St.-Gallen-Formation

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Representation and status

Index
m3
CMYK Color
-
RGB color
R: 220 G: 205 B: 140
Rank
lithostratigraphic Formation
Validity
Unit is in Use
Status
valid formal name
SCS note
-
SCS date
-
Comment
-

Nomenclature

German

St.-Gallen-Formation

French

Formation de Saint-Gall

Italian

Formazione di San Gallo

English

St.Gallen Formation

Origin of the Name

St. Gallen (SG)

Historical Variants
St. Galler Schichten (Mayer 1853, Miller 1877), Sanktgallerschichten = Mittelmiozän (Kaufmann 1872), Sanct-Galler-Schichten = Molasse marine de St Gall = Helvétien littoral (Renevier 1897), Helvétien (Büchi 1957), St. Galler Meeresmolasse (Eugster et al. 1960), St. Galler Formation (Keller 1989, Bitterli et al. 2011), St. Gallen-Formation (Hantke 2006), St.-Gallen-Formation (Schlüchter et al. 2019)
Nomenclatorial Remarks
-

Synonyms

Synonyms
Non-synonyms
Possible confusion

Description

Description

„Die Basis der St.-Gallen-Formation bildet häufig ein lokaler, grobkörniger, teilweise kiesiger Sandstein, gelegentlich auch ein Konglomerat, der Staffelbach-Grobsandstein (Fig.4). Die Sedimentabfolge im Hangenden bestehen aus zu­meist grauem bis beigem, weicherem und hartem, Glaukonit-führendem Sand­stein mit wenigen alpinen Geröllschnüren und oft massenhaft auftretenden, plattigen, grauen Schlammsteingeröllen. Zahlreiche graue, z.T. auch gelblich-braune Siltsteinlagen sind zwischengelagert. Selten schaltet sich auch dunkel­grauer, horizontal laminierter siltiger Feinsandstein ein. Im gröberen Sandstein befinden sich immer wieder umgelagerte, stark verwitterte inkohlte und pyriti­sierte Holzreste. Darüber folgt die gelegentlich fehlende, lokal aber auch sehr mächtige Quarzitnagelfluh, in deren unmittelbarem Liegenden vermehrt alpine Gerölle und plattige, gelbliche Schlammsteingerölle im Sandstein auf­treten. Im stratigraphisch höchsten Abschnitt der St.-Gallen-Formation (d.h. oberhalb der Quarzitnagelfluh, wo vorhanden) herrscht gelblich-brauner Sand­stein mit einzel­nen alpinen Geröllschnüren und Schlammsteingeröllen vor, der ausserdem oft grosse Mengen von Bryozoentrümmern (Moostierchen) enthält. Charakteristisch sind Knauerlagen im Sandstein. In dieser Sandsteinabfolge sind lokal limnische Sedimente eingelagert.“ [Graf et al. 2012 S.21]

„Nur in der äussersten nordwestlichsten Ecke des Atlasblattes tritt knapp noch die St. Gallen-Formation (Keller 1989) auf. Über grauen Mergeln stellt sich eine harte Gesteinsbank mit tektonisch deformierten Lamellibranchiern ein. Darüber folgen blaugrauer Sandstein, grauer sandiger Mergel, harter, grobkörniger Sandstein mit bunten Geröllchen (Grüne Granite und Quarzporphyre, Quarzite und Ophiolithe) und Trümmern von Austernschalen und zuoberst grauer Mergelsandstein, insgesamt 30 m (Profil in Kopp 1945: 7).“ [Hantke 2006 S.35]

Hauptbestandteile sind fossilreiche blaue Schiefermergel und Plattensandsteine, im Westen vermehrt Nagelfluhen und fluvioterrestrische Mergel und Kohlenflözchen.

Geomorphology
-
Thickness
0 - 400 m ; ca. 150 m bei St.-Gallen (Hammer 1984) ; ca. 110 m in der Tiefbohrung St.-Gallen (Naef 2015).

Components

Lithological content
  • siltstone
  • Quarznagelfluh
  • sandstone (psammite, arenite) : grains 1/16 mm - 2 mm
  • mudstone : Tonstein/Mergelstein der Molasse
Mineral content
  • glauconite
Glaukonit-führend
Fossil content
  • gastropods
  • trace fossils
  • ostreids
  • molluscs
  • foraminifera
  • echinoids
  • shark teeth
  • mammals
  • bivalves
  • charophytes
  • bryozoans
  • arthropods

Hierarchy and succession

Lateral equivalents
Upper boundary
-
Lower boundary
Büchi (1957) definierte die Grenze zwischen dem «Burdigalien» und dem «Helvétien» lithostratigraphisch und legte die Grenze an die Basis der «Basisnagelfluh» (Quarzitnagelfluh der St.-Gallen-Formation). Keller (1989) konnte zeigen, dass am Südrand der mittelländischen Molasse die Luzern-Formation durch einen Regressionshorizont von der transgressiv darüber liegenden St.-Gallen-Formation getrennt ist. Dies zusammen mit einer aus Fischfaunen abgeleiteten Vertiefung des vollmarinen Ablagerungsraums definierte eine neue, an Paläoökologie angepasste und durch Biostratigraphie datierte Grenze zwischen Luzern- und St.-Gallen-Formation. Sie wird neu an die Basis des Staffelbach-Grobsandsteins gelegt, in dem der faunistische Umschwung erstmals auftritt.
Stratigraphic discussion
Im Typusgebiet wurde die St.-Gallen-Formation rein lithologisch gegliedert und orientiert sich in erster Linie an prominenten Nagelfluhbänken, sowie an der Fazies der dazwischen liegenden siltig-sandig-tonigen Abschnitte (Büchi 1955, Naef 2015).

Age

Age at top
Burdigalian
Note about top
Ottnangian
Age at base
Burdigalian
Note about base
Eggenburgian/Ottnangian
Dating method

Der Grenzbereich zwischen Luzern- und St.-Gallen-Formation wurde mittels Säugetierfunden zuverlässig in MN3b datiert (Keller 1989). Die wenigen Funde von Kleinsäugerzähnen aus dem höheren Teil der St.-Gallen-Forma­tion im Gebiet der Blätter Schöftland und Langenthal sind mit MN4a oder MN4b zu datieren. Die wichtigste Fossilfundstelle aus dieser Schichtabfolge ist Dürrenäsch-Stalten (653750/241440), die mit MN4b datiert werden kann (Kälin in Graf et al. 2012).

Kleinsäugerfaunen (Berger et al. 2005a). Unter Berücksichtigung biostratigraphischer Daten (Säugerfundstellen Hubertingen und Goldinger Tobel 8) aus der hangenden bzw. liegenden USM III bis OSM I fand die Ablagerung der St.-Gallen-Formation wahrscheinlich innerhalb der Säugerzone MN 4 statt (Kempf et al. 1997). Eine radiometrische Datierung an Pectinidenschalen ergab ein Alter von rund 18,0 –18,5 Ma (B. Keller 1989, Bolliger 1992).

Geography

Geographical extent
Grossteil des schweizerischen Molassebeckens, ursprünglicher Südrand erodiert, im Gebiet der aufgeschobenen subalpinen Molasse wahrscheinlich nicht abgelagert. Zumindest ein oberer Teil altersäquivalenter Schichten transgrediert nach NW und N über ältere Molasseschichten hinweg ins Juragebiet auf Schichten von Jura-Alter.
Type area
Type locality
-
Type profile
Reference profiles
-
Point of interest
-

Paleogeography and tectonic

Paleogeography
North Alpine Foreland Basin,
Kind of protolith
  • sedimentary
Conditions of formation
-
Sequence
-
Tectonic Unit (resp. main category)
Plateau Molasse Molasse of the Jura
  • Delémont basin
Metamorphism
non metamorphic
Metamorphic facies
-
Note on metamorphism
-

References

Definition
-
Revision
Naef Henry (2015): Die Geothermie-Tiefbohrung St. Gallen GT-1. , Ber. St. Gallischen Naturw. Ges. 92, 359-392
Important publications
  • Miller Konrad (1877): Das Molassemeer in der Bodenseegegend. , Schr. Ver. Gesch. Bodensee 7 (1875/1877), 160 S.
  • Keller Beat (1987): Lithostratigraphische Gliederung der Oberen Meeresmolasse. , Abstract Jahresvers. / Mitt. SGG, Luzern
  • Habicht J. K. A. (1987): Schweizerisches Mittelland (Molasse). , Internationales Stratigraphisches Lexikon Vol.1 Fasc.7b
  • Graf H.R., Jost J., Eberhard M., Kruysse H., Kempf O. (2012): Blatt 1109 Schöftland. , Geologischer Atlas der Schweiz 1:25‘000, Erläuterungen 150

Material and varia

Applications
-
  • «Obere Grenznagelfluh» Show details

    Origin of the Name
    -
    Rank
    lithostratigraphic unit
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Bunte (Kalk-)Nagelfluh im Dach der St.-Gallen-Formation. Lokal mit Plattensandstein und Mergel.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    10 - 30 m (Büchi & Hofmann 1945) ; ca. 14 m in der Tiefbohrung St. Gallen (Naef 2015) ; maximale Mächtigkeit in der Steinachschlucht (Eugster et al. 1960).
    Geographical extent
    Gegen E bis in die Gegend von Goldach. Lässt sich als Geröllschnur bis zum Bodensee verfolgen.
    Type area
    Umgebung von St. Gallen (Urnäsch, Sitter).
    Comment
    -
    • «Goldbrunnen-Schichten» Show details

      Origin of the Name

      Goldbrunnen (SG) bei St. Fiden

      Rank
      lithostratigraphic Bed
      Status
      local name (informal)
      Valid name
      In Short
      Schiefermergel und Plattensandsteine im Dach der St.-Gallen-Formation, die ein laterales Äquivalent der Oberen Grenznagelfluh darstellen.
      Age
      Burdigalian - Burdigalian
      Thickness
      -
      Geographical extent
      Zwischen St. Gallen und Goldach.
      Type area
      -
      Comment
      -
  • «Limnischer Horizont» (OMM-II) Show details

    Origin of the Name
    -
    Rank
    lithostratigraphic Bed
    Status
    incorrect name (though informally used)
    Valid name
    In Short
    Lithologisch und faziell sehr stark variabler, limnischer Einschub im höheren Teil der marinen St.-Gallen-Formation, der an verschiedenen Orten stets in vergleichbarer stratigraphischer Position vorkommt. Der limnische Einschub liegt als stark mergeliger bis kalkiger oder dunkelgrauer, mergelig-feindetritischer Horizont vor. Meist handelt es sich jedoch um Aufarbeitungslagen z.T. mit alpinen Geröllen und sehr vielen Schlammsteingeröllen. Gelegentlich treten Calicheknöllchen auf.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    Wenige Meter mächtig.
    Geographical extent
    Mauensee (LU), Gontenschwil (AG), Unterkulm (AG), Schmiedrued (AG)
    Type area
    -
    Comment
    -
  • «Obere Plattensandsteine»

    Origin of the Name
    -
    Rank
    lithostratigraphic unit
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Plattensandstein des oberen Teils der St.-Gallen-Formation, oft von blaugrauen Mergeln begleitet.
    Age
    -
    Thickness
    Ca. 24 m in der Tiefbohrung St. Gallen (Naef 2015).
    Geographical extent
    -
    Type area
    -
    Comment
    -
  • Dreilinden-Nagelfluh Show details

    Origin of the Name

    Dreilinden (SG), Geländerippe südlich St. Gallen (N-Hang des Freudenbergs)

    Rank
    lithostratigraphic unit
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Bunte Nagelfluh der Hörnli-Schüttung im mittleren Teils der St.-Gallen-Formation, lokal fossilführend oder mit Plattensandsteinlagen.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    Ca. 28 m in der Tiefbohrung St. Gallen (Naef 2015).
    Geographical extent
    Lässt sich als Geröllschnur bis zum Bodensee verfolgen.
    Type area
    Umgebung von St. Gallen (Urnäsch, Sitter).
    Comment
    -
  • Quarzitnagelfluh Show details

    Origin of the Name
    -
    Rank
    lithostratigraphic Member
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Komplex aus einzelnen oder mehreren amalgamierten, meist sehr schlecht sortierten, sandig gebundenen, massigen Konglomeratlagen der Napf-Schüttung, die z.T. von gelblich-grauem, teils knauerigem, häufig Gerölle-führendem Sandstein unterbrochen sind. Gelegentlich ist eine grossmassstäbliche Schrägschichtung zu erkennen. Die Gerölle erreichen Durchmesser von wenigen cm bis 50 cm, wobei grüne Quarzitgerölle, wie auch beim konglomeratischen Typ des Staffelbach-Grobsandsteins, am häufigsten auftreten. Selten führt die Quarzitnagelfluh Austern.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    Variiert sehr stark, kann lokal sehr mächtig sein oder stellenweise sogar ganz fehlen. Einzelne Konglomeratlagen: 1 - 5 m, amalgamierten Konglomeratlagen: 16 – 20 m.
    Geographical extent
    Jurasüdfuss, Klettgau ...
    Type area
    -
    Comment
    -
  • «Zone der Schiefermergel» Show details

    Origin of the Name
    -
    Rank
    lithostratigraphic unit
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Monotone Wechselfolge von wenigen mm dicken Sandstein- und Mergellagen im unteren Teil der St.-Gallen-Formation. Lokal mit Plattensandsteinen, Fossilhorizonten (Turritellen, Pecten) oder einzelnen Geröllschnüren.
    Age
    -
    Thickness
    20 - 120 m (Büchi & Hofmann 1945) ; ca. 30 m in der Tiefbohrung St. Gallen (Naef 2015).
    Geographical extent
    -
    Type area
    -
    Comment
    -
  • Staffelbach-Grobsandstein Show details

    Origin of the Name

    Staffelbach (AG)

    Rank
    lithostratigraphic Bed
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Lokaler Leithorizont aus grobkörnigem, locker gelagertem bis hartem, teilweise kiesigem Sandstein mit zahlreichen alpinen Geröllen und Schlammsteingeröllen, welcher die Basis der St.-Gallen-Formation (OMM-II) bildet. Der Staffelbach-Grobsandstein ist lokal teilweise auch als Konglomerat ausgebildet. Häufigste Gerölle sind grüne Quarzite, eigentlich Arkosen mit chloritisch-serizitischer Matrix, die aus dem Verrucano stammen dürften. Immer wieder treten umgelagerte, stark verwitterte inkohlte und pyritisierte Holzreste auf.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    Wenige cm bis rund 3 m, kann aber auch lokal fehlen oder atypisch ausgebildet sein.
    Geographical extent
    Safenwil (AG), Kölliken (AG), Uerkheim (AG), Zofingen (AG), Reiden (LU), Dagmersellen (LU), Staffelbach (AG), Hirschthal (AG), Schöftland (AG), Triengen (LU), Kirchleerau (AG).
    Type area
    -
    Comment
    -
  • Freudenberg-Nagelfluh Show details

    Origin of the Name

    Freudenberg (SG), Anhöhe südlich der Stadt St. Gallen.

    Rank
    lithostratigraphic unit
    Status
    informal term
    Valid name
    In Short
    Kalknagelfluh der Hörnli-Schüttung an der Basis der St.-Gallen-Formation im Typusgebiet. Plattensandstein oder grauer Mergel treten manchmal an der Basis vor. Lokal besitzt die Freudenberg-Nagelfluh ausgesprochenen Seelaffe-Charakter (= Muschelnagelfluh).
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    1 - 20 m (Büchi & Hofmann 1945) ; 14 m in der Tiefbohrung St. Gallen (Naef 2015).
    Geographical extent
    Lässt sich als Geröllschnur bis zum Bodensee verfolgen.
    Type area
    Umgebung von St. Gallen (Urnäsch, Sitter).
    Comment
    -
  • Gitzigrabe-Grobsandstein Show details

    Origin of the Name

    Gitzigrabe (BE)

    Rank
    lithostratigraphic Bed
    Status
    local name (informal)
    Valid name
    In Short
    Lokale basale grobsandige Ausbildung der St-Gallen-Formation.
    Age
    Burdigalian - Burdigalian
    Thickness
    -
    Geographical extent
    -
    Type area
    -
    Comment
    -