Fährtensandstein

Fährtensandstein ist die historische Bezeichnung für Sandsteine, deren Schichtflächen häufig fossile Trittsiegel oder ganze fossile Fährten von Landwirbeltieren (Tetrapoda) aufweisen.[1] Solche Sandsteine sind heute aus zahlreichen geologischen Epochen (Oberdevon und jünger) und von allen Kontinenten bekannt. Einige dieser Sandsteinhorizonte tragen sogar die Namen der in ihnen enthaltenen Spuren, u. a. der nach der Archosaurierspur Chirotherium benannte Thüringer Chirotheriensandstein der Solling-Folge (Mittlerer Buntsandstein). Der Thüringer Chirotheriensandstein, dessen Spurenführung bereits in den 1830er Jahren enormes wissenschaftliches Interesse hervorrief,[2] kann als „Archetyp“ eines Fährtensandsteins betrachtet werden.

Platte (Schichtunterseite) aus dem Chirotheriensandstein (Mittlerer Buntsandstein) von Hildburghausen mit Trockenrissfüllungen („Netzleisten“) und Chirotherium barthii (links unten, Mitte und rechts oben). Teylers Museum, Haarlem, Niederlande.

Da die Spuren von Landlebewesen stammen, handelt es sich folglich um Sandsteine terrestrischer oder randmariner Ablagerungsmilieus. Sedimentologische Befunde zeigen, dass die meisten der fährtenführenden Sandsteine durch Fließgewässer, im Uferbereich von Seen oder in Küstenregionen (Sandwatt) abgelagert worden sein müssen. Nur relativ wenige dieser Sandsteine gehen auf äolische Bildungen (Dünen) zurück.

Die Trittsiegel sind entweder erhaben auf Schichtunterseiten (sogenannte konvexe Hyporeliefs) oder als Hohlform auf Schichtoberseiten (konkaves Epirelief) erhalten. Mit den Spuren sind oft auch Sedimentstrukturen überliefert, z. B. Trockenrissfüllungen (bei Hyporeliefs) oder Rippelmarken.

Da einige fossile Tetrapodenspuren (bestimmte sogenannte Spurengattungen oder -arten) oder ein gemeinsames Auftreten bestimmter Spurengattungen oder -arten charakteristisch für bestimmte geologische Epochen sind,[3] werden sie, insofern sich keine besseren Möglichkeiten bieten (z. B. charakteristische Körperfossilien oder Möglichkeiten der radiometrischen Datierung), zur Altersbestimmung der entsprechenden Sandsteine genutzt.[4]

In der heutigen geologischen und paläontologischen Literatur wird der Begriff „Fährtensandstein“ (wie auch andere, ähnlich geartete historische Bezeichnungen, wie z. B. „Kräuterschiefer“) nicht mehr verwendet.

Beispiele für „Fährtensandsteine“

Folgende lithostratigraphische Einheiten (Auswahl) enthalten Sandsteinhorizonte, die prinzipiell mit dem historischen Begriff „Fährtensandstein“ bezeichnet werden können oder seinerzeit sogar bezeichnet worden sind. Die Spuren stammen überwiegend von den in den terrestrischen Ökosystemen des jeweiligen geologischen Zeitalters dominierenden Wirbeltiergruppen.

Karbon

Ausgüsse von Tetrapodenfährten (?Pseudobradypus) auf einer Sandsteinplatte (Schichtunterseite) aus der Joggins-Formation (Oberkarbon, Nova Scotia, Kanada)

Fährten stammen überwiegend von basaleren Tetrapoden („Labyrinthodontier“).

Tynemouth-Creek-Formation (unteres Pennsylvanium des Cumberland-Beckens, New Brunswick, Kanada)[5]
Grand-Anse-Formation (unteres Pennsylvanium des Cumberland-Beckens, New Brunswick, Kanada), ist eines der ältesten Vorkommen von Fährten und Trittsiegeln von Amnioten[6]
Joggins-Formation (unteres Pennsylvanium des Cumberland-Beckens, Nova Scotia, Kanada), enthält die mit weniger als 2 mm Länge bislang kleinsten Tetrapodentrittsiegel[7] (siehe auch → Joggins Fossil Cliffs)

Perm

Tetrapodentrittsiegel-Ausgüsse (blau eingekreist) auf einer Schichtunterseite des Tambach-Sandsteins (Unterperm, Thüringer Wald). Beim rechten der beiden Exemplare handelt es sich um die Spurengattung Ichniotherium, eine Spur, die wahrscheinlich von Diadectiden verursacht wurde.

Fährten stammen überwiegend von basaleren Tetrapoden („Labyrinthodontier“, „Cotylosaurier“) und basalen Synapsiden („Pelycosaurier“ und basale Therapsiden).

Tambach-Sandstein (Tambach-Formation, Oberrotliegend des Thüringer Waldes, siehe → Bromacker)[8]
Cornberger Sandstein (Oberstes Rotliegend der Hessischen Senke)[9]
Rotliegend-Äquivalente des Tiddas-Beckens (Marokko)[10]
Choza-Formation (Clear-Fork-Gruppe, Unterperm von Nord-Texas, USA)[11]
Robledo-Mountains-Formation (auch Robledo-Mountains-Subformation der Hueco-Formation, Unterperm von New Mexico, USA)[12][13]

Trias

Fährten stammen überwiegend von basalen Archosauriern („Thecodontier“) und basalen Therapsiden (Unter- und Mitteltrias) sowie von frühen Dinosauriern (Obertrias).

Thüringer Chirotheriensandstein und Rötquarzit/Fränkischer Chirotheriensandstein (Mittlerer bzw. Oberer Buntsandstein, obere Unter- bzw. unterste Mitteltrias des Germanischen Beckens; bedeutende Vorkommen befinden sich u. a. bei Jena, Hildburghausen, Eiterfeld, Bad Kissingen, Kulmbach und Bad Karlshafen)[14]
Auchenhew-Schichten (Untertrias der Isle of Arran, Schottland)[15]
Tanameurt-Subformation (Timezgadiwine-Formation, Untertrias des Arganabeckens, Marokko)[4]
Helsby-Sandstein (Unter-/Mitteltrias von NW-England)[16]
Richthofen-Konglomerat („Tretto conglomerate“, Mitteltrias von Norditalien)[17]
diverse Sandsteinhorizonte des Keuper von Nord-Bayern (Obertrias)[18]
Val-Sabbia-Sandstein (Obertrias von Norditalien)[19]
Chinle-Formation (Obertrias, westliche USA)[20]

Jura

Einzelner Fußabdruck der Spurengattung Eubrontes in Sandstein der Moenave-Formation (Unterjura), Arizona, USA. Eubrontes dürfte von größeren Theropoden verursacht worden sein, in diesem Fall vermutlich Dilophosaurus.

Fährten stammen überwiegend von Dinosauriern.

Portland-Formation (Newark-Supergruppe, Unterjura des Hartford-Beckens, Connecticut und Massachusetts, USA)[21]
Moenave-Formation und Kayenta-Formation (Glen-Canyon-Gruppe, Unterjura des südöstlichen Colorado-Plateaus, Arizona und Utah, USA)[22][23]

Kreide

Fährten stammen überwiegend von Dinosauriern.

Obernkirchen-Sandstein, (Bückeberg-Formation, untere Unterkreide des Niedersächsischen Beckens)[24]
Broome-Sandstein (untere Unterkreide der Kimberley-Region, Australien)[25]
Tongfosi-Formation (Yanji-Gruppe, mittlere Unterkreide der Mandschurei, China)[26]
Hekou-Gruppe (Unterkreide der Gansu-Provinz, China)[27]

Paläogen

Fährten stammen überwiegend von Säugetieren und Vögeln.

Kashkan-Formation (?Paläozän-Eozän des Zagros-Beckens, Iran)[28]
Puget-Gruppe (Eozän des westlichen Vorlands des Kaskadengebirges, US-Bundesstaat Washington)[29]
diverse Formationen im Nordwesten des Ebro-Beckens (Eozän bis frühes Miozän, Navarra, Spanien)[30]

Neogen

Fährten stammen überwiegend von Säugetieren und Vögeln.

Rohrbach-Formation (Rohrbacher Konglomerat, oberes Miozän und unteres Pliozän des Wiener Beckens, Österreich)[31][32]

Quellen

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Hartmut Haubold: Die Saurierfährten Chirotherium barthii Kaup, 1835 - das Typusmaterial aus dem Buntsandstein bei Hildburghausen/Thüringen und das „Chirotherium-Monument“. Veröffentlichungen des Naturhistorischen Museums Schleusingen. Bd. 21, 2006, S. 3–31
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[1] Bernhard von Cotta: Leitfaden und Vademecum der Geognosie als dritte Auflage des Grundrisses der Geognosie und Geologie. Arnoldische Buchhandlung, Dresden & Leipzig 1849, S. 162, online

[2] Hartmut Haubold: Die Saurierfährten Chirotherium barthii Kaup, 1835 - das Typusmaterial aus dem Buntsandstein bei Hildburghausen/Thüringen und das „Chirotherium-Monument“. Veröffentlichungen des Naturhistorischen Museums Schleusingen. Bd. 21, 2006, S. 3–31

[3] Spencer G. Lucas: Tetrapod Footprint Biostratigraphy and Biochronology. Ichnos. Bd. 14, Nr. 1–2, 2007, S. 5–38, doi:10.1080/10420940601006792

[tourani10-4] Abdelilah Tourani, Naima Benaouiss, Georges Gand, Sylvie Bourquin, Nour-Eddine Jalil, Jean Broutin, Bernard Battail, Damien Germain, Fatima Khaldoune, Soumaya Sebban, Jean-Sébastien Steyer, Renaud Vacant: Evidence of an Early Triassic age (Olenekian) in Argana Basin (High Atlas, Morocco) based on new chirotherioid traces. Comptes Rendus Palevol. Bd. 9, Nr. 5, 2010, S. 201–208, doi:10.1016/j.crpv.2010.05.001

[5] Howard J. Falcon-Lang, Martin R. Gibling, Michael J. Benton, Randall F. Miller, Arden R. Bashforth: Diverse tetrapod trackways in the Lower Pennsylvanian Tynemouth Creek Formation, near St. Martins, southern New Brunswick, Canada. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Bd. 296, Nr. 1–2, 2010, S. 1–13, doi:10.1016/j.palaeo.2010.06.020

[6] Howard J. Falcon-Lang, Michael J. Benton, Matthew Stimson: Ecology of earliest reptiles inferred from basal Pennsylvanian trackways. Journal of the Geological Society. Bd .164, Nr. 6, 2007, S. 1113–1118, doi:10.1144/0016-76492007-015 (Alternativer Volltextzugriff: The Palaeobiology Research Group PDF 394 kB)

[7] Matt Stimson, Spencer G. Lucas, Gloria Melanson: The Smallest Known Tetrapod Footprints: Batrachichnus salamandroides from the Carboniferous of Joggins, Nova Scotia, Canada. Ichnos: An International Journal for Plant and Animal Traces. Bd. 19, Nr. 3, 2012, S. 127–140, doi:10.1080/10420940.2012.685206

[VoigtTIF-8] Sebastian Voigt: Die Tetrapodenichnofauna des kontinentalen Oberkarbon und Perm im Thüringer Wald - Ichnotaxonomie, Paläoökologie und Biostratigraphie. Göttingen, 2005, 308 S., ISBN 3-86537-432-8.

[9] Reinhard E. Gast: Cornberg outcrops revisited (Hessen, Germany): The depositional environment of its saurian tracks and Weissliegend Sandstones. Meyniana. Bd. 46, 1994, S. 59–75

[10] Sebastian Voigt, Abdelouahed Lagnaoui, Abdelkbir Hminna, Hafid Saber, Jörg W. Schneider: Revisional notes on the Permian tetrapod ichnofauna from the Tiddas Basin, central Morocco. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Vol. 302, Nr. 3–4, 2011, S. 474–483 doi:10.1016/j.palaeo.2011.02.010

[11] Hartmut Haubold, Spencer G. Lucas: Die Tetrapodenfährten der Choza Formation (Texas) und das Artinsk-Alter der Redbed-Ichnofaunen des Unteren Perm. Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften. Bd. B 23, 2001, S. 79–108

[12] Spencer G. Lucas, Orin J. Anderson, Andrew B. Heckert, Adrian P. Hunt: Geology of Early Permian tracksites, Robledo Mountains, south-central New Mexico. In: Spencer G. Lucas, Andrew B. Heckert (Hrsg.): Early Permian footprints and facies. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. Bd. 6, 1995, S. 13–32, online

[13] Mark F. Schult: Vertebrate trackways from the Robledo Mountains Member of the Hueco Formation, south-central New Mexico. In: Spencer G. Lucas, Andrew B. Heckert (Hrsg.): Early Permian footprints and facies. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. Bd. 6, 1995, S. 115–126, online

[14] Hartmut Haubold: Offizieller Brief mit Bewertung der Fährtenfundstelle Eiterfeld. Veröffentlicht auf der Webseite der Interessengemeinschaft Saurierspuren Eiterfeld e. V.

[15] N. D. L. Clark, P. Aspen, H. Corrance: Chirotherium barthii Kaup 1835 from the Triassic of the Isle of Arran, Scotland. Scottish Journal of Geology. Bd. 38, Nr. 2, 2002, S. 83–92, online (Digitaler Nachdruck; PDF; 18,2 MB)

[16] Mike Batty: Chirotherium and Its Domain: A Redescription of Rediscovered Specimens from Northwest England. The Geological Curator. Bd. 8, Nr. 9, 2008, 437–454, online (Komplettes Heft; PDF; 5,9 MB)

[17] Rossana Todesco, Massimo Bernardi: Una nuova icnoassociazione a vertebrati nel Triassico medio (Anisico) del Trentino meridionale (Val Gerlano, Vallarsa). Studi Trentini di Scienze Naturali. Bd. 88, S. 203–218, online (PDF; 321 kB)

[18] Hartmut Haubold, Hendrik Klein: Die dinosauroiden Fährten Parachirotherium – Atreipus – Grallator aus dem unteren Mittelkeuper (Obere Trias: Ladin, Karn, ?Nor) in Franken. Hallesches Jahrbuch für Geowissenschaften. Bd. B 22, 2000, S. 59–85

[19] Fabio Massimo Petti, Marco Avanzini, Umberto Nicosia, Stefano Girardi, Massimo Bernardi, Paolo Ferretti, Paolo schirolli, Cristiano dal Sasso: Late Triassic (Early-Middle Carnian) Chirotherian Tracks from the Val Sabbia Sandstone (Eastern Lombardy, Brescian Prealps, Northern Italy). Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia. Bd. 15. Nr. 3, 2009, S. 277–290, doi:10.13130/2039-4942/6384

[20] Adrian P. Hunt, Spencer G. Lucas: Late Triassic Tetrapod Tracks of Western North America. In: Spencer G. Lucas, Justin A. Spielmann (Hrsg.): Triassic of the American West. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. Bd. 40, 2007, S. 215–230, online

[21] J. Collette, P. Getty, J. Hagadorn. Insights into an Early Jurassic dinosaur habitat: ichnofacies and enigmatic structures from the Portland Formation, Hoover Quarry, Massachusetts, U.S.A. Atlantic Geology. Bd. 47, 2011, S. 81–88, online (PDF; 1,9 MB)

[22] Jessica A.J. Williams, Andrew R.C. Milner, Martin G. Lockley: The Early Jurassic (Hettangian) LDS dinosaur tracksite from the Moenave Formation in St. George, Utah. In: Jerry D. Harris, Spencer G. Lucas, Justin A. Spielmann, Martin G. Lockley, Andrew R.C. Milner, James I. Kirkland: The Triassic-Jurassic Terrestrial Transition. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. Bd. 37, S. 346–351, online

[23] Alden H. Hamblin, Martin G. Lockley, Andrew R.C. Milner: More reports of theropod dinosaur tracksites from the Kayenta Formation (Lower Jurassic), Washington County, Utah: implications for describing the Springdale megatracksite. In: Jerry D. Harris, Spencer G. Lucas, Justin A. Spielmann, Martin G. Lockley, Andrew R.C. Milner, James I. Kirkland: The Triassic-Jurassic Terrestrial Transition. New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin. Bd. 37, S. 276–281, online

[24] Jahn J. Hornung, Annina Böhme, Torsten van der Lubbe, Mike Reich, Annette Richter: Vertebrate tracksites in the Obernkirchen Sandstone (late Berriasian, Early Cretaceous) of northwest Germany – their stratigraphical, palaeogeographical, palaeoecological, and historical context. Paläontologische Zeitschrift. Bd. 86, Nr. 3, 2012, 231–267, doi:10.1007/s12542-012-0131-7 (Open Access)

[25] Tony Thulborn: Impact of Sauropod Dinosaurs on Lagoonal Substrates in the Broome Sandstone (Lower Cretaceous), Western Australia. PLoS ONE. Bd. 7, Nr. 5, 2012, e36208, doi:10.1371/journal.pone.0036208

[26] Masaki Matsukawa, Masao Futakami, Martin G. Lockley, Chen Peiji, Chen Jinhua, Cao Zhenyao, Ury L. Bolotsky: Dinosaur Footprints from the Lower Cretaceous of Eastern Manchuria, Northeastern China: Implications for the Recognition of an Ornithopod Ichnofacies in East Asia. PALAIOS. Bd. 10, Nr. 1, 1995, S. 3–15

[27] Daqing Li, Yoichi Azuma, Masato Fujita, Yuong-Nam Lee, Yohei Arakawa: A Preliminary Report on Two New Vertebrate Track Sites Including Dinosaurs from the Early Cretaceous Hekou Group, Gansu Province, China. In: Yuong-Nam Lee (Hrsg.): Proceedings of the 2006 Goseong International Dinosaur Symposium. Journal of the Paleontological Society of Korea. Bd. 22, Nr. 1, 2006, S. 29–49, online (PDF; 2,2 MB)

[28] Bizhan Yousefi Yeganeh, Sadat Feiznia, A. J. (Tom) van Loon: Sedimentary environment and palaeogeography of the ?Palaeocene–Middle Eocene Kashkan Formation, Zagros fold-thrust belt, SW Iran. Geologos. Bd. 18, Nr. 1, 2012, S. 13–26. doi:10.2478/v10118-012-0002-4 (Open Access)

[29] George E. Mustoe, Donald Q. Hopkins: Mammal and Bird Tracks from the Eocene Puget Group, Northwest Washington, USA. Ichnos. Bd. 20, Nr. 1, 2013, S. 36–42, doi:10.1080/10420940.2012.759953

[30] Humberto Astibia, Xabier Pereda Suberbiola, Aitor Payros, Xabier Murelaga, Ana Berreteaga, Juan Ignacio Baceta, Ainara Badiola: Bird and Mammal Footprints From the Tertiary of Navarre (Western Pyrenees). Ichnos. Bd. 14, Nr. 3–4, 2007, S. 175–184, doi:10.1080/10420940601049917

[31] Erich Thenius: Säugetierfährten aus dem Rohrbacher Konglomerat (Pliozän) von Niederösterreich. Annalen des Naturhistorischen Museums in Wien. Bd. 71, S. 363–379, online (PDF; 5,1 MB)

[32] Veronika Koukal, Michael Wagreich: Sedimentologie und Definition der Rohrbach-Formation („Rohrbacher Konglomerat“, Ober-Miozän - Pliozän) im Steinbruch Rohrbach/Ternitz (NÖ). Jahrbuch der Geologischen Bundesanstalt. Bd. 149, Nr. 4, 2009, S. 453–462, online (PDF; 2,3 MB)