Die Wroxham Crag Formation ist eine Formation aus dem Pleistozän East Anglias. Sie ist die oberste Formation der Crag Group und wurde im Gelasium ab 2,2 Millionen Jahre vor heute abgelagert.
Etymologie mini|hochkant=1.6|Die Wroxham Crag Formation über weißer Kreide der Chalk Group nordöstlich von Weybourne
Die Formation ist nach Wroxham benannt, einer Gemeinde in der Grafschaft Norfolk nordöstlich von Norwich. Wroxham dürfte sich von wrocc „Bussard“ (möglicherweise auch ein Eigenname) und ham(let) oder homestead ableiten. Ham stammt vom Altenglischen hām mit der Bedeutung „Heim“ oder „kleine Ansiedlung“. Im Domesday Book wird es im Jahr 1086 als Vrocsham erwähnt.
Das mittelenglische Wort crag aus dem 13. Jahrhundert bezeichnet im örtlichen Sprachgebrauch einen muschelhaltigen Sand oder Schotter. Crag ist wahrscheinlich aus dem keltischen Wort cregga hervorgegangen – mit der Bedeutung „Muschel“, da Muscheln einen großen Anteil in den Sedimentlagen einnehmen. Im Dialekt East Anglias steht der Ausdruck crag für muschelreiche Sande. R. Taylor verwendete den Ausdruck erstmals 1824 in einem rein geologischen Sinn. Im Jahr 1961 erweiterte Brian M. Funnell den Begriff schließlich auf sämtliche Formationen mit derartigen Ablagerungen.
Geschichtliches Die Wroxham Crag Formation, Komputerkürzel WRCG, wurde erstmals im Jahr 1996 – also sehr spät – von James Rose und Kollegen formalisiert.
Verbreitung Die Wroxham Crag Formation beschränkt sich in ihrem Vorkommen auf das zentrale und das östliche Norfolk sowie auf das nordöstliche Suffolk mit der Südgrenze bei Halesworth.
Typlokalität Eine Typlokalität ist für die Formation nicht ausgewiesen, ihr Stratotyp befindet sich aber im Gebiet zwischen Wroxham, Weybourne und Sidestrand (alle in Norfolk), hierin mit eingeschlossen ist die Küste Nordnorfolks.
Einführung Die Sedimentfolge des Altpleistozäns (Gelasium) des Nordseebeckens ist komplex und enthält verschiedene, seitlich auskeilende, stratigraphische Einheiten, deren Alter nur ungenau bestimmt sind. Die flachmarine Crag Group East Anglias zeichnet sich insbesondere durch Molluskenfaunen aus, deren jüngste der Wroxham Crag Formation (oft auch als Weybourne Crag bezeichnet) angehört. Diese Formation wird insbesondere durch das erstmalige Erscheinen der Muschel Macoma balthica gekennzeichnet, welche wie viele andere Mollusken der Crag Group aus dem Pazifikraum stammt. Ferner verschwand in der Wroxham Crag Formation und im gesamten Nordseeraum das Muscheltaxon Mya arenaria, um erst ganz spät im Holozän wieder aufzutauchen.
Geologie Lithologie Die zirka 20 Meter mächtige Wroxham Crag Formation baut sich aus zwischengeschichteten Kiesen, Sanden, Silten und Tonen auf. Die Kiese werden von Flint (bis rund 80 %) sowie von Quarz und Quarzit (bis zu 60 %) beherrscht. Lithologisch untergeordnet sind Cherts des Karbons, Rhaxella Chert, Greensand Chert, Spilsby Sandstone und felsische Vulkanite aus Nordwales.
Sedimentologie Ablagerungsmilieu Die Sedimente der Wroxham Crag Formation wurden in einem Ästuar oder als flachmarine Strandfazies in einer Bucht abgelagert. Ihr Ablagerungsraum war das südliche Nordseebecken, das im Altpleistozän Subsidenz zeigte. Eine Vermischung mariner und fluviatiler Einflüsse war vorherrschend und wurde durch Gezeitenrinnen, Sandbarren und Muddenebenen charakterisiert. Die Einsinkbewegungen erleichterten die Sedimentation von Muschelsanden und laminierten Tonen, außerdem herrschte zwischen 2,2 und 2,1 Millionen Jahren vor heute ein Meeresspiegelhochstand.
Die beteiligten Sedimentationsprozesse waren teils transgressiver Natur. So lagern Sande auf liegenden Kiesrückständen – als Beispiel sei hier das bekannte Stone Bed aus großen Flintkiesen erwähnt, welches unmittelbar auf der Kreide lagert, an der Erosionsflächen vergangener Meeresspiegeltiefstände eindeutig markiert wurden.
Von weit her transportierte Klasten, die etwa 30 % des Kiesgehalts ausmachen (Rhaxella Chert etc.) wurden von ehemaligen Flusssystemen wie den Bytham River und der weiter südwärts verlaufenden Proto-Themse eingetragen (der Bytham River entwässerte Zentralengland). Die Klasten wurden mittels Küstenlängsströmungen und Flusseinträgen ins Ästuarsystem transportiert. Gezeitenströmungen und Wellengang wirkten erosiv und Bioturbation trug dazu bei, dass sich marine und nicht-marine Sedimente miteinander vermischten. Nach erfolgter Ablagerung kam es durch oxidierende Grundwasseraustritte zu Eiseneinfärbungen bei Sanden und Kiesen.
Als Bestandteil der Crag Group zeichnet die Wroxham Crag Formation den Übergang von Küstenebenen- zu Innenschelf-Environments nach, welcher von altpleistozänen Meeresspiegelschwankungen bei gleichzeitiger Beckenverfüllung angetrieben wurde. Der Ablagerungsverlauf dokumentiert wiederholte Transgressionen in einem zwar tektonisch stabilen, jedoch langsam absinkenden Beckenraum. Die Faziesmodelle sind dem heutigen intertidalen The-Wash-System sehr ähnlich, in welchem durchaus ähnliche Gezeitenrinnen und Muddenebenen vorherrschen. Die quarzreichen Sande unterscheiden aber die Formation von vorangegangenen Einheiten – was sich verändernde Sedimentquellen während der Beckenentwicklung klar zum Ausdruck bringt.
Stratigraphie Die Wroxham Crag Formation ist die oberste Formation der Crag Group. Sie liegt diskordant auf der Norwich Crag Formation, von der sie sich durch die grobkörnigere und schlechter sortierte Natur ihrer Klasten-gestützten und teils schräggeschichteten Sedimente unterscheidet. Außerdem sind in ihren Kiesen bedeutend mehr Quarz, Quarzit und von weit her transportierte Klasten vertreten. Im Vergleich hierzu wird die Norwich Crag Formation von Flint dominiert.
In ihrem Liegenden schneidet sich die Formation in Richtung Norden immer weiter in die Norwich Crag Formation ein, bis sie in Nordnorfolk auf der Chalk Group der Oberkreide zu liegen kommt.
In ihrem Hangenden wird die Formation hauptsächlich von glazigenen Ablagerungen des Mittelpleistozäns überlagert, zum Teil auch von der Bytham Valley Subgroup und vom Cromer Forest Bed. Sie unterscheidet sich von ihren Auflagerungen eindeutig durch ihren marinen Charakter.
Intern wird die Formation in folgende Member unterteilt (vom Hangenden zum Liegenden): Pakefield Member Mundesley Member How Hill Member Dobb's Plantation Member (Sidestrand Member). Hierin eingeschlossen sind ferner der Weybourne Crag und die Bure Valley Beds. In den frühen 2000ern unternahm der British Geological Survey eine lithostratigraphische Revision der pleistozänen Ablagerungen East Anglias. Hierbei wurde der Weybourne Crag in die von James Rose und Kollegen im Jahr 2001 definierte Wroxham Crag Formation integriert. Obwohl die Bezeichnung Weybourne Crag lithostratigraphisch somit hinfällig geworden ist, wurde sie biostratigraphisch dennoch weiter benützt, um das Erstauftreten von Macoma balthica festzuhalten.
Das Sidestrand Member wird jedoch jetzt meistens als oberstes Member der Norwich Crag Formation angesehen.
Die Einteilung in Member geht auf James Rose und Kollegen (2001) zurück und stützt sich auf den Kiesgehalt der Sedimente, welcher seinerseits die veränderlichen Einträge der Proto-Themse, des Bytham Rivers und des Ancaster Rivers zum Ausdruck bringt.
Pakefield Member Die Ablagerungen des Pakefield Members sind flachmarin. Sie liegen zeitlich zwischen der glazigenen Happisburgh Formation und der Lowestoft Formation bei 0,55 Millionen Jahre vor heute – entsprechend MIS 15. Das Member erscheint in der Umgebung von Pakefield und in den südlichen Vororten von Norwich.
Mundesley Member Das nur etwa 2,5 Meter mächtige Mundesley Member tritt in Nordnorfolk auf und wurde in der Umgebung von Aylsham kartiert, außerdem in Küstenaufschlüssen zwischen Happisburgh und Weybourne. Wie auch das How Hill Member baut es sich aus Flint-reichen Kiesen auf, deren von weit transportierte Klasten zwischen 30 und 40 % ausmachen. Klasten sind vorwiegend farblose Gangquarze und Quarzite, Rhaxella Chert, Chert und Sandstein aus dem Karbon, Kalke des Juras sowie Erratika aus Nordengland. Die Flintkiese und insbesondere die Gangquarze gehen auf den Ancaster River zurück, ein Eintrag der Proto-Themse und des Bytham Rivers ist aber nicht auszuschließen. Insgesamt enthält die Kiesfraktion jedoch etwas weniger an Quarzklasten als das How Hill Member – was auf einen Rückgang der weit transportierten Fraktion schließen lässt.
Das Mundesley Member wird zusammen mit dem How Hill Member bei rund 0,85 Millionen Jahre vor heute angesiedelt – entsprechend MIS 21.
How Hill Member Das marine How Hill Member, Computerkürzel HOWH, dürfte etwas über 10 Meter mächtig werden, genauere Informationen fehlen jedoch. Von allen Membern besitzt es die größte geographische Ausdehnung. Lithologisch besteht das Member aus Sand und vorherrschendem Flintkies. Das Typusprofil des Members erscheint in Sondierungsgrabungen auf der Nordwestseite des How Hills bei Ludham.
Entfernte Ursprungsgebiete nehmen im How Hill Member an Bedeutung zu und erreichen zwischen 30 % und 40 % des Sediments. Unter den Klasten finden sich bis zu 60 % an (vorwiegend roten und braunen, aber auch weißen und farblosen) Quarzen und Quarziten, nur wenige Prozent an Greensand Chert und Rhaxella Chert sowie Spuren von karbonischem Chert, (glaukonitischem) Spilsby Sandstone und weit aus dem Norden herantransportierten Sandsteinen und Kristallingesteinen (mafische und felsische Vulkanite) aus Nordwales und dem Norden Großbritanniens.
Flintkiese und Exotika werden mit dem Bytham River assoziiert, indiziert durch die Gegenwart von Spilsby Sandstone und einen im Vergleich zum Dobb's Plantatione Member höheren Prozentsatz eingefärbter Klasten. Der Einfluss der Proto-Themse und des Ancaster Rivers sind aber nicht von der Hand zu weisen – wie saure Vulkanite, Rhaxella Chert und bleiche Quarze und Quarzite nahelegen.
An ihrer Liegendgrenze zeigt das Member entweder eine Diskordanz zur anstehenden Chalk Group, lagert auf der Norwich Crag Formation oder aber auf dem Dobb's Plantation Member der Wroxham Crag Formation.
Das Hangende des Members steht entweder an der Oberfläche an oder wird von Sanden oder Geschiebemergeln (engl. till) der Happisburgh Formation abgedeckt.
Dobb’s Plantation Member Das etwas mehr als 10 Meter mächtig werdende Dobb’s Plantation Member (die Maximalmächtigkeit ist nicht bekannt), Komputerkürzel DOBP, baut sich aus marinen, örtlich abgelagerten Kiesen und Sanden auf. Die Kiese bestehen aus weißen bis vorwiegend farblosen, quarz- und quarzitreichen Flints. Sie werden mit dem Ancaster River und der Proto-Themse in Verbindung gebracht. Etwa 10 % des Sediments entstammt entfernten Ursprungsgebieten – zu erkennen an weißen oder farblosen Quarzkomponenten, Grünsandstein, Rhaxella Chert und Cherts des Oberkarbons.
Die Untergrenze des Members scheint konform auf den Sanden und Kiesen der Norwich Crag Formation aufzuliegen, wobei signifikante Einträge an quarzhaltigen Klasten die Untergrenze festlegen. Entscheidend ist hierbei der Umschwung von den Flint-beherrschten Lithologien der Norwich Crag Formation zu einem Klastenaggregat aus Rhaxella chert und weißen/farblosen Quarzen. Außerdem fällt die Untergrenze mit dem Erscheinen der Muschel Macoma balthica zusammen.
Die Obergrenze des Members wird von diskordant aufliegenden, glazigenen Ablagerungen der Happisburgh Formation (vormals noch Corton Formation) festgelegt. Der Übergang zeichnet sich durch einen Wechsel zu feinkörnigen Sanden oder zu einem steifen, sandigen Geschiebemergel aus.
Das Member tritt im Norden und Nordosten von Norwich sowie im Tal des Waveneys im Süden Norfolks auf. Das Typusprofil des Members befindet sich bei Crostwick in einer überwucherten Grube am Ostrand der Dobb’s Plantation.
Laut Jonathan R. Lee und Kollegen (2008) liegt der Altersschwerpunkt des Members bei 1,5 Millionen Jahre vor heute – entsprechend MIS 50.
Sidestrand Member