Kambrische Formation

Kambrische Formation (hierzu Tafel »Kambrische Formation«), nach ihrem Vorkommen in Cambria, dem heutigen Wales, 1833 von Sedgwick und Murchison benannte versteinerungsführende, alte Sedimentärgebilde, welche die kristallinischen Schiefer der Huronischen Formation (s. d.) diskordant überlagern und die Basis der Silurischen Formation (s. d.) bilden. Sie setzt sich aus meist stark gefalteten grünlichgrauen, rötlichen oder schwärzlichen, in der Regel stark glänzenden Tonschiefern, Grauwacken und Sandsteinen (in Norwegen z. T. Sparagmit genannt), untergeordneten Kalksteinen und in tiefern Lagern auch Konglomeraten zusammen; den Sedimenten sind vielfach Lager von Eruptivgesteinen, und zwar von Diabas (Böhmen, Vogtland, Norwegen, Wales) und Porphyr eingeschaltet.

Die k. F. ist an organischen Resten nicht gerade sehr reich. Von Pflanzen sind tangähnliche Fukoiden zu erwähnen, die besonders dem schwedischen Fukoidensandstein eigen sind (vgl. Phycodes circinnatus aus dem thüringischen Phykodenschiefer auf der Tafel, Fig. 11); noch zweifelhafter sind die als Eophyton, Cruziana und Oldhamia bezeichneten Gebilde. Die Fauna umfaßt über 800 Arten. Die wichtigste Rolle spielen die Trilobiten, krebsartige Tiere, von denen die Gattungen Olenellus (Tafel, Fig. 17), Paradoxides (Fig. 1), Ellipsocephalus (Fig. 7), Sao (Fig. 5), Olenus (Fig. 10), Conocoryphe (Fig. 14), Agnostus (Fig. 9) etc. sehr charakteristische Formen geliefert haben. Unter den Brachiopoden sind die hornschaligen, schloßlosen Gattungen Lingula (Fig. 2 u. 12), Lingulella (Fig. 6), Obolus (Fig. 4) etc. sehr verbreitet, während die kalkschaligen und schloßtragenden Gattungen, wie Orthis (Fig. 8 u. 13), Leptaena etc., sich viel seltener einstellen. Im ganzen nur spärlich sind die Spongien (Protospongia, Archaeocyathus, Fig. 16), die Medusen, die Hydrozoen mit den Graptolithengattungen Dictyonema (Fig. 15) und Dendrograptus, die Gastropoden mit Bellerophon, Enomphalus, und der wohl auch zu den Pteropoden oder Conulariden gerechneten Gattung Hyolithes (Fig. 3) etc. und die Cephalopoden mit Orthoceras vertreten. Die eigentümlichen, oft meterlangen Gebilde der Nereïten (Fig. 18) werden als Kriechspuren von Ringelwürmern (Anneliden) gedeutet. Fische, Süßwasser- und Landtiere sowie Landpflanzen existieren noch nicht.

Außer in England, Schweden, Norwegen, Böhmen und im Vogtland ist die k. F. auch in den russischen Ostseeprovinzen, in den Ardennen, in Spanien sowie in Nordamerika und in Ostasien verbreitet. In der Regel lassen sich drei Abteilungen der kambrischen Formation unterscheiden. In England, wo sich kambrische Ablagerungen in Wales, in Shropshire, Warwickshire und Herfordshire finden, sowie in Schottland und Irland liegen zu unterst meist sandig-schieferige Gesteine, z. T. dunkelviolette Schiefer und Sandsteine mit Trilobiten (besonders Olenellus), Nereïten und Lingula primaeva; es folgen als mittlere Abteilung Paradoxides, Conocoryphe, Agnostus, Orthis und Hyolithes führende Schiefer, dann als obere Abteilung etwa 1500 m mächtig entwickelte dunkle Tonschiefer mit eingelagerten Sandsteinen, Lingula flags, so benannt nach der oft massenhaft auftretenden Lingula (Lingulella) Davisii (Fig. 6) und Graptolithenschiefer (Dictyonemaschiefer) mit Dictyonema flabelliforme (Fig. 15), an die sich dann, den Übergang zur Silurischen Formation (s. d.) vermittelnd, die sogen. Tremadokschiefer anschließen, blaugraue Grauwackenschiefer und Sandsteine, reich an Trilobiten, wie Olenus, Conocoryphe und Agnostus, aber auch sehr viele silurische Typen enthaltend. Das Unterkambrium ist in Schweden als ein mächtiger Sandstein, an Kriechspuren (früher für Pflanzenreste gehalten) reich, unten als sogen. Eophyton-, oben als sogen. Fukoidensandstein entwickelt und enthält an seiner obern Grenze Reste von einer Olenellus-Art; das mittlere und obere besteht aus dunkeln, bituminösen Schiefertonen, sogen. Alaunschiefern, die unten durch die Trilobitengattung Paradoxides, oben durch die Gattung Olenus charakterisiert sind und demgemäß als Paradoxides- und Olenusschiefer bezeichnet werden. Auf Bornholm enthalten die Alaunschiefer Plattenkalke (sogen. Andrarumkalk) eingelagert. Hier und in Schweden liegen ebenso wie in England, in den Ostseeprovinzen und in den Ardennen an der Grenze gegen die silurische Formation Graptolithen, insbes. Dictyonema, führende Schiefer. Die Entwickelung der kambrischen Formation im baltischen Gebiet schließt sich der schwedischen an, nur ist der Alaunschiefer durch einen lockern gelblichen Sandstein (Obolussandstein), oft ganz erfüllt von Resten des Wurzelfüßers Obolus Apollinis (Fig. 4), vertreten; man hat den Sandstein wegen der Ähnlichkeit der Schalenabdrücke von Obolus mit einem Pferdehuf (ungula) auch wohl als Ungulitensandstein bezeichnet. In Böhmen wird die auf den vorkambrischen Přibramer Schiefern (Barrandes Etage A) diskordant ausgelagerte Přibramer Grauwacke (Barrandes Etage B, unten aus groben Konglomeraten, oben aus einem Wechsel von Grauwackensandsteinen, Quarziten, Schiefern und Konglomeraten zusammengesetzt) in das Unterkambrium gestellt, während die von Tonschiefern (mit Einlagerungen von Sandsteinen, Konglomeraten und Eruptivgesteinen) gebildete Primordialzone (C) Barrandes auf Grund ihrer Fauna (der sogen. Primordialfauna) dem Paradoxidesschiefer und somit dem mittlern Kambrium parallelisiert wird. Das obere Kambrium ist in Böhmen durch früher von Barrande zu seiner Etage D gerechnete, versteinerungsarme quarzitische Grauwacken (Diabase und Diahastuffe) vertreten. Mit den Diabasen in Verbindung stehen auch die reichen Blei- und Silbererzgänge, die in den Přibramer Schiefern und Grauwacken aufsetzen und Gegenstand eines sehr umfangreichen Bergbaues sind (s. Erzlagerstätten). Die kambrischen Schichten im mittlern Deutschland (phyllitische Tonschiefer und Phykodenschiefer mit Einlagerungen von Quarziten, Dachschiefern und Kieselschiefern in Thüringen und im Vogtland, Quarzite von Siegmundsburg in Thüringen mit Lingula, Schiefer von Leimitz bei Hof mit Trilobiten etc.) lassen keine sichere Identifizierung zu, ebensowenig die Tonschiefer und Phyllite des Hohen Venn und der Ardennen, wo in der Regel die von Salm (mit Dictyonema etc.) einer höhern, die von Revin und Fumay mit Eophyton, Oldhamia, Nereites (Fig. 18) einer tiefern Stufe des Kambriums zugerechnet werden. Besser charakterisiert durch eine reichere Fauna ist das Kambrium im südlichen Teil des französischen Zentralplateaus (Montagne noire); hier sind tiefere kambrische Schichten mit Archaeocyathus (Fig. 16) überlagert durch Paradoxides-Schiefer und diese durch Schiefer und Sandstein mit Kriechspuren (Fig. 18); auch in Spanien (Asturien, Leon und Aragon) und in Sardinien ist die Entwickelung eine ganz analoge. Sehr mächtig (4–5000 m) ist die kambrische Schichtenreihe in Nordamerika. Man unterscheidet dort über den an der Basis gelegenen Konglomeraten und Sandsteinen zunächst die Georgiagruppe, eine Folge von Sandsteinen, dolomitischen Kalksteinen und Mergeln, charakterisiert durch das Auftreten der Trilobitenart Olenellus (Olenellusschichten), dann als mittleres Kambrium die Paradoxides führenden Schiefer und Sandsteine (St. John- oder Akadische Schichten) und als oberes Kambrium den rötlich gefärbten sogen. Potsdamsandstein mit den Trilobitengattungen Dicellocephalus, Bathyurus, Agnostus etc., der den englischen Lingulaflags oder dem baltischen Ungulitensandstein gleichzustellen ist, und an den sich dann an seiner obern Grenze noch Dictyonema führende Schiefer anschließen. In Ostasien sind kambrische Schichten in China, Korea, Nordsibirien und Ostindien bekannt geworden. Die in China, besonders in der Provinz Liautung bis zu 6000 m mächtig entwickelte sogen. Sinische Formation ist auf Grund ihrer ziemlich reichen Fauna zur kambrischen Formation zu stellen. Sie besteht in ihrer untern Abteilung wesentlich aus rotem Sandstein, in ihrer obern Abteilung aus Kalksteinen, die wegen ihres Gehalts an Trilobiten, wie Conocoryphe und Agnostus, und an Brachiopoden, wie Orthis etc., als mittel- oder oberkambrisch anzusprechen sind. An der untern Lena, am Wiluifluß, am Olenek und an der Tunguska in Sibirien sind ebenfalls mittelkambrische Schichten mit Agnostus etc., aber auch unterkambrische mit Olenellus, Archaeocyathus etc. nachgewiesen worden. In Indien, in der östlichen Salt-Range, sind bis jetzt hauptsächlich nur unterkambrische Schichten mit Olenellus, Hyolithes etc. gefunden worden; hier sind dem Kambrium auch technisch wichtige Salzlager eingeschaltet. Über Verteilung von Wasser und Land zur Zeit der kambrischen Formation s. »Geologische Formationen«, Tafel III.-Vgl. die ausführlichen Literaturangaben bei Credner, Elemente der Geologie (9. Aufl., Leipz. 1903); Frech, Lethaea palaeozoica, Bd. 2 (Stuttg. 1897). S. auch Silurische Formation.