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Lexikon der Geowissenschaften: Jura

Jura, mittlere System des Mesozoikums, nach der Trias, vor der Kreide. Der Begriff "Jurakalk" wurde 1795 durch v. Humboldt für Gesteine des französischen Jura-Gebirges (keltisch "Waldgebirge") geprägt. Ab 1829 nannte Alexandre Brongniart auch andere Einheiten "Jura-Formation", die 1837 durch v. Buch erstmals dreigeteilt wurden. Diese Teile bezeichnete Quenstedt 1843 als Schwarzen, Braunen und Weißen Jura. Oppel führte 1856 dafür offiziell die alten englischen Bezeichnungen Lias, Dogger bzw. Malm ein. Die Periode des Jura umfaßt den Zeitraum von 205-135 Mio. Jahren. Die Untergrenze zur Trias wird mit dem ersten Auftreten des Ammoniten Psiloceras planorbis gezogen. Die Obergrenze zur Kreide wird durch das Einsetzen von Riasanites riasanensis bestimmt. Der Jura wird in elf Stufen mit insgesamt 76 Zonen untergliedert, wobei als Leitfossilien Ammoniten benutzt werden.

Das Klima im Jura war allgemein warm, jedoch nicht völlig ausgeglichen. Dies wird belegt von deutlichen geographischen Unterschieden in Tier- und Pflanzenwelt sowie gegensätzlichen Hinweisen aus gleichalten Sedimentgesteinen. Als Anzeichen erhöhter Temperaturen wird die weltweite Blüte von Flachwasser-Korallenriffen vom mittleren Dogger bis oberen Malm gesehen ( Abb. 1 ). Aus Lias und Malm haben sich ausgedehnte Wüsten in Amerika beiderseits des Äquators als mächtige Dünen-Sandsteine erhalten ( Abb. 2 ). Umfangreiche Salz- bzw. Gipsablagerungen während des ganzen Jura belegen ebenso wie die verbreiteten Bauxitlagerstätten relativ trockene und warme Verhältnisse. Zumindest Nordost-Sibirien war aber vermutlich im Dogger zeitweise vereist; direkte Beweise für polnahe Eiskappen fehlen aber noch.

Der globale Meeresspiegel fiel kurz nach Beginn des Lias weit unter den heutigen Stand ( Abb. 3 ). Anschließend stieg er mit kurzen Unterbrechungen auf ein höheres Niveau als in der Trias. Die Tiefstände entsprechen dabei etwa den Zeiten verstärkter Grabenbildung im Zusammenhang mit dem Auseinanderbrechen des Superkontinentes Pangäa.

Nach Anfängen in der Trias zerfiel Pangäa im Jura entlang der Linie zwischen Karibik und Ur-Mittelmeer (Tethys), an der es 100 Mio. Jahre zuvor verschmolzen wurde. Für die Gebirgsbildung und Bruchtektonik in diesem Zusammenhang und ihre Auswirkungen im Sediment wurde von Stille der Begriff "Kimmerische Phase" geprägt. Durch Massenverlagerungen im oberen Erdmantel wurde Pangäa im Lias um 12º nach rechts gedreht. Dadurch wanderte Asien südwärts und Amerika nordwärts. Als Konsequenz verstärkte sich das Riftsystem zwischen Laurasia und Gondwana. Im heutigen Mittelmeerraum fanden während des ganzen Jura intensive Plattenbewegungen statt, weil diese Region Angelpunkt der Drehung war. Vom Gondwana-Nordrand früher abgelöste Terran-Streifen wurden an Tibet und China angeschweißt. Zwischen Grönland und Norwegen war als weitere Trennlinie zwischen Laurentia und Eurasia der Viking-Korridor vorhanden.

Im unteren Dogger entstand erstmals ozeanische Kruste zwischen Laurasia und Gondwana; die ältesten bekannten Sedimente direkt über ozeanischem Basalt sind jedoch erst aus dem Callov bei Florida bekannt. Dieser erste, noch isolierte Zentralatlantik drang weiter Richtung Südwesten vor. Im so sich vergrößernden Hispanischen Korridor bildeten sich im Golf von Mexiko Salzpfannen. Der Viking-Korridor war im Dogger zeitweilig wieder geschlossen. Im Malm drehte sich Laurasia nochmals um 8º, was die Spannungen im Mittelmeerraum erhöhte. Afrika verschob sich westwärts, wodurch ein Tiefseebecken in den Südalpen entstand ("Penninischer Ozean"). Parallel weitete sich der Nordatlantik auf. Im Kimmeridge erfolgte die Lösung Indiens und der Antarktis von Afrika, und ab dem Volgium existierte mit einer Meeresstraße von Mosambik zu den Anden ein Kontakt zwischen Tethys und Südpazifik. Zu dieser Zeit öffnete sich mit dem Durchbruch des Hispanischen Korridors auch eine tiefozeanische Verbindung von der Tethys über den schmalen Atlantik zum Pazifik.

Im europäischen Jura spiegeln sich die unterschiedlichen Phasen des Zerfalls von Pangäa wider. Während des Lias waren noch die triassischen Riftsysteme aktiv; es ist aber kaum Vulkanismus zu verzeichnen. Im Hettang begann eine fast vollständige Überflutung Mitteleuropas. Vielerorts lagerten sich mächtige Tonsteine ab, deren organischer Inhalt zu zahlreichen Erdöllagerstätten führte. Über den Rockall-Färoer-Trog, die Irische See und den Kanal öffnete sich eine Meeresverbindung von der Arktis zur Tethys, der Viking-Korridor. Vom Sinemur bis zum Aalen existierte eine weitere Straße von Grönland nach Norddeutschland. Mitteleuropa war über die Rhône-Pforte, die Biskaya und die Ostkarpathische Pforte zeitweilig mit der Tethys verbunden. In den stark gegliederten Meeresraum trugen die umgebenden Festländer über Deltas erhebliche Sedimentmengen ein. Vor diesem Hintergrund sind im europäischen Jura drei Faziesprovinzen erkennbar: a) Der Norden (Schottland bis Norddeutschland) mit tonigen Sedimenten offener Meere, b) der Osten (Polnisches Becken bis Norddeutschland) mit Klastit-Prägung und c) der Südwesten mit Tonen und Kalken.

Das wichtigste Ereignis im Dogger war die Aufwölbung eines Manteldiapirs ab dem oberen Aalen ( Abb. 4 ). Bei Schottland flossen im Bajoc/Bathon über 2 km mächtige Basalte aus. Im Viking-Graben entstand auf dem Zentralnordsee-Dom ein 700 × 1000 km messendes Festland ("Kimbrisches Land"), das die Arktis von Mitteleuropa trennte. Es wurde rasch um über 2 km gehoben und schüttete deshalb große Sandmengen in die angrenzenden Meeresbereiche. Diese Sandsteine stellen die wichtigsten Speichergesteine für die Ölfelder Norddeutschlands und der Nordsee dar. Wegen des unterbrochenen Kaltwasserzustroms bildeten sich ab dem Bajoc in Südwesteuropa Carbonatplattformen mit Korallenriffen und Oolithen ( Abb. 1 ). Weitere Krustenausdehnungen hatten für Europa sehr unterschiedliche Effekte: Mit der Trennung von Laurasia und Gondwana wurden die herrschenden Spannungen von der Erweiterung der Tethys abgekoppelt. Statt der vorher bestimmenden Nordost-Südwest-Richtung der Grabenbrüche prägen nun Nordwest-Südost streichende Strukturen das Bild. Der Zentralnordsee-Dom sank im Callov wieder ein und mit ihm seine Randtröge, wie z.B. das Niedersächsische Becken. Im Volgium wurden dort fast 1 km Salze abgeschieden. Das Armorikanische Massiv wurde gehoben und mit Rheinischer und Böhmischer Masse zu einem Festlandsriegel verschmolzen, der die Hessische Straße und Trierer Bucht schloß. Als neue Meeresverbindung zwischen Mitteleuropa und Tethys sank die Sächsische Straße ein. In Südwesteuropa bis zur Fränkischen Plattform lagerten sich unter weiträumig offenen Bedingungen je nach Senkungstendenz kalkige oder tonige Gesteine ab, während im Norden erneut kohlenwasserstoffreiche Tone sedimentiert wurden.

Während des ganzen Jura war die Pflanzen- und Tierwelt geographisch wenig differenziert. Orientiert an den Breitengraden wird die nördliche Borealzone von der äquatorialen Tethys (mit dem Subboreal als Übergangszone) abgetrennt. Unterschiede in der Lebewelt dieser Zonen gehen v.a. auf die stärker jahreszeitlich schwankende Umweltfaktoren in hohen Breiten zurück, an die sich nicht alle Organismen anpassen konnten. Innerhalb der Zonen war die Lebewelt wegen des ausgeglichenen Klimas und der eng benachbarten Kontinente jedoch sehr einheitlich.

Die jurassische Landflora unterschied sich nicht wesentlich von der triassischen. Es überwogen Farne, Palmfarngewächse und Nadelbäume. Bei den Farnen waren baumförmige Vertreter noch häufig. Echte Palmfarne (Cycadales) wurden bis zu 18 m hoch. Verwandte Ordnungen (Bennettitales, Caytoniales, Pentoxylales) zeigten schon erste Merkmale der Bedecktsamer. Diese heute so wichtige Gruppe ist ab dem Dogger mit nicht sicher zuzuordnenden Pollen bekannt. Die Nadelbäume waren mit Podocarpaceen, Sumpfzypressen und ersten Zypressen sowie Araukarien (v.a. auf der Südhalbkugel) vertreten, die Voltzien starben aus. Zu nennen sind noch die Ginkgos, die im Jura den Höhepunkt ihrer Entwicklung erlebten. Bekannt sind reiche Funde mit ähnlichem Spektrum aus dem Lias Ostgrönlands und dem Dogger der Antarktis, Indiens und Australiens. Im Malm wurden geographische Unterschiede deutlicher: Die kühl-gemäßigten Breiten (Angara- und Gondwanaflora) wiesen mehr Ginkgos und weniger Palmfarne auf als die äquatornahe bis warm-gemäßigte euramerische Provinz, enthielten aber dennoch wärmeliebende Farnfamilien. Wichtige Neuentwicklungen gab es bei den im Wasser lebenden Einzellern: Im Lias entstanden die kieseligen Diatomeen und die kalkigen Coccolithophoriden, durch ihre Mineralskelette zwei bedeutende Gruppen für den Charakter der Hochseesedimente. Die Dinoflagellaten zeigen ab dem Dogger eine große Formenfülle und werden im Plankton wichtig.

Wirbellose Lebewesen im Meer sind ebenso wie Wirbeltiere überaus charakteristisch für den Jura. Die wohl bekanntesten Fossilien überhaupt, Ammonitiden und Riesen-Dinosaurier, erlebten zu dieser Zeit ihre Blüte, und zahlreiche noch heute wichtige Gruppen traten erstmals auf. Bei den ammonoiden Kopffüßern spalteten sich im Lias von den end-triassischen Phylloceratida die Lytoceratida und die Ammonitida ab. Die ersten blieben lange Zeit fast konstant, während sich die letzteren rasant entwickelten. Die Geschwindigkeit der Differenzierung von Skulptur, Gehäuseform und Kammerbau ist Ausdruck ihres ökologischen Erfolges. Als weitere Gruppe der Kopffüßer entstanden die Belemnitida ("Donnerkeile") im Lias neu; sie breiteten sich von Europa rasch weltweit aus. Andere Weichtiere setzten ihren Aufstieg fort: Erste Lungenschnecken traten auf, aber auch viele die heutige Schneckenfauna prägende Familien. Die Muscheln verdrängten immer mehr die Brachiopoden, von denen die Spiriferida ganz und die Strophomenida bis auf die extrem abgewandelten Thecideen ausstarben. Die Zusammensetzung der übrigen Wirbellosen-Fauna ändert sich weniger auffällig: Bei den Glasschwämmen entstanden im Lias die sehr geometrisch gebauten Lychniskiden. Ebenfalls aus dem Lias sind die ersten Zweiflügler (Fliegen, Mücken) und Ohrwürmer bekannt, und die Zehnfußkrebse bildeten etliche neue Ordnungen. Die algenabweidenden ("regulären") Seeigel waren in rascher Evolution begriffen, was schwere Konsequenzen für die Ökologie der Riffe hatte (Bioerosion). Das Aufkommen der sedimentfressenden, tiefgrabenden ("irregulären") Seeigel (sie sind mit ihren beiden Ordnungen ab Lias überliefert) wirkte sich mehr auf das Leben im Sediment aus (Bioturbation). Bei den Wirbeltieren wurden zahlreiche Weichen gestellt: Die höheren Knochenfische (Teleostei) traten im Lias auf, und die modernen Haie (Neoselachii) erschienen. Die Fischfauna wurde aber bestimmt von den Holostei; die triassischen Chondrostei waren fast verschwunden. Bei den Amphibien entwickelten sich Molche, Salamander und erste Frösche neu. Im Lias entstanden, waren sie im Malm weltweit verbreitet.

Die Reptilien wurden im Jura zu Wasser, zu Lande und in der Luft die bestimmenden Elemente, obwohl mit den Cynodontia eine hochentwickelte, säugerähnliche Linie ausstarb. Die Ichthyosauria hatten ihre größte Vielfalt im Lias, weltweit die besten und meisten Funde kommen aus Holzmaden in Württemberg. Die ökologisch verwandten Plesiosauria traten im Lias auf und entwickelten bis zum Malm Riesenformen von 10 m Länge. Die Eidechsen erschienen im Dogger und Malm mit den Gekkos, Skinken und Waranen. Primitive Krokodile starben im Lias aus, wurden aber sofort von den Mesosuchia abgelöst, die sogar das Meer eroberten ( Abb. 5 ). Die Dinosaurier brachten etliche neue Gruppen hervor und besetzten so fast jede ökologische Nische auf den Kontinenten. Die meist zweibeinigen Prosauropoda starben im Lias aus, doch gleichzeitig nahmen die vierbeinigen Sauropoda an Größe zu. Im Malm brachten sie die größten Landtiere aller Zeiten hervor. Drei Lokalitäten des Kimmeridge ragen mit Funden von Dutzende Meter langen und hohen Skeletten mehrerer 10er Tonnen schwerer Individuen heraus: Im Mittleren Westen der USA die Morrison-Formation, Tendaguru in Tanzania und Sichuan (China). Bei den Theropoda sind bereits vogelähnliche Vertreter von z.T. nur 50 cm Länge ("Coelurosaurier") bemerkenswert. Aus ihnen entwickelten sich im Tithonium mit Archaeopteryx die Vögel, die als einzige Dinosaurier bis heute überleben konnten. Ankylosauria und Stegosauria sind ab Dogger bekannt. Die Ornithopoda wurden erst ab Malm wichtiger, da vorher die Sauropodomorpha die Pflanzenfresser-Nische besetzt hielten. Bei den Pterosauria lösten die Pterodactyla im Malm die Rhamphorhynchoidea ab.

Im unteren Lias von Lesotho entwickelten sich aus den Cynodontia die ersten Säugetiere (Triconodonta, Morganucodonta). Im Malm erschienen weitere, recht kurzlebige Ordnungen: Die Docodonta, Symmetrodonta und Eupanthotheria sind überwiegend durch ihre charakteristischen Zähne bekannt, mit guten Funden z.B. aus dem Kohlebergwerk von Guimarota bei Leiria in Portugal. geologische Zeitskala. [MB]

Literatur: [1] HÖLDER, H. (1964): Jura. – Stuttgart. [2] STANLEY, S.M. (1994): Historische Geologie. – Heidelberg. [3] ZIEGLER, P.A. (1990): Geological Atlas of Western and Central Europe. – Amsterdam.


Jura 1: Korallenriff (rechte Bildhälfte), umgeben von Oolith-Kalken (Oxford, Novion-Porcien bei Reims, Frankreich). Jura 1:

Jura 2: Wüstensande mit Schrägschichtung aus dem Malm (Zion National Park, Utah, USA). Jura 2:

Jura 3: Verlauf des Meeresspiegels im Jura verglichen mit dem heutigen Stand. Jura 3:

Jura 4: Land-Meer-Verteilung in Mitteleuropa im Dogger (vor ca. 170 Mio. Jahren). Jura 4:

Jura 5: Meereskrokodil Steneosaurus (Toarc, Bad Boll, Württemberg). Jura 5:

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