Die marsianischen Blueberries (Bild: public domain)
Je tiefer der Wasserstand fällt, umso stärker wird der Meeresgrund von Wellen aufgewühlt. Dies führt dazu, dass sich die Ooide in Vertiefungen im Meeresgrund, sogenannten Splashcups, ansammeln. Ob durch der Meeresspiegel soweit sinkt, dass bei seinem Tiefststand auch die Schmiedefeld-Region über Wasser liegt, ist nicht geklärt. In den Ablagerungsschichten gibt es zwar keine Hinweise auf subaeriale, also auf dem Land stattfindende erosive Prozesse wie Verwitterung [Ellenberg, 2000], aber bei der Dimension des Meeresspiegel-Rückgangs ist das vermutlich nicht ganz auszuschließen. Auch könnte der Wiederanstieg des Meeresspiegels bei Ende der Eiszeit solche Verwitterungsspuren beseitigt haben. Dieser Wiederanstieg lässt quasi auch die vorangegangene Sedimentationsfolge (bis hin zur Phosporitausfällung bei Beginn der Eiszeit) rückwärts ablaufen.
Wie lange brauchte die Schmiedefeld-Formation für die Bildung?
Wie schon erwähnt wird die Schmiedefeld-Formation jeweils von einer mächtigen Schicht aus Tonschiefer unter- und überlagert, deren Sedimente in tieferem Wasser abgelagert wurden, also zu den Höchstständen des Meeresspiegels bei Beginn und Ende der Eiszeit. Folglich ist die Bildung der Eisenerzschichten untrennbar mit dem Fallen (und anschließendem Wiederanstieg) des Meeresspiegels während der Silur-Ordovizischen Vereisung verbunden.
Die Frage lautet also, wie lang diese Eiszeit tatsächlich anhielt bzw. wie lang der Zyklus aus Abfallen und Wiederanstieg des Meeresspiegels dauerte. Bilal Haq und Stephen Schutter kommen in ihrer Untersuchung zu dem Ergebnis, dass der Höchststand vor 455 Millionen Jahren, also etwa zu Anfang des Katium (einer Teilepoche des Ordoviziums) vorlag und dann ein erst langsamer, ab der Mitte des Katium vor 449 Millionen Jahren sich stetig beschleunigender Rückgang bis auf den Tiefststand vor 443 Millionen Jahren stattfand, also genau an der Grenze zwischen Ordovizium und Silur. Der Wiederanstieg des Meeresspiegels war vor 432 Millionen Jahren weitgehend abgeschlossen, wobei die Höchststände des Ordoviziums nicht mehr erreicht wurden [Haq, Schutter, 2008]. Somit beträgt die Dauer des gesamten Zyklus gute 20 Millionen Jahre. Indes ist der Zeitraum, in dem die eisenerzführenden Schichten abgelagert wurden, wahrscheinlich deutlich geringer anzusetzen, da erst eine gewisse Wassertiefe unterschritten werden musste, bevor sich die Ooide bilden konnten. Man liegt vermutlich nicht komplett daneben, wenn man eine Bildungsdauer für die Schmiedefeld-Formation von 10 – 15 Millionen Jahren annimmt.
Schon 1967 ist von Knüpfer der Versuch unternommen worden, mit Hilfe der biostratigraphischen Datierung über Conodonten das Alter und die Bildungsdauer der Schmiedefeld-Formation zu ermitteln [Knüpfer, 1967].
Er kam auf einen Zeitraum von 30 Millionen Jahren, was nicht besonders gut mit dem Zyklus von Rückgang und Wiederanstieg des Meeresspiegels korrespondiert. Allerdings ist die Datierung über Leitfossilien im Paläozoikum stets mit einer Unsicherheit behaftet, worauf Haq und Schutter hinwiesen:
“For the Paleozoic, biochronostratigraphy is traditionally based on several groups of commonly occuring fossils, the majority of which tend to be endemic and/or facies-controlled. This underscores the need to use multiple overlapping critereia (biozonal assignments based on several groups) where possible, to enhance the chronostratigraphic signal-to-noise ratio.” [Haq, Schutter, 2008]
Auch der Thüringer Geologe Jürgen Ellenberg ist der Auffassung, dass der von Knüpfer ermittelte Zeitraum zu lang erscheint. Jedoch leitete er dies aus der Mächtigkeit der Schicht in Kombination mit der Sedimentationsrate ab und nicht anhand der Meeresspiegel-Stände, da das Papier von Haq und Schutter erst 8 Jahre später veröffentlicht wurde. Niedrige Sedimentationsraten bei Eisenerzen liegen bei 2 – 6 Metern pro Millionen Jahre, hohe bei 30 – 33 Metern [Bekker et al, 2014], d. h., bei 40 Metern maximaler Mächtigkeit der Schmiedefeld-Formation müsste die Sedimentationsrate dauerhaft am unteren Ende der Skala gelegen haben. Bei seiner Untersuchung konnte Ellenberg keine Schichtlücke feststellen, also eine früher vorhandene, aber durch geologische Prozesse nun fehlende Schicht, sah aber eine mögliche Erklärung in einer sehr geringen Sedimentationsrate bei den Phosphorit- und Kalkschichten, die unter und über den Eisenerzschichten liegen [Ellenberg, 2000].
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