sedimentstrukturen werden außerdem Wellen- und Strömungsschichtung beobachtet, die auf feinkörnige Turbidite oder Sturmablagerungen hindeuten.
Ablagerungsraum Die Fazies Ammonitico Rosso gibt relativ tiefe Meeresablagerungen zu erkennen, mit einer Mindesttiefe von 200 bis 300 Meter. Trotz dieses tiefen Milieus weist sie auf ein durchbewegtes und durchlüftetes Ablagerungsmilieu hin, verantwortlich für Sauerstoffanreicherung im Sediment und eine reichhaltige und diversifizierte marine Fauna. Anzeichen für anoxische Bedingungen fehlen.
Die Kalkschlämme enthalten zusätzlich eine detritische Komponente biologischen Ursprungs, hervorgegangen aus den Überresten unterschiedlicher Meeresorganismen. Der Ablagerungsraum ist oft mit tektonischen Zerrungsgebieten assoziiert, in denen sich relativ stabile Hochgebiete mit rasch absinkenden Becken abwechseln. Die Hochgebiete tragen eine kondensierte Sedimentfolge wie den Ammonitico Rosso, wohingegen sich die Becken durch turbiditische Serien auszeichnen.
Paläogeographisch befand sich das Südalpin im Unterjura auf 25 bis 35 Grad nördlicher Breite. Im Verlauf des Mittel- und Oberjuras bewegte es sich äquatorwärts und erreichte im Kimmeridgium mit 10 Grad nördlicher Breite seine südlichste Position. Anschließend driftete es in der Unterkreide erneut nach Norden und befand sich während des Valanginiums auf 20 und schließlich im Aptium auf 30 Grad nördlicher Breite.
Ablagerungsmodelle Klassischerweise wird der Ablagerungsraum des Ammonitico Rosso als pelagische Hochzone interpretiert, auf der die akkumulierten Kalkschlämme Anzeichen von Sedimentationsstop und Auflösung manifestieren. Dies deutet auf eine Zunahme der Ablagerungstiefe sowie ein Erreichen der Carbonat-Kompensationstiefe (Englisch carbonate compensation depth oder abgekürzt CCD), deren Druck-Temperaturbedingungen zu einer Lösung von Calcit führten. Die Gegenwart von Hartgrunden und stratigraphischen Lücken lassen auf eine Ablagerungstiefe in der Nähe oder innerhalb des Oszillationsspielraumes der CCD schließen. In diesem Zusammenhang können synsedimentäre Bewegungen an Paläohochs begrenzenden Störungen durchaus zu einer örtlichen Vertiefung des Sedimentationsniveaus geführt und dieses unterhalb die CCD gedrückt haben. Die Tiefenlage der CCD kann außerdem durch veränderte Meeresströmungen ansteigen oder absinken.
Ein anderes Ablagerungsmodell macht ein Absinken des eustatischen Meeresspiegels geltend, wie dies beispielsweise im Oberen Toarcium der Fall war. Dies hatte zur Folge, dass die Sedimentlast jetzt unter den Einfluss von Sturmwellen und oberflächlichen Meeresströmungen geriet und so teilweise oder gänzlich ihrer Mikritfraktion verlustig ging. Das Ergebnis war ein deutlicher Rückgang oder gar Stop im Sedimentvolumen.
Die Sedimentationsmodelle lassen sich aber nicht verallgemeinern – sie sind alles andere als eindeutig und daher unter ihrem jeweiligen stratigrafischen und räumlichen Bezugsrahmen zu bewerten.
Zur Fazies Ammonitico Rosso besteht kein modernes Analog. Dennoch sind sich die meisten wissenschaftlichen Bearbeiter über folgende Punkte einig: Die Fazies ist das typische Ergebnis einer kondensierten Sedimentation auf Horsten, die aus dem Zerbrechen von Karbonatplattformen entstanden waren. Die Hochlagen waren dann ihrerseits unter die Euphotische Zone abgesunken. Vom Kontinentalrand getrennt und von tiefen Becken umgeben bestand die Sedimentation auf den Horsten nur noch aus langsam niedergehendem pelagischen Regen sowie der im Sediment anwesenden benthischen Komponente. Tiefenströmungen machten sich zeitweilig bemerkbar, wie Intraklasten, taphonomisch umgelagerte Ammoniten von beträchtlicher Größe, häufige Erosionsdiskordanzen und lagige, in Sedimentgängen erhaltene Traktionsspuren belegen. Das Tiefenmilieu war durchlüftet, erkennbar an der Rotfärbung des Sediments.
Diagenese mini|300px|Ammonitico Rosso aus der lombardischen Region Brianza. Die Ammoniten – Arieticeras und Dactylioceras – deuten auf Oberes Pliensbachium.
Die Diagenese spielt nach der Sedimentation bei der physikalisch-chemischen und biochemischen Umwandlung des Sediments eine sehr entscheidende Rolle. Bislang herrschte große Unsicherheit über die diagenetischen Vorgänge nach erfolgter Sedimentation des Ammonitico Rosso, insbesondere was ihre zeitliche Abfolge anbelangt. In der Literatur sind bisher grundsätzlich zwei Modellvorstellungen verbreitet: untermeerische selektive Lösung des noch unverfestigten Sediments. Hierbei sammeln sich die unlösbaren Rückstände in der Matrix. Lösung und Wiederausfällung während der diagenetischen Verfestigung des Sediments. Zurzeit wird das zweite Modell bevorzugt. Hierbei gehen Lösung und Wiederausfällung vorwiegend während der diagenetischen Frühphase vonstatten und nur untergeordnet während der eigentlichen Sedimentation. Entscheidend ist der Auflastdruck, der zu einer partiellen Karbonatlösung im sich verfestigenden Sediment führt. Die Lösung erfolgte selektiv, da die in den Ammonitenschalen vorhandene Aragonitkomponente noch vor dem Calcit in Lösung ging. Das gelöste Karbonat fiel in den Sedimentzwischenräumen dann erneut als Calcit aus, Hohlräume wurden verfüllt und zwischen den tonigen und metallischen Rückständen bildeten sich Knollen. Diese wurden dann von der Sedimentauflast verdrückt. Ihre Verhärtung wurde jedoch durch den Drucklösungsprozess verzögert oder gar verhindert. Die Durchdringung der Knollenoberflächen mit umgebender Matrix ging oft unter Bildung von Stylolithen einher.
Karbonatlösung, Ansammlung unlösbarer Rückstände und biochemische Einwirkungen von Mikroorganismen trugen zur Farbänderung der Fazies Ammonitico Rosso bei. Die Karbonatlösung betraf vor allem die Aragonitschalen pelagischer Meerestiere, wie z. B. der Ammoniten. Durch die Farbänderungen von meist rot/rötlich zu grau oder gar grün änderte sich das Erscheinungsbild des Gesteins auf eindringliche Weise.
Stratigraphie und Altersstellung mini|300px|Links:Deutlich entwickelter Knollenkalk in Fazies Ammonitico Rosso von Bassano del Grappa – Rechts:Schichtoberfläche mit dem Ammonitentaxon Aspidoceras, teils verwittert und korrodiert.
Die Lithofazies des Ammonitico Rosso ist diachron. Sie tritt in Gesteinsserien unterschiedlicher Epochen auf, die zeitlich teilweise sehr weit auseinanderliegen können.
Generell findet sich die Fazies im Jura (Oberes Pliensbachium bis Tithonium) und überdeckt somit einen Zeitraum von rund 40 Millionen Jahren. Ihre Hauptverbreitung war im oberen Unterjura (Toarcium bis Aalenium). Sie kann aber bereits wesentlich früher auftreten, so erscheint sie beispielsweise in den Dolomiten Friauls (italienisches Südalpin) während der Mitteltrias im Anisium. Der Rosso Ammonitico Lombardo in der westlichen Lombardei wurde während des Pliensbachiums, des Toarciums und des Aaleniums abgelagert, wohingegen der Rosso Ammonitico Veronese weiter im Osten dem Bajocium bis einschließlich Unteres Tithonium zuzuordnen ist. Letztere Fazies weist sehr viele Schichtlücken auf, die durch ein Aussetzen der Sedimentation entstanden sind. Der Niedergang der Fazies Ammonitico Rosso war recht rasch und erfolgte an der Jura-/Kreidegrenze. Sie wurde durch pelagische Ablagerungen mit höherem Gehalt an Calciumcarbonat abgelöst – wahrscheinlich durch ein Absinken der CCD bedingt. Die genauen Ursachen dieses Ereignisses sind selbst heute noch umstritten und werden auf bedeutende Änderungen der Meeresströmungen und/oder auf eine explosive Entwicklung kalkhaltiger planktonischer Organismen zurückgeführt – Hauptlieferanten der pelagischen Sedimente.
Dennoch erscheint der Ammonitico Rosso sogar noch in der Unterkreide, wie durch einen norditalienischen Fund im Jahr 2011 belegt werden konnte. Die Fundstätte befindet sich bei Wolkenstein in der Provinz Bozen, etwa 40 Kilometer von der österreichischen Staatsgrenze entfernt. Ihr genaues Alter ist Oberes Valanginium bis Unteres Hauterivium.