Four sections of the Galala and Maghra El Hadida formations on the footwalls of the slopes of the northern and southern Galala plateaus in Wadi Araba (Eastern Desert) have been measured and sampled in great detail. The Galala Formation is ranging in thickness from 55 to 95 meters. It unconformably overlies the Malha Formation which forms the base of the studied sections. The upper boundary of the Galala Formation is characterized by a major unconformity which separates it from the overlying the Maghra El Hadida Formation. The Galala Formation can be subdivided into five shallowing-upward cycles, each cycle starting with deep-lagoonal, marly-silty deposits at the base and grading into highly fossiliferous shallow-lagoonal limestones at the top. Only the basal part of the Galala Formation consists of unfossiliferous, greenish sandy siltstones intercalated with thin cross-bedded, bioturbated, fine- to medium-grained sandstones. Despite the lack of biostratigraphic markers in that lower part, its age can be assigned to the late Middle Cenomanian, since the conformably overlying strata contain the ammonite Neolobites vibrayeanus (D’ORBIGNY), the index marker of the early Upper Cenomanian which extends into the top of the formation. The measured thickness of the overlying Maghra El Hadida Formation is ranging from 59 to 118 meters. This formation starts with the Ghonima Member, introduced in this work to distinguish a brown, fine- to medium-grained calcareous sandstone unit in its lower part. The Ghonima Member is erosionally incised into the Galala Formation, explaining its strong lateral variability in thickness, ranging from 3 to 21 meters. It is mostly unfossiliferous except for irregular bioturbation in its upper part. The Ghonima Member is assigned to the middle Upper Cenomanian, based on its stratigraphic position between the lower Upper Cenomanian Neolobites vibrayeanus Zone and the overlying upper Upper Cenomanian Metoicoceras geslinianum and Vascoceras cauvini zones. This means that the lower part of the Maghra El Hadida Formation, about 20 – 30 m thick, accumulated during the latest Cenomanian and that the base of the formation does not coincide with the base of the Turonian as commonly believed. The overlying succession of the Maghra El Hadida Formation is characterized by an increase of carbonate content, represented by yellow, soft marls intercalated with fine-grained wacke- to packstones containing a highly fossiliferous ammonite assemblage of the upper Upper Cenomanian and Lower Turonian (zones of Vascoceras proprium, Choffaticeras spp., and Wrightoceras munieri). The Middle Turonian part of the Maghra El Hadida Formation consists of poorly fossiliferous, thick-bedded yellowish marls with upward-increasing silt content, showing occasional intercalations of medium- to coarse-grained sandstones with hummocky cross-stratification. The topmost part of the Maghra El Hadida Formation consists of brownish, medium-grained sandstones topped by fossiliferous marly limestones yielding the Upper Turonian zonal ammonite Coilopoceras requienianum (D’ORBIGNY). Based on sequence stratigraphic analyses, four complete 3rd order depositional sequences and the lower part of a fifth one, each bounded by major unconformities, can be recognized: depositional sequence DS WA 1 (upper Middle – lower Upper Cenomanian) includes the entire Galala Formation, while the Maghra El Hadida Formation comprises all the overlying depositional sequences: DS WA 2 (upper Upper Cenomanian – Lower Turonian) reaches from the base of the Metoicoceras geslinianum Zone to the top of Wrightoceras munieri Zone, DS WA 3 and DS WA 4 comprise the Middle Turonian, while Upper Turonian sequence DS WA 5 is not complete. The stratigraphic positions of the recognized sequence 2 boundaries SB WA 1 to SB WA 5 match well with contemporaneous sequence boundaries known from Europe and elsewhere. The stacking pattern of the basic cycles and bundles of the Galala Formation (5:1) and the Maghra El Hadida Formation (4:1) strongly suggest an orbital forcing by MILANKOVITCH periodicities. The Galala Formation is composed of five 5th-order bundles which equal to ~500 kyr, each bundle equals to ~100 kyr (short eccentricity). Every bundle has five basic (6th-order) cycles, each one representing ~20 kyr (precession). Based on this precession-short eccentricity syndrome, the accumulation rate of the Galala Formation therefore accounts for about 19 cm/kyr. The rate of sea-level fall at sequence boundary SB WA 2 (equivalent to the quasi-global mid-Late Cenomanian SB Ce V) estimated is with 35 cm/kyr which can be explained only by glacio-eustasy. The Upper Cenomanian and Lower Turonian part of the Maghra El Hadida Formation is considered to equal to ~1200 kyr, based on the existence of three 4th-order bundles with an inferred duration of ~400 kyr for each bundle (long eccentricity of the MILANKOVITCH Band). Every bundle consists of four basic cycles with a duration of ~100 kyr. This means that the upper Cenomanian part of the Maghra El Hadida Formation is equivalent to ~400 kyr, while the Lower Turonian (consisting of the two upper bundles) lasted 800 kyr. This matches well with the recently proposed 785 kyr duration of the Early Turonian (SAGEMAN et al., 2006; VOIGT et al., 2008) and contradicts the 1300 kyr according to the standard time scale of GRADSTEIN et al. (2004). According to this temporal constrains, the accumulation rate of the Maghra El Hadida Formation is about 4.25 cm/kyr. In addition, based on the cyclostratigraphic analysis, the range of the Early Turonian genus Choffaticeras (HYATT) is equivalent to ~325 kyr and morphological changes within its lineage can be quantified. The macrobenthos (bivalves, gastropods, echinoids) and cephalopods of the Galala and Maghra El Hadida formations were identified and illustrated in 24 figures. The ammonite taxonomy and palaeobiogeographic distribution is discussed in detail. Four genera and eight ammonite species are recorded from Egypt for the first time. The microfloral and -faunal assemblage identified in thin sections revealed two species of dasycladalean algae, two species of udoteacean algae, five species of benthic foraminifera, and two species of crustacean microcoprolites. The six facies types of the upper Middle – Upper Cenomanian Galala Formation document largely open-lagoonal, warm water conditions, while the depositional environment of the Upper Cenomanian – Turonian Maghra El Hadida Formation (16 facies types) is suggested to range from a deep-subtidal to intertidal.

Die Sedimente des Halleschen Permokarbonkomplexes gaben schon immer Raum für Spekulationen. Aufgrund ihrer Dominanz an rhyolithischen Geröllen wurden sie über einen langen Zeitraum einheitlich als Postporphyrschutt ausgehalten. Vielfältig wechselnde Faziesbedingungen machten es jedoch notwendig, die Sedimente aufzugliedern. Neuere Erkenntnisse in der Erforschung des Halleschen Permokarbonkomplexes erfordern eine Überprüfung v. a. der nach KUNERT (1995) aufgestellten allgemeinen stratigraphischen Gliederung der Unterrotliegendsedimente in Halle,- Hornburg,- Sennewitz- und Brachwitz-Formation anhand einiger ausgewählter Beispiele. Der ursprüngliche Gedanke der Diplomarbeit bestand darin, eine Fazies- und eine Geröllanalyse der unterpermischen Abtragungsprodukte des Halle-Vulkanitkomplexes anzufertigen. Zur Verfügung standen zwei Kernbohrungen und zwei Aufschlüsse, sowie diverse Unterlagen zu angrenzenden Bohrungen in der Saale-Senke. Die beiden Oberflächenaufschlüsse Riveufer und Teichgrund sollten stratigraphisch aufgenommen werden, so dass eine Fazieszuordnung möglich ist. Die Bohrung Brachwitz 2/62 wurde mit dem Ziel aufgenommen, neuere Theorien über den Ablagerungszeitraum der Rotliegend-Sedimente in Bezug auf den permokarbonen Vulkanismus zu widerlegen oder zu bekräftigen. Die zweite Bohrung (Kb Lochau 7/65) wurde am Rande mit in die Diplomarbeit einbezogen, da sie das immense Spektrum der spätvulkanischen Aktivitäten im Halle Permokarbonkomplex erweitert. Ergebnis ist eine Neugliederung des Rotliegend im Halleschen Permokarbonkomplex, in der nur noch die Halle-Formation mit ihrem ausgeprägten Vulkanismus und die Hornburg-Formation, stellvertretend für alle jüngeren Abtragungsprodukte des Halle Vulkanitkomplexes, unterschieden werden. Mit einem großen Hiatus folgt anschließend die Eisleben-Formation.

Die Sedimente des Halleschen Permokarbonkomplexes gaben schon immer Raum für Spekulationen. Aufgrund ihrer Dominanz an rhyolithischen Geröllen wurden sie über einen langen Zeitraum einheitlich als Postporphyrschutt ausgehalten. Vielfältig wechselnde Faziesbedingungen machten es jedoch notwendig, die Sedimente aufzugliedern. Neuere Erkenntnisse in der Erforschung des Halleschen Permokarbonkomplexes erfordern eine Überprüfung v. a. der nach KUNERT (1995) aufgestellten allgemeinen stratigraphischen Gliederung der Unterrotliegendsedimente in Halle,- Hornburg,- Sennewitz- und Brachwitz-Formation anhand einiger ausgewählter Beispiele. Der ursprüngliche Gedanke der Diplomarbeit bestand darin, eine Fazies- und eine Geröllanalyse der unterpermischen Abtragungsprodukte des Halle-Vulkanitkomplexes anzufertigen. Zur Verfügung standen zwei Kernbohrungen und zwei Aufschlüsse, sowie diverse Unterlagen zu angrenzenden Bohrungen in der Saale-Senke. Die beiden Oberflächenaufschlüsse Riveufer und Teichgrund sollten stratigraphisch aufgenommen werden, so dass eine Fazieszuordnung möglich ist. Die Bohrung Brachwitz 2/62 wurde mit dem Ziel aufgenommen, neuere Theorien über den Ablagerungszeitraum der Rotliegend-Sedimente in Bezug auf den permokarbonen Vulkanismus zu widerlegen oder zu bekräftigen. Die zweite Bohrung (Kb Lochau 7/65) wurde am Rande mit in die Diplomarbeit einbezogen, da sie das immense Spektrum der spätvulkanischen Aktivitäten im Halle Permokarbonkomplex erweitert. Ergebnis ist eine Neugliederung des Rotliegend im Halleschen Permokarbonkomplex, in der nur noch die Halle-Formation mit ihrem ausgeprägten Vulkanismus und die Hornburg-Formation, stellvertretend für alle jüngeren Abtragungsprodukte des Halle Vulkanitkomplexes, unterschieden werden. Mit einem großen Hiatus folgt anschließend die Eisleben-Formation.:Inhalt Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1. Einleitender Teil 1 1.1 Einleitung 1 1.2 Aufgabenstellung und Problematik 1 1.3 Geographischer Überblick über die Bohrungen und Aufschlüsse 2 2. Regionalgeologischer Teil 4 2.1 Aufbau des Halle Vulkanitkomplexes 4 2.2 Beckenentwicklung des Permokarbons im Bereich des Halle- Vulkanitkomplexes 5 2.3 Historischer Rückblick über die Einstufung der Rotliegend-Formationen im Halle Vulkanitkomplex 10 2.4 Neueste Entwicklungen in der Erforschung des Saale-Beckens 15 2.4.1 Die Ablagerungen der Halle-Formation 15 2.4.2 Die Ablagerungen der Sennewitz-Formation 16 2.4.3 Die Ablagerungen der Hornburg-Formation 17 2.4.4 Die Ablagerungen der Brachwitz-Formation 19 2.4.5 Die Ablagerungen der Eisleben-Formation 20 2.4.6 Aktuelle Stratigraphische Gliederung 22 2.5 Die späte Phase des Halle Vulkanitkomplexes und ihr Bezug zur Diplomarbeit 23 3 Arbeitsmethodik 24 3.1 Aufnahme der Bohrungen Brachwitz 2/62 und Lochau 7/65 24 3.2 Aufnahme des Aufschlusses am Teichgrund bei Döblitz 26 3.3 Aufnahme des Aufschlusses am Riveufer im Stadtgebiet von Halle 26 4. Vulkanische und sedimentäre grobklastische Transport- und Ablagerungssysteme 27 4.1 Vulkanische Massentransporte 27 4.1.1 Pyroklastische Ablagerungen 27 4.1.1.1 Pyroklastische Fallablagerungen 28 (1) Aschefallablagerungen 28 (2) Bimsführende Fallablagerungen 29 (3) Scoriaführende Fallablagerungen 29 4.1.1.2 Pyroklastische Stromablagerungen 29 (1) Bimsführende pyroklastische Stromablagerungen oder Ignimbrite 29 (2) Block- und Aschestromablagerungen 31 (3) Scoriaführende pyroklastische Stromablagerungen 32 4.1.1.3 Pyroklastische Surge-Ablagerungen 32 (1) Surgeablagerungen durch Aschewolken 32 (2) Ablagerungen am Boden der pyroklastischen Surge 33 (3) Ablagerungen an der Basis der pyroklastischen Surge 33 4.1.2 Explosive vulkanische Eruptionen 33 (1) Hawaiianische Eruptionen 34 (2) Plinianische Eruptionen 34 (3) Strombolianische Eruptionen 35 (4) Vulkanianische und Surtseyanische Eruptionen 35 4.1.3 Produkte phreatomagmatischer Eruptionen 36 (1) Maare 37 (2) Tuffkegel und Tuffringe 37 4.1.4 Tephraablagerungen 38 4.2 Sedimentäre Massentransporte 39 4.2.1 Alluviale Fächer 40 4.2.2 Schichtfluten 42 4.2.3 Flußsyteme 42 4.2.4 Überflutungsebenen 43 4.2.5 Deltas und Ästuare 44 5. Lithologien und Faziestypen 45 6. Aufschlüsse und Bohrungen 45 6.1 Aufschlußkomplex am Riveufer im Stadtteil Giebichenstein in Halle 48 6.1.1 Allgemeine Aussagen 48 6.1.2 Das Faziesmodell eines verflochtenen Flußsystems 48 (1) Ausbildung von Rinnen 48 (2) Einfallen der Rinnen 50 (3) Prallhänge 50 (4) Seitenanschnitte an beiden Enden des Aufschlusses 51 6.1.3 Ein tuffgefülltes Spaltensystem als syn- bis postsedimentäres Ereignis 52 6.1.4 Interpretation 53 6.2 Aufschluß am Teichgrund bei Döblitz 55 6.2.1 Allgemeine Aussagen 55 6.2.2 Sedimentäre Lithofaziestypen und -assoziationen 56 6.2.3 Dokumentation der einzelnen Aufschlüsse 56 6.2.3.1 Aufschluß T1 56 (1) Detaildarstellung Aufschluß am Teichgrund T1-1 56 6.2.3.2 Aufschluß T2 59 6.2.3.3 Aufschluß T3 59 6.2.4 Fazielle Diskussion 59 6.3 Kernbohrung Brachwitz BrwSk 2/62 südöstlich der Ortschaft Friedrichsschwerz 61 6.3.1 Allgemeine Informationen 61 6.3.2 Erläuterungen zu den Lithofaziestypen 61 (1) SFT-B1 Konglomerat der Eislebenformation 61 (2) SFT-T1 Sedimentäre Brekzie 61 (3) SFT-T4 Mittel- bis Grobsandstein 62 (4) SFT-B2 Schluffstein 62 (5) VFT-T0 Rhyolith, brekziös/ VFT-T1 Porphyrbrekzie, monomikt 63 (6) VFT-B12 Porphyrbrekzie mit Obsidianmatrix 64 (7) VFT-B2 Porphyrbrekzien, oligomikt und polymikt 64 (8) VFT-B3 Mittelsand, vulkanogen 65 (9) VFT-B5 Schluffstein, brekziiert 66 6.3.3 Auswertung 66 6.4 Kernbohrung Lochau 7/65 südöstlich Halle 68 6.4.1 Allgemeines 68 6.4.2 Erläuterungen zu den Vulkanischen Faziestypen 68 (1) VFT-L1 Aschentuff 68 (2) VFT-L2 Surges 69 (3) VFT-L3 Surge oder Explosionsbrekzie 70 (4) VFT-L4 Explosionsbrekzie mit Tuffzwickelfüllung 71 (5) Tuff mit einzelnen Ballistischen Bomben 72 6.4.4 Beispiel Ha-Lo7/17 73 6.4.5 Diskussion 74 7. Zusammenfassung und Ausblick 76 8. Literatur- und Quellenverzeichnis 78 9. Anhang Anlage 1: Allgemeines Anlage 2: Teichgrund bei Döblitz Anlage 3: Riveufer im Stadtzentrum von Halle (Saale) Anlage 4: Kb Brachwitz 2/62 Anlage 5: Kb Lochau 7/65