Pennsylvanian stratigraphic reefs in Kansas,some modern comparisons and implications

Broad platformlike buildups in the Stanton Limestone in southeastern Kansas are composed primarily of lime mud and phylloid algae and are rimmed with skeletal calcarenite composed largely of echinoderm and algal debris. Bordering the buildups are large (1×30 km) channels, lined or filled with similar calcarenite, and a broader basin containing shaly skeletal calcilutite.Grain abrasion and spar cement in the rimming calcarenites indicate water agitation and suggest wave resistance of the buildups during growth. Wave resistance may have been provided by 1) stalked echinoderms, which are resilient when alive and bind sediment with their roots, and also by 2) early drusy cementation of loose sediment to a coherent mass.Comparison to modern channel-separated buildups in the Persian Gulf and the Great Barrier Reef complex brings out the relative significance of organic frameworks in these different geologic settings. Recognized organic frameworks range from absent or insignificant in the Pennsylvanian examples through locally present but insignificant in the Persian Gulf, to apparently important in maintaining the buildups in the Great Barrier Reef. All three examples, however, exhibit patterns of original hydrodynamic control over initiation and gross form of the buildups. Determining significance of organic frameworks to overall buildup growth involves examining both their positions relative to evidence of wave action and the nature of binding in contemporaneous talus produced by wave action on the buildup.

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Zusammenfassung Die ausgedehnten plattformartigen Strukturen im Stanton-Kalk des südöstlichen Kansas bestehen hauptsächlich aus Kalkschlamm und phylloiden Algen, am Rand jedoch aus Kalkareniten, die weitgehend aus Echinodermen- und Algendetritus zusammengesetzt sind. An die Strukturen grenzen breite Vertiefungen (1×30 km), die von Kalkareniten gesäumt oder gefüllt sind, und ein größeres Becken mit mergeligem skeletalem Kalklutit.Kornabrasion und Sparitzementierung der randlichen Kalkarenite sind Zeichen für Wellenbewegung und lassen auf entsprechende Festigkeit während des Wachstums schließen. Diese Festigkeit könnte zwei Ursachen haben: 1. gestielte Echinodermen, die elastisch sind, wenn sie leben, und Sediment mit ihren Wurzeln binden, 2. frühe sparitische Zementierung von Lockersedimenten.Vergleiche mit rezenten, durch ähnliche Vertiefungen getrennte Strukturen im Persischen Golf und im Great-Barrier-Riffkomplex zeigen die relative Bedeutung des organogenen Gerüstes unter verschiedenen geologischen Bedingungen. Organogenes Gerüst, soweit beobachtet, ist nicht vorhanden oder doch unbedeutend im karbonischen (Pennsylvanian) Beispiel, örtlich vorhanden, aber unwichtig im Persischen Golf, dagegen wichtig als aufbauendes Strukturelement im Great-Barrier-Riff. Gemeinsam ist den drei Beispielen die ursprüngliche Kontrolle der hydrodynamischen Verhältnisse auf den Wachstumsbeginn und die allgemeine Form dieser Strukturen. Die Bedeutung des organogenen Gerüstes für die Gesamtstruktur ergibt sich aus der Analyse ihrer Lage in bezug auf nachgewiesene Wellenbewegung und der Verfestigung gleichaltrigen Vorriffschuttes, der von den Wellen an der Struktur gebildet wurde.

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Résumé Les larges «buildups» (presque «élévations»), en plate-forme, que l'on trouve dans le calcaire de Stanton, au sud-est du Kansas (E. U. A.), sont essentiellement composés de bourbe calcaire et d'algues calcaires phylloïde. Ils sont entourés de calcarenites coquillières composées surtout de débris d'échinodermes et d'algues. En bordure de ces «buildups» se trouvent de grands passages (1×30 km) bordés ou remplis de cette même calcarenite, ainsi qu'un bassin plus vaste contenant de la calcilutite coquiilière argilifère.L'usure du grain et le spath ciment observés dans les calcarenites environnantes, indiquent l'agitation de l'eau et suggèrent une résistance des « buildups » aux vagues pendant le développement. La résistance aux vagues a pu venir soit 1) des échinodermes pelmatozoaires, élastiques lorsqu'ils sont vivants et stabilisant les sédiments avec leurs racines, soit 2) d'une précoce cimentation en druse des sédiments libres pour en faire une masse cohérente.La comparaison avec les « buildups » modernes, séparés par des passages dans le Golfe Persique et dans le Récif de la Grande Barrière, fait ressortier la signification relative des structures organiques rigides dans ces divers sites géologiques. Les structures organiques rigides reconnues comprennent d'une part, celles qui sont absentes ou insignifiantes (dans le calcaire de Stanton), celles qui sont présentes localement mais insignifiantes (dans le Golfe Persique) et d'autre part celles qui sont apparemment importantes et maintiennent les «buildups» (dans le Récif de La Grande Barrière). Cependent ces trois exemples montrent des formes de contrôle hydrodynamique originel, exercées sur l'instauration et la forme générale des « buildups ». Si l'on veut déterminer la signification de ces structures organiques rigides à propos de la constitution d'ensemble d'un «buildup», il faudra examiner, et leur position relative à l'évidence de l'action des vagues, et la nature de leur constitution en pente d'éboulis, ceux-ci étant contemporains et produits par l'action des vagues sur le «buildup».

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, Stanton, , , — , . , 1 х 30 , , , . — Great Barrier. , , ; , , , Great Barrier. .