En silurisk transgressiv karbonatlagerföljd vid S:t Olofsholms stenbrott, Gotland

An investigation of carbonate sediments from the upper part of the Slite Beds on Gotland shows that the deposition has occurred in a shallow oxidated marine environments. The sediments in S:t Olofsholms Quarry consist of six different lithologies: 1) Coarse-grained crinoid rudstone, 2) Fine-grained crinoid rudstone, 3) Coarse-grained crinoid grainstone, 4) Fine-grained crinoid grainstone, 5) Floatstone 6) Boundstone The sediments consist for the most part of crinoid fragments of sand to gravel size and were deposited during high energy conditions close to a reef. A high frequency of detrital, overturned stromatoporoids indicate that storms were important. High energy environments are reflected by erosional surfaces, low-angle cross-bedding, shell lags and large-scale wave ripples. The lithologies and sedimentary structures indicate shoreface deposition. The upwards fining grain size and the decreasing frequency of redeposited stromatoporoids point towards a gradually decreasing energy, which can be related to a known relative sea-level rise. The sandy and silty sediments with small solitarian biostroms (floatstone and boundstone) at the top of the succession can be interpretated as deposited few metres below sea level, were nutrient and energy conditions were suitable for the formation of patch reefs. Fine sediments (floatstone) only occur trapped in biostrome cavities.Populärvetenskaplig sammanfattning: En undersökning av karbonatsediment från de övre delarna av Slitelagren på Gotland visar att depositionen har skett i grundhavsområden med rik syressättning. Sedimenten avsattes på en svagt lutande karbonatshelf belägen i Baltiska Bassängen, som utgjorde ett innanhav, på den Baltiska Skölden. Under depositionen befann sig Baltiska skölden på tropiska breddgrader, cirka 20°S, där klimatet var varmt och torrt och där orkanaktiviteten var intensiv. Baltiska Bassängen var belägen på den sydligaste delen av den östeuropeiska plattformen. Stromatoporoidéer och krinoidéer var de viktigaste revbyggande organismerna under silurperioden inom det gotländska området. Stromatoporoidéerna var koloniallevande organismer bestående av gallerliknande skelett levde på grunt vatten. Krinoidéer eller sjöliljor karakterades av en ovalformad kropp omgiven av kalkhåldiga plattor med grenliknande utväxter. Kroppen satt på en stam som växte på bottensedimentet. Tabulata koraller växte också på bottensedimentet och karakteriserades av grenliknande armar. I detta varma grundhav vid revet levde bland andra trilobiter, brachiopoder och bryozoer. Det var bland andra dessa organismer, som både levde på och i revet, vilka bidrog till sedimentet med sina kalkskal. Sedimenten utgjordes vid depositionen framförallt av krinoidéfragment i sand- och grusfraktion samt av sand- och grusfraktion. Böljeslagsmärken i stenbrottets bottennivå visar att sedimentet deponerades ovan stormvågsbasen i en högenergimiljö. Högenergideposition av sediment av sand- och grusfraktion utgörs av: 1) Grovkornig krinoidérudstone, 2) Finkornig krinoidérudstone, 3) Grovkornig krinoidégrainstone, 4) Finkronig krinoidégrainstone. Under stormperioder orsakade kraftiga vågor att delar av revet blev sönderslaget. Hela revbyggande organismer bestående av 15-20 cm stora stromatoporoidéer blev omkullvräkte och deponerades vid revet. De kraftiga havsströmmarna har också orsakat erosionsytor i sedimentet, där de mindre skalfragmenten har blivit borttransporterade, samt har de även också orsakat ansamlingar av 1-2 cm stora brachiopodskal. I mera skyddade områden har mindre kraftiga strömmar orsakat lågvinklig korsskiktning högst upp vid stranden. Den kraftiga vågenergin har även slagit sönder stromatoporoidéerna till 5-6 cm fragment. Både de 15-20 cm stora stromatoporoidéerna och de mindre 5-6 cm stora stromatoporoidéfragmenten deponerades sedan efter en kort transport i sedimentet. De 5-6 cm stora stromatoporoidéfragment återfinns som mest omlagrade i nedre delen av stenbrottet. Uppåt avtagande kornstorlek, lagertjocklekar och avtagande frekvens av omlagrade stromatoporoidéer pekar mot successivt avtagande energiförhållanden, vilka kan sättas i samband med den att havsytan steg. Sedimenten i S:t Olofsholms stenbrott har jämfört med närliggande områden (Spilling 3 och Filehajdar sekvensen) och blivit avlagrade på ringa vattendjup. Skillnaden visar enligt avtagande kornstorlekar att sedimenten i S:t Olofsholms stenbrott har blivit avlagrade under en period med lokal relativ havsnivåhöjning, medan Spilling 3 och Filehajdar sekvensen visar att deras sediment har blivit avsatta under period med lokal relativ havsnivåsänkning