background image

GEOLOGICA CARPATHICA, 49, 5, BRATISLAVA, OCTOBER 1998

351–368

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES,

PODREÈANY BASALT FORMATION, SOUTHERN SLOVAKIA,

ON THE BASIS OF SILICEOUS MICROFOSSILS

NADJA OGNJANOVA-RUMENOVA

1

 and DIONÝZ VASS

2

1

Department of Palaeontology & Stratigraphy, Institute of Geology, Bulgarian Academy of Sciences,

Acad. G. Bonchev str., Blgd. 24, BG-1113 Sofia, Bulgaria

2

Faculty of Forestry, Technical University Zvolen, Masarykova 24, 960 53 Zvolen, Slovak Republic

(Manuscript received February 16, 1998; accepted in revised form June 16, 1998)

Abstract: The siliceous microfossils—diatom and chrysophycean stomatocystae—of the diatomite and alginite from

two maars (Jelšovec and Pinciná) of the Late Miocene Podreèany Basalt Formation in Southern Slovakia have been

studied.  The  ecological  analysis  of  the  microfossils  studied  points  to  a  shallow  lake  environment  with  pH = 7–8,

salinity of  0.3–0.5 %, temperate climate. The nutrient spectrum from the Jelšovec maar where diatomite was depos-

ited suggest an oscillation of oligotrophic and eutrophic conditions. In Pinciná maar where alginite was deposited the

eutrophic conditions prevailed. The exellent state of Botryococus braunii soft bodies preservation points to a strati-

fied water column in the lake with anearobic conditions at the bottom. In the Jelšovec maar organic matter is practi-

cally missing. The water column was not stratified, even the bottom water was oxygenated and oligotrophic condi-

tions prevailed.

Key words: Neogene (Pontian), paleoecology, biostratigraphy, maars, diatoms, chrysophycean stomatocystae.

Material and methods

Eleven  samples  from  three  boreholes  (VPA-1,2  Pinciná;

VJA-2 Jelšovec) were studied. The strata consisted of lapilli

tuff, volcanic sandstones, tufaceous clay, diatomitic clay and

diatomites and they belonged to the Podreèany Basalt For-

mation (Fig. 1). Radiometric data from the basalt volcanism

responsible for the maars suggested an age of 6.17–6.45 Ma

(Balogh et al. 1981).

The preparation and analysis of diatom samples followed the

procedure  of  Ognjanova-Rumenova  (1991).  Abundance  calls

Introduction

Two maars of the Podreèany Basalt Formation are filled by

strictly  different  sediments.  Pinciná  maar  contains  alginite

rich in organic matter of the Botryococus braunii — a taxon

of  the  Algae.  Jelšovec  maar,  situated  only  few  kilometers

from Pinciná, contains diatomite poor in organic matter but

rich in siliceous armours of Diatomaceae another group be-

longing to the Algae. Looking for the reason for such strong

diversity  one  of  us  (O.-R.)  studied  the  Diatomaceae  from

both maars.

One of first announcement of the existence of a  nonmarine

diatom  flora  in  Neogene  sediments  of  the  Western  Car-

pathians (Slovakia) was the publication of Pantocsek (1886–

1905). Øeháková (1960, 1971, 1980) presented detailed in-

formation about the diatom paleontology and biostratigraphy.

A preliminary study of diatom flora comming from the diato-

mite  outcropping  at  the  margin  of  Pinciná  maar  has  been

done by Èierna (in Vass & Eleèko et al. 1992). The aim of

this  study  is  to  trace  the  siliceous  microfossil  successions

(diatom and chrysophycean stomatocystae) in the maars of

Jelšovec and Pinciná, Southern Slovakia, and to reconstruct

the paleoenvironmental changes during the time of sedimen-

tation in both maars. Former study of Neogene diatoms oc-

curring in similar basalt maars filled by alginite of Western

Hungary is this of Hajós (1990). Majority of taxa described

by Hajós have also been found in Pinciná maar. The ecologi-

cal conditions were also found to be identical. Only the salin-

ity seems to be less in the Pinciná and Jelšovec maars.

Fig. 1. Relicts of the Podreèany Basalt Formation (Pontian) in the

Luèenec  Depression. 1 —  lava  flow, 2 —  maar, 3 —  Poltár  Fm.,

4 — lava flow direction, 5 — pre-Pontian rocks.

background image

352                                                                      OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

were made according to Schrader’s scale (Schrader 1973). Dia-

toms were identified mainly using standard floras and selected

relative papers. To confirm and document the identifications,

some samples were subjected to scanning electron microscopi-

cal (SEM) investigation after Hasle & Fryxell (1970). The ob-

servations were made on Jeol JSM T 300. The spectra of physi-

co-chemical  tolerances  based  on  studies  of  modern  diatoms

were used to interpret the paleoecological data (Van Landing-

ham 1967; Abbott & Van Landingham 1972). The ratio between

diatom frustules and chrysophycean stomatocystae was deter-

mined  as  a  trophic  status  index  in  temperate  lake  sediments

(Smol 1985).

Geological setting

The maars of Jelšovec and Pinciná are products of a vast ba-

saltic volcanic activity in the Pannonian Basin (W. Hungary)

and at the southern margin of the Western Carpathians (S. Slo-

vakia) at the end of the Miocene and during the Pliocene and

Pleistocene.  In  Slovakia  the  bulk  of  the  basaltic  volcanics  is

subdivided into the Podreèany and Cerová Basalt Formations.

The Podreèany Formation spreads in the Luèenská kotlina De-

pression and is older—Pontian in age—as is well proved by ra-

diometric ages (7–6 Ma); Balogh et al. (1981), Kantor & Wieg-

erová (1981) and by palinological data coming from the Poltár

sedimentary  formation  genetically  closely  related  to  the  Po-

dreèany Basalt Formation (Planderová 1986; Vass & Eleèko et

al. 1992; Vass et al. 1997). The basalt lava flows interfinger with

river deposits of the Poltár Formation. The Pinciná and Jelšovec

maars both belong to the Podreèany Basalt Formation (Fig. 1).

A maar, as usual, is formed by a circular or elliptic ring com-

posed mostly of bedded lapilli tuff. The central part of a maar is

filled by pelitic sedimentary rocks. There is significant differ-

ence  between  the  sedimentary  infill  of  the  two  maars.  The

Pinciná maar is filled by dark bituminous laminated pelitic rock

— alginite. The dark laminae are rich in Botryococcus braunii

Kütz. remnants. Finer bright laminae are rich in diatoms. The

Jelšovec maar is filled by bright or bright-gray mostly laminat-

ed, light pelitic rock rich in diatoms — diatomite.

The pelitic infill was deposited in the maar crater. After ces-

sation of the freatomagmatic eruptions responsible for the ori-

gin of the crater and the maar rings the maar was filled by the

precipitation water and small lake came to existence. In the

lake  algae  found  excellent  living  condition  and  lake  was

quickly occupied by them. On the bottom of the lake, dead al-

gal bodies and/or colonies were deposited together with clay

material  washed  into  the  lake  from  the  quickly  weathered

lapilli tuffs of the maar ring. The results of the lake deposition

were: in the organic matter rich alginite (Pinciná) and in the

siliceous skeletons, or armours of Diatomaceae rich diatomite

(Jelšovec).

The pairs of dark and bright laminae in alginite represent an-

nual deposits. The mean thickness of pair is about 2 mm. Be-

cause  the  maximal  ascertained  alginite  thickness  in  Pinciná

maar  is  47.1  m  (Vass  et  al.  1997)  the  deposition  time  was

aprox. 23,550 years.

Schematic  profiles  of  the  boreholes,  the  studied  samples

come from, are shown in Figs. 7 and 8.

Results and discussion

The diatom flora and community structure

The diatom taxa are presented following the classification

order of Glezer et al. (1988) with some  inclusions according

to Round et al. (1990) and Krammer & Lange-Bertalot (1986-

1991) (Table 1). These taxonomical data are accompanied by

ecological and distributional information. The tabular summa-

ry provides a frame of reference which facilitates the charac-

terization of the diatom flora and permits a more concise con-

ceptual  basis  for  the  interpretation  of  environmental

conditions.  A  total  of  181  taxa  are  observed  in  the  present

study. They refer to 35 genera, 128 species, 37 varieties and 6

formae, and belong to 13 families, 4 orders and classes Cen-

trophyceaea  and  Pennatophyceaea.  Diatoms  were  identified

to species whenever possible; however ten entities could be

assigned to genus only. The diatom flora mostly consists of

modern species — 92.4 %, but the group of extinct species

(7.6 %) is abundant in some levels (i.e. Pliocaenicus omar-

ensis (Kütz.) Round & Hak., Aulacoseira distans var. scala

(Ehr.) nov. comb, etc.). In general, pennate forms are the

most  varied  (94.5  %).  The  species  rich  genera  Navicula

Bory and Cymbella Ag. can be distinguished, they account

for  26.5 %  of  the  entire  flora.  These  are  followed  by  the

genera Pinnularia Ehr. (8.8 %), Fragilaria Lyngb. (7.2 %),

Achnanthes Bory (7.2 %) and Gomphonema Ehr. (6.1 %).

The class Centrophyceae accounts for 5.5 % of the diatom

flora.  More  of  its  representatives  are  widely  spread,  in

some levels they are rock-forming and occur as dominants

or subdominants.

Chrysophycean  stomatocystae  are  the  second  major  sili-

ceous microfossil group present in the investigated sediments.

These  are  the  endogenously-formed  siliceous  stomatocystae

(also called statospores or resting cysts) which are widely be-

lieved to be taxon specific. The advances in paleolimnological

techniques and taxonomy of the past decade have led to wide-

spread interest in the use of chrysophycean microfossils as pa-

leoindicators. The contribution of chrysophytes to total algal

biomass  tends  to  drop  with  increasing  lake  productivity,  or

eutrophication as also suggested  by the index of Smol (1985).

Changes in microfloral assemblages with depth have been

investigated in three borehole sequences. The diatom diagrams

(Figs. 2, 3) have been compiled using taxa with abundances

corresponding to 4–5 of  Schrader’s scale (Schrader 1973).

In the well VPA-1, Pinciná two assemblages can be distin-

guished in the development of diatom flora. From 26.30 m to

13.20 m the most abundant species is a very small form of ge-

nus  Cyclotella  Kütz.  (dimensions  —  Diameter  of  the  discs:

5.4–21.4 µm; Striae: 16–18 per 10 µm; Diameter of the central

area: 0.98–4.9 

µ

m). The valve morphology is very similar, but

not identical to C. iris Brun. & Herib. and allied forms. (Pl. I:

Figs. 1–3; Pl. V: Figs. 1–4; Pl. VI: Figs. 1–4). Probably this is

a separate species, which will be described. The abundance of

the  accompanying  species  is  estimated  at  2–3  according  to

Schrader’s scale — i.e. the species of genus Fragilaria Lyngb.

occur occasionally F. construens (Ehr.) Grun. and F. virescens

Ralfs. Within this range we observed poor occurrence of repre-

sentatives  of  the  genus  Aulacoseira  Thw.,  but  Gyrosigma

background image

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    353

genus  Fragilaria  Lyngb.:  F.  leptostauron  (Ehr.)  Hust.,  F.

martyi (Herib.) L.-Bert., F. transylvanica Pant. Another  in-

teresting find is the occurrence here of an unidentified  form

of the genus Tabellaria Ehr. (Pl. I: Figs. 14–15; Pl. VII: Figs.

1–3)  The  abundance  of  the  accompanying  species Eunotia

Ehr. is remarkable.

Fig.  3.  Diatom  diagram  from  bore-hole  VJA-2,  Jelšovec.  1.  abun-

dant species, 2. common species, 3. frequent species, 4. rare species.

Fig. 2. Diatom diagram from bore-hole VPA-1, Pinciná. 1. abundant

species, 2. common species, 3. frequent species, 4. rare species.

Fig. 4. Histograms (I–IV). Percentage ratio of the ecological groups

of  diatoms  from  the  Upper  Miocene  sediments,  VPA-1,  3  Pinciná

and VJA-2, Jelšovec. I. pH spectrum: 1. alkaliphilic, 2. acidophilic,

3.  alkalibiontic,  4.  indifferent.  II.  Halobion  spectrum:  1.  halo-

phobous, 2. halophilous, 3. indifferent, 4. mesohalobous. III. “Habi-

tat” spectrum: 1. planktonic; 2. periphytic (epiphytic); 3. periphytic

(deep  water  forms).  IV.  Geographical  distribution:  1.  cosmopoli-

tans, 2. north-alpine forms, 3. boreal forms, 4. tropical forms.

acuminatum (Kütz.) Rabenh. and Cymbella sp. are frequent.

Their mass development coincides with the increase in the

quantity of Tetracyclus glans (Ehr.) Mills. Species of other

algal  remains  —  Pediastrum  sp.  have  also  been  found  in

large quantities in the sample at 26.30 m. These species are

used  as  indicators  of  high  carbon  percentage    (Haworth

1989).

The second assemblage occurs in sediments at the level of

13.20–5.90  m.  The  representatives  of  genus  Aulacoseira

Thw.  are  abundant.  Apart  from  two  transition  species  A.

granulata  (Ehr.)  Sim.  and  A.  distans  var.  scala  (Ehr.)

nov.comb., A. valida (Grun.) Kramm. is very frequent within

this range. It is noteworthy that at this level Stephanodiscus

minutulus (Kütz.) Cl. & Moller and Pliocaenicus omarensis

(Kütz.) Round & Hak. are dominant. Their appearance and

development coincides with those of species belonging to the

background image

354                                                                      OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

Fig. 6. Percentage diagrams of the ecological diatom groups from borehole VJA-2 Jelšovec.

Fig. 5. Percentage diagrams of the ecological diatom groups from borehole VPA-1 Pinciná.

background image

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    355

Table 1: List of the diatom taxa found in this study with their range, abundance in depth and ecology. Range: lEo — Late Eocene; Ol — Oli-

gocene; N — Neogene; Mi — Miocene; eMi — Early Miocene; lMi — Late Miocene; Pl — Pliocene; ePl — Early Pliocene; Q — Quaterna-

ry; Plei — Pleistocene, Hol — Holocene, R — Recent. Abundance: 2 — rare species; 3 — frequent species; 4 — common species; 5 —

abundant species. Ecology: habitat: pl — planktonic; ep — periphytic (epiphytic); d — periphytic (deep water form); halobity: hb — halo-

phobous; I — indifferent; hl — halophilous; mhb — mesohalobous; pH: ac — acidophilic; alk — alkaliphilic; albnt — alkalibiontic; I — in-

different; geographical distribution: c — cosmopolitans; n-a — north-alpine forms; b —  boreal forms; tr — tropical forms.

DIATOMS 

R ANGE

VPA-1 Pinciná

VPA-3 

Pinciná VJ A-2 J elšovec

Ecology

5.90-6.00m

10.00-10.10m

13.20m

18.30m

26.30m

24.50m

37.60m

.6.50-7.00m

11.10m

13.10m.

17.10m

habitat

halobity

pH

geographical 

distribution

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16

17

Stephanodiscus  as trea  var. intermedia  Fricke, 1901

lMi - R

2

pl

i

alk

b

S. minutulus  /Kütz./Cleve & Moller, 1878

lMi - R

5

2

5

5

5

pl

i albnt

c

Cyclotella sp. 

5

5

5

5

5

3

Pliocaenicus  omarensis  /Kütz./R ound & Hakansson, 1992

Pl

2

5

Aulacoseira ambigua  /Grun./Simonsen, 1979

Mi-R

5

5

pl

i

alk

c

A. distans  var. scala /Ehr./nov. comb.

lMi-Pl

5

3

5

3

3

3

5

3

3

A. granulata  /Ehr./Simonsen, 1979

Ol-R

3

3

5

4

3

4

3

4

4

3

pl

i

alk

c

A. granulata  var. angustissima  /O.Mull./Simonsen, 1979

Ol-R

3

pl

i

alk

c

A. italica  /Ehr./Simonsen, 1979

lEo-R

2

pl

i

alk

c

A. valida  /Grun./Krammer, 1990

Mi-R

3

5

4

pl

i

alk

n-a

Frag ilaria biceps /Kütz./ Lange-Bertalot, 1991

N-R

3

ep

i

i

c

F. bituminosa  Pantoscek, 1889

lMi-Pl

3

F. bre vis triata  Grunow, 1885

Ol-R

3

2

4

3

2

3

3

ep

i

alk

c

F. cons true ns  /Ehr./Grunow, 1862

Ol-R

3

3

3

3

3

4

3

2

3

3

ep

i

alk

c

F. cons true ns  f. binodis  /Ehr./Hustedt, 1957

Mi-R

3

3

3

2

ep

i

alk

c

F. cons true ns  f. subsalina /Hust./Hustedt, 1957

Ol-R

2

3

ep

hl

alk

c

F. cons true ns  f. venter /Ehr./Hustedt, 1957

Ol-R

3

3

3

3

4

4

3

5

5

ep

i

alk

c

F. le ptostauron /Ehr./Hustedt, 1931

Ol-R

4

2

3

2

d

hb alk

b

F. martyi  /Herib./ Lange-Bertalot, 1993

lMi-R

2

4

3

2

3

4

3

2

2

ep

i

alk

c

F. trans ylvanica  Pantocsek, 1892

lMi-ePl

5

3

3

F. ulna  var. amphirhynchus  /Ehr./Valeva & Temnisk., 1993

Plei-R

3

ep

i

alk

c

F. vires cens R alfs, 1843

lEo-R

3

2

3

2

ep

hb

i

c

Synedra rumpens  var. fragilarioides  Grunow, 1881

Plei-R

2

ep

i

c

Asterionella ralfs ii W . Smith, 1856

R

5

pl

i

alk

c

Tabellaria fenes trata /Lyngb./Kützing, 1844

eMi-R

2

3

ep

hb ac

c

T. flocculos a  /R oth/Kützing, 1844

eMi-R

2

2

ep

hb ac

n-a

T. poretzkiae  Loginova & Chursevich, 1980

ePl

2

Tabe llaria sp.

5

5

3

4

2

Tetracyclus   emarginatus  /Ehr./W .Smith, 1856

Mi-R

3

3

3

3

3

3

2

ep

i

i

n-a

T. glans  /Ehr./Mills, 1835

eMi-R

4

4

3

5

2

5

3

2

2

ep

i

ac

n-a

T. s tellare  Heribaud, 1903

lMi

2

2

Navicula abiskoe ns is  Hustedt, 1942

Pl-R

2

d

i

i

n-a

N. amphibola  Cleve, 1891

Mi-R

2

2

2

3

2

2

d

i

alk

n-a

N. arenariaeformis  Pantocsek, 1889

Pl

3

3

3

3

N. arenariaeformis  var. major Gasse, 1980

Pl

3

3

N. cari Ehrenberg, 1836

Pl-R

2

4

2

2

2

3

3

3

ep

i

i

c

N. cincta  (Ehr.) R alfs, 1861

Mi-R

3

d

hl

alk

c

N. costulata Gunow, 1880

Q-R

2

3

3

3

2

3

d

hl

alk

c

N. cryptoce phala  Kützing, 1844

Mi-R

2

d

i

alk

c

N. cuspidata  /Kütz./Kützing, 1844

Mi-R

2

2

3

2

ep

i

alk

c

N. digitoradiata /Greg./ R alfs, 1861

Mi-R

3

5

3

3

3

5

5

3

4

3

2

d mhb alk

c

N. gastrum  /Ehr./Kützing, 1844

Mi-R

2

2

2

3

3

3

3

3

ep

i

i

c

N. hasta  Pantocsek, 1892

Mi-R

2

4

3

3

3

3

d

i

i

c

N. lance olata  /Ag./Ehrenberg, 1838

Mi-R

2

2

3

ep

i

alk

c

N. lateros trata  Hustedt, 1925

Pl-R

3

d

i

alk

c

N. menis culus  Schumann, 1867

Mi-R

2

2

d

hl

alk

c

N. place ntula  /Ehr./Kützing, 1844

eMi-R

2

2

2

2

d

i

alk

c

N. platys toma  var. pantocsekii W isl. et Kolbe, 1927

Q-R

2

2

N. protracta  /Grun./ Cleve, 1894

Pl-R

2

2

d

hl

i

c

N. protracta /Grun./Cl. f. subcapitata  /W isl. & Poretz. / Hustedt, 1962

Pl-R

2

d

hl

b

background image

356                                                                      OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

DIATOMS  

R ANGE

VPA-1 P inciná

VPA-3 

P inciná VJ A-2 J elšovec

E cology

5.90-6.00m

10.00-10.10m

13.20m

18.30m

26.30m

24.50m

37.60m

.6.50-7.00m

11.10m

13.10m.

17.10m

habitat

halobity

pH

geographical 

distribution

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

N. ps e udoanglic a  Lange-Bertalot, 1985                                            

Mi-R

2

3

2

3

2

3

3

d

i

alk

b

N. ps e udolanc e olata  var. de ns e line olata  L.Bertalot, 1985

R

2

N. radios a  Kützing, 1844

eMi-R

3

3

3

ep

i

i

c

N. re inhardtii  Grunow, 1877

Mi-R

2

d

i

albnt

c

N. s c ute lloide s  W .Smith, 1856

Mi-R

2

ep

i

albnt

c

N. tus cula  E hrenberg, 1841

P l-R

2

3

3

3

2

4

4

d

i

albnt

c

Navic ula s p. 1

2

S ellap h ora  bac illum  /E hr./Mann, 1989

Mi-R

3

3

3

3

2

3

4

3

3

2

d

i

alk

b

S. pupula  /Kütz./Mann, 1989

Mi-R

3

2

d

i

i

c

S. pupula  var. capitata  /Hust./nova comb.

eP l-R

3

i

i

c

S. pupula  var. re ctangularis  /Greg./ Ognjanova 1991

Mi-R

2

ep

i

i

c

An o moeo neis   s phae rophora  /Kütz./P fitzer, 1871

Mi-R

2

2

ep

hl albnt

c

S tauron eis   anc e ps  E hrenberg, 1843

Mi-R

3

3

3

2

3

3

2

d

i

i

c

S. phoe nic e nte ron /Nitzsch/E hrenberg, 1843

Ol-R

4

4

4

4

2

5

4

2

ep

i

i

b

S. produc ta  Grunow, 1880

Mi -R

2

ep

hl

S. s m ithii Grunow, 1860

Mi-R

2

2

2

2

d

i

i

c

S. s m ithii var. incis a  P antocsek, 1902

P l-R

3

3

2

d

i

alk

c

Gyro sig ma  ac um inatum  /Kütz./R abenhorst, 1853

eP l-R

2

4

3

3

3

2

ep

i

albnt

c

Pin nu laria  ac ros phae ria  R abenhorst, 1853                                     

R

2

d

i

albnt

c

P. bore alis   E hrenberg, 1843

Mi-R

2

2

2

3

d

i

i

c

P. braunii  var. am phicephala  /Mayer/Hustedt, 1930

Mi-R

3

3

2

3

4

3

d

hb

i

c

P. dis tingue nda  C leve, 1895

lMi-R

2

d

hl

P. e s ox  E hrenberg, 1843

lMi-R

3

2

2

d

c

P. he m ipte ra  f. de ns e striata  Tynni, 1976

R

2

P. inte rrupta  W .Smith, 1853

lMi-R

3

3

3

4

3

3

5

d

i

ac

c

P. m acile nta  /E hr./ Cleve, 1895

R

3

c

P. m aior  /Kütz./R abenhorst, 1853

eMi -R

2

3

d

i

i

c

P. m aior  var. lacus tris Me ister, 1912

Q-R

2

2

P. m ic ros tauron /E hr./Cleve, 1891

eMi-R

2

2

i

c

P. m ic ros tauron  var. am bigua  Meister, 1912

R

2

d

i

i

b

P. m ic ros tauron var. bre bis s onii  /Kütz./Mayer, 1912

lE o-R

3

d

i

i

c

P. nobilis  var. ne oge na  /Grun./Cleve, 1895

eMi-Q

2

P. viridis   /Nitzsch/Ehrenberg, 1843

eMi-R

3

3

2

2

3

3

3

d

i

i

c

P. viridis   var. le ptogongyla  /Grun./Cleve, 1895

eP l-R

3

2

2

2

2

d

i

i

b

Calon eis  bac illum  /Grun./Cleve, 1894

eP l-R

2

2

2

3

3

2

2

ep

i

alk

c

C . le ptos om a  (Grun.)Krammer, 1985

R

2

C . s ilicula  var. kje llm aniana  /Grun./Cleve, 1894

P l-R

2

d mhb albnt

b

Diplo neis   e lliptic a  /Kütz./C leve, 1891

Mi-R

3

3

4

2

3

4

4

4

4

5

ep

i

alk

c

D. m argine s triata  Hustedt, 1922

P lei-R

2

d

i

alk

n-a

Neidium  affine  /E hr./Pfitzer, 1871

lMi-R

2

2

i

alk

c

N. am pliatum  /E hr./Krammer, 1985

P l-R

3

2

3

2

d

i

i

b

N. dubium  /E hr./Cleve, 1894

eP l-R

2

d

i

i

n-a

N. produc tum  /W .S m./ C leve, 1894

P l-R

2

2

d

hb

ac

c

Ne idium  s p.

2

F rustulia  rhom boide s  /E hr./De Toni, 1891

eMi-R

2

d

hb

ac

n-a

Masto g loia  s m ithii  Thw. var. lacus tris  Grunow, 1878

P lei-R

3

ep

hl

alk

c

Co ccon eis  plac e ntula  E hrenberg, 1838

Ol - R

3

2

4

4

3

ep

i

alk

c

C . place ntula  var. e uglypta  /E hr./Grunow, 1884

Mi-R

2

2

2

2

3

2

ep

i

alk

c

Ach n an th es  c le ve i   Grunow, 1880

R

2

ep

i

alk

c

A. cle ve i var. rostrata  Hustedt, 1930

P l - R

2

d

i

alk

b

A. cons pic ua  Mayer, 1919

Ol-R

2

2

ep

i

alk

b

A. e xigua  Grunow, 1880

Mi-R

2

3

ep

i

alk

c

A. e xilis   Kützing, 1833

R

2

c

A. fle xe lla  (Kütz.) Brun, 1880

R

3

3

3

3

3

3

3

ep

hb

ac

c

A. hauc kiana  Grunow, 1880

Mi-R

2

2

2

3

3

hl albnt

c

A. lanc e olata  /Breb./Grunow, 1880

Mi-R

2

2

ep

i

alk

c

background image

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    357

DIATOMS 

R ANGE

VPA-1 Pinciná

VPA-3 

Pinciná VJ A-2 J elšovec

Ecology

5.90-6.00m

10.00-10.10m

13.20m

18.30m

26.30m

24.50m

37.60m

.6.50-7.00m

11.10m

13.10m

.

17.10m

habi

ta

t

hal

obi

ty

pH

geogr

aphi

cal

 

di

st

ri

but

io

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

A. lanceolata  subsp. rostrata  /Oestr./Lange Bertalot, 1991

Mi-R

2

2

ep

i

alk

c

A. lanceolata var. elliptica  Cleve, 1891

eMi-R

2

2

ep

i

alk

c

A. oe strupii (Cleve-Euler)Hustedt, 1930

Pl-R

2

ep

i

i

n-a

Achnanthes sp.1

2

Achnanthes sp.2

2

Eunotia arcus  Ehrenberg, 1837

Mi-R

2

ep

hb

ac

n-a

E. bilunaris  /Ehr./Mills, 1934

R

3

ep

c

E. faba  Ehrenberg, 1838

eMi-R

3

ep

hb

ac

c

E. glacialis Meister, 1912

Mi-R

3

3

3

2

ep

hb

ac

c

E. pe ctinalis var. minor /Kütz./Rabenhorst, 1864

lMi-R

3

4

2

3

2

2

2

ep

hb

ac

c

E. pe ctinalis  var. minor f. impressa /Ehr./Hustedt, 1930

Mi-R

2

hb

E. polyglyphoides  Sheshukova, 1962

N

3

2

E. praerupta  Ehrenberg, 1843

Mi-R

4

5

3

3

3

5

2

ep

hb

ac

c

E. ps eudopectinalis Hustedt, 1924

R

2

ep

n-a

Actinella bras iliensis  Grunow , 1881

Mi - R

2

ep

i

tr

Rhoicosphenia abbreviata (Ag.) Lange-Bertalot, 1980

Mi-R

3

3

5

ep

i

alk

c

Cymbella aspe ra  /Ehr./Peragallo, 1849

eMi-R

3

4

3

4

2

ep

i

alk

c

C. cistula  /Ehr./Kirchner, 1878

Ol-R

2

4

2

2

ep

i

alk

c

C. cistula  var. hebetata  /Pant./ Cleve-Euler, 1955

Q-R

2

4

C. cuspidata  Kützing, 1844

eMi-R

3

2

3

3

2

3

3

ep

i

i

c

C. cymbiform is  Agardh,1830

Mi-R

3

ep

i

alk

c

C. cymbiform is  var. nonpunctata  Fontell, 1917

Mi-R

3

ep

i

c

C. ehrenbergii Kützing, 1844

Mi-R

2

2

3

3

3

2

ep

i albnt

b

C. elginens is  Krammer, 1981

Mi-R

4

5

2

3

2

5

2

3

3

3

ep

i

i

c

C. gracilis  /Ehr./Kützing, 1844

Plei-R

2

4

3

3

4

3

ep

i

alk

c

C. he lve tica  Kützing, 1844

Mi - R

3

3

ep

i

i

c

C. he lve tica va r. curta  Cleve, 1894

Q-R

2

ep

i

alk

b

C. huste dtii Krasske, 1925

Mi-R

3

3

3

ep

i

i

c

C. hybrida Grunow, 1878

R

2

ep

i albnt n-a

C. lance olata  /Ehr./Kirchner, 1878

eMi-R

2

ep

i

alk

c

C. naviculiform is  /Auersw./Cleve, 1894

lMi-R

3

3

3

3

3

3

3

2

ep

i

i

c

C. obtus a  Pantocsek, 1892

lMi

3

C. pe rpus illa A.Cleve, 1895

R

2

ac

c

C. silesiaca  Bleisch, 1864

eMi-R

3

4

3

3

2

3

3

2

2

3

ep

i

i

c

 C. subcuspidata  Krammer, 1982

Pl-R

3

3

3

3

3

ep

i

alk

n-a

C. tynni Krammer, 1985

R

2

ep

n-a

Cym bella sp. 1

5

2

5

Cym bella sp. 2

2

Reimeria sinuata  f. antiqua  /Grun./ Koc.& Stoermer, 1987

lMi-Q

2

2

Amphora bornetti Heribaud,1903

Mi

3

3

3

A. de lphinea  A. Schmidt var. jamalinensis  /Cl. et Grun./ Cleve, 1895

Pl-R

3

2

A. libyca  Ehrenberg, 1840

Mi-R

2

2

3

3

3

3

2

3

3

2

ep

i

alk

c

A. ovalis  /Kützing/ Kützing, 1844

Mi-R

2

ep

i

alk

c

A. pe diculus (Kütz.) Grunow, 1880

Mi-R

3

ep

i

alk

c

A. proteus   Gregory, 1857

Q-R

2

ep mhb

c

Am phora sp. 1

2

Gomphonema acuminatum  Ehrenberg, 1832

Mi-R

3

ep

i

alk

c

G. angustum  Agardh, 1831

R

2

ep

i

alk

b

G. augur Ehrenberg, 1843

Mi-R

3

4

3

3

2

3

3

3

3

ep

i

i

c

G. clavatum  Ehrenberg, 1832

R

3

3

4

2

d

i

c

G. gracile  var. lanceolata  (Kütz.) Cleve, 1894

ePl-R

3

ep

i

alk

c

G. grovei var. herrmanniana  /Patrik/  Kociolec, J ang, Stoermer, 1988

Mi-R

4

3

G. olivaceum  (Horn.) Brebisson, 1838

Mi-R

2

2

ep

i albnt

c

background image

358                                                                      OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

The  well  VPA-3,  Pinciná  was  represented  by  two  sam-

ples  with  a  very  long  range:  24.50  m  and  37.60  m.    The

determined  two  diatom  assemblages  (not  illustrated)  are

not  principally  different      from  these  described  in  the  se-

quence  of  VPA-1,  Pinciná.  The  diatom  association  de-

scribed  for  level  37.60  m  corresponds  to  the  first  diatom

assemblage  of  VPA-1;  that  for  level  24.50  m—to  the  sec-

ond diatom assemblage of VPA-1.

The  investigated  flora  from  Jelšovec  and  Pinciná  de-

posits  have  a  group  of  common  species  which    allows

correlation—    77  species,  varieties  and  formae  (42.5  %).

The  species  composition  of  the  diatom  flora  of  VJA-2,

Jelšovec  is  relatively  poor,  but  the  character  of  the  two

diatom  assemblages  developed  in  the  sequence  is  similar

to  that  described  for  VPA-1,  Pinciná.    The  occurrence  of

Cyclotella  sp.  shows  some  peculiarities  in  depth.  At  the

level  of  17.10–13.10  m  this  species  is  rock-forming  and

dominant  with  some  epiphytic  accompanying  species:

Fragilaria  construens  f.  venter  Hust.,  Rhoicosphenia

abbreviata  (Ag.)  Lange-Bert.,  Epithemia  zebra  var.  por-

cellus  (Kütz.)  Grun,    E.  turgida  (Ehr.)  Kütz.  and  Rhopal-

odia  gibba  (Ehr.)  O.Mull.  At  11.10  m  Cyclotella  sp.  dis-

appears  and  an  association  with  Stephanodiscus

minutulus  (Kütz.)  Cl.  &  Molder  and  mass  occurrence  of

Aulacoseira  species  is  established.  In  this  seam  the

planktonic  species  Asterionella  ralfsii  W.Sm.  is  domi-

nant,  too.  Some  of  the  accompanying  species  in  the  sec-

ond  association  from  VPA-1,2  Pinciná—Pliocaenicus

Plate I: Fig. 1. Cyclotella sp., VJA-2 Jelšovec, 13.10

m, 

×

2000. Fig.

2. Cyclotella sp., VJA-2 Jelšovec, 6.50

m, 

×

2000. Fig.

3. Cyclotella sp.,

VJA-2  Jelšovec,  13.10

m, 

×

2000.  Fig.

4.  Stephanodiscus  minutulus  (Kütz.)  Cl.  &  Mold.,  VPA-1  Pinciná,  13.20

m, 

×

2000.  Fig.  5.  Aula-

coseira  valida  (Grun.)  Krammer,  VPA-1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.

6.  A.  valida  (Grun.)  Krammer,  VPA-1  Pinciná,  10.00  m, 

×

800.

Fig.

7.  A.  distans  var.  scala  (Ehr.)  nov.comb.,  VPA-1  Pinciná,  5.90

m, 

×

2000.  Fig.  8.  A.  distans  var.  scala  (Ehr.)  nov.comb.,  VPA-1

Pinciná, 5.90

m, 

×

800. Fig. 9. A. distans var. scala (Ehr.) nov.comb., VPA-1 Pinciná, 5.90

m, 

×

2000. Fig. 10. A. ambigua (Grun.) Sim.,

VJA-2 Jelšovec, 11.10

m, 

×

800. Fig. 11. A. granulata (Ehr.) Sim., VPA-1 Pinciná, 13.20

m, 

×

800. Fig. 12. A. granulata (Ehr.) Sim., VPA-

1 Pinciná, 13.20

m, 

×

800. Fig. 13. Asterionella ralfsii W.S., VJA-2 Jelšovec, 11.10

m, 

×

800. Fig. 14. Tabellaria sp. VPA-1 Pinciná, 10.00

m, 

×

800.  Fig.

15.  Tabellaria  sp.  VPA-1  Pinciná,  10.00  m, 

×

800.  Fig. 16.  Fragilaria  construens  (Ehr.)  Grun.,  VPA-1  Pinciná,  13.20 m,

×

2000.  Fig.  17.  F.  construens  f.  binodis  (Ehr.)  Hust.,  VPA-1  Pinciná,  13.20 m, 

×

2000.  Fig.  18.  F.  transylvanica  Pant.,  VPA-1  Pinciná,

13.20 m, 

×

800. Fig. 19. F. leptostauron (Ehr.) Hust., VPA-1 Pinciná, 13.20 m, 

×

800. Fig. 20. F. martyi (Herib.) L.-Bert., VPA-1 Pinciná,

10.00 m, 

×

800. Fig. 21. Tetracyclus glans (Ehr.) Mills, VPA-1 Pinciná, 5.90 m, 

×

800. Fig. Fig. 22. T. glans (Ehr.) Mills, VPA-1 Pinciná,

5.90 m, 

×

800.  Fig.  23.  T.  glans  (Ehr.)  Mills    (septum),  VPA-1  Pinciná,  10.00 m, 

×

800.  Fig. 24.  T.  emarginatus  (Ehr.)  W.Sm.,  VPA-1

Pinciná, 5.90 m, 

×

800. Fig. 25. T. emarginatus (Ehr.) W.Sm. (septum), VJA-2 Jelšovec, 11.10 m, 

×

800. Fig. 26. T. stellare Herib., VPA-1

Pinciná,  13.20 m, 

×

800.

DIATOMS 

R ANGE

VPA-1 Pinciná

VPA-3 

Pinciná VJ A-2 J elšovec

Ecology

5.90-6.00m

10.00-10.10m

13.20m

18.30m

26.30m

24.50m

37.60m

.6.50-7.00m

11.10m

13.10m.

17.10m

habitat

halobity

pH

geographical 

distribution

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

G. olivace um  var. calcareum   (Cleve) Cleve, 1894

Pl-R

2

ep

i

alk

b

G. olivace um  var. minutissima  Hustedt, 1930

Pl-R

3

ep

i

alk

b

G. s ubtile  Ehrenberg, 1843

N-R

3

ep

hb

ac

c

G. truncatum  Ehrenberg, 1832

Pl-R

3

3

3

3

ep

i

alk

b

Epithe m ia  s ore x  Kützing, 1844

Mi-R

2

2

2

3

3

2

ep

i albnt

c

E. turgida  /Ehr./Kützing, 1844

Mi-R

2

2

2

2

3

3

4

ep

i albnt

c

E. turgida  var. granulata  (Ehr.) Brun, 1880

Ol-R

3

3

3

ep

i albnt

c

E. ze bra  /Ehr./Kützing, 1844

Mi-R

3

ep

i albnt

c

E. ze bra  var. porcellus  /Kütz./Grunow, 1862

Mi-R

3

4

4

3

3

4

3

3

3

5

ep

i albnt

c

E. ze bra  var. saxonica  /Kütz./Grunow, 1862

ePl-R

2

3

3

3

4

ep

i albnt

c

Rhopalodia gibba  /Ehr./O.Muller, 1895

Mi-R

3

3

3

3

3

3

3

4

4

5

ep

i

alk

c

Nitzschia acuta  Hantzsch, 1880

Pl-R

2

d

i

alk

c

N. s inuata  var. tabellaria  Grunow, 1881

Pl-R

2

d

i

alk

c

Hantzschia amphioxys  /Ehr./Grunow, 1880

Mi-R

2

2

2

2

2

2

3

2

2

ep

i

i

c

H. am phyoxis  var. capitata  Pantocsek, 1902

R

2

Surirella bifrons  Ehrenberg, 1843

Mi -R

2

2

d

i

i

b

S. bis e riata  Brebissonii, 1836

Mi-R

2

2

3

2

2

ep

i

alk

c

S. bis e riata  f. punctata  /Meister/Krasske, 1925

Pl - R

+

+

Cymatopleura  elliptica  /Breb./W . Smith, 1851

Mi-R

2

2

d

i

alk

b

C. s ole a  /Breb./W .Smith, 1851

Mi -R

2

3

3

3

2

3

3

3

ep

i

alk

c

Cym atople ura s p.

2

Campylodiscus  hibernicus  Ehrenberg, 1845

Pl-R

2

2

d

i

alk

b

C. lacus  baicali Skvortzow, 1937

Hol-R

2

3

i

i

b

I

background image

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    359

background image

360                                                                      OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

(O.Mull.)  Sim.  and  A.  distans  var.  scala  (Ehr.,

nov.comb.)  only  A.  granulata  (Ehr.)  Sim.  is  rarely

represented.

Ecological analysis of the diatom flora

The  objective  of  this  part  of  the  study  is  to  provide

information  concerning  the  response  of  diatoms  to

different  ecological  parameters  in  order  to  recon-

struct  the  past  environment.  Many  of  the  taxa  in  the

analysed  diatom  flora  are  common  and  widespread

in  modern  temperate  freshwater  environments  (81.77

%).  Only  10  species,  varieties  and  formae    have  an

unknown  ecology.  The  analysis  of  the  ecological

spectra shows (Fig. 4):

The Halobion spectrum: Species with oligohalobious

habitat form up to 97.9 %. Mesohalobious species such

as  Caloneis  silicula  var.  kjellmaniana  (Grun.)  Cl.  and

Amphora  proteus  Greg.  are  rare,  except  for  Navicula

digitoradiata (Greg.) Ralfs  which is present as a sub-

dominant. The changes in the percentage correlation of

the halobious  groups in depth are presented on Figs. 5B,

6B. The quantitative proportions of these groups are al-

most constant and the indifferent  species predominate.

According to “Habitat spectrum” 94.2 % of the dia-

tom  flora  is  benthic.  The  epiphytic  species  are  more

dominant (62.1 %) than the relatively lower percentage

of deep water form (32.1 %). Typical planktonic spe-

cies  such  as  Stephanodiscus  minutulus  (Kütz.)  Cl.  &

Moller, Aulacoseira ambigua (Grun.) Sim., A. granula-

ta (Ehr.) Sim., A. valida (Grun.) Kramm., Asterionella

ralfsii W.Sm. are abundant in depth. The variations in

the percentage ratio of habitat groups are comparatively

the same in both bore-holes: VPA-1 and VJA-2 (Figs.

5C, 6C). At  the base of the bore-holes the epiphytic

species are present in large numbers, but in the upper-

most part the benthic (deep water) forms occur with in-

creasing abundance.

In terms of the active water reaction the alkaliphilic

(50 %) and indifferent (26.1 %) species prevail in the di-

atom flora. The acidophilic species amount to only 10.5

%, but some of them such as: Eunotia pectinalis var. mi-

nor (Kütz.) Rabenh., E. praerupta Ehr., Pinnularia inter-

rupta W.Sm., Tetracyclus glans (Ehr.) Mills have been

established in large quantities (Figs. 5A, 6A).

In geographical distribution the cosmopolitan group

(74 %)  is  predominant,  followed  by  boreals  (15  %),

north-alpines (10.3 %) with the tropicals (0.7 %) com-

ing last.

Results of the relative proportions of diatom

frustules/chrysophycean stomatocystae

In the alginite from the well VPA-1, Pinciná tracing

the ratio, diatom frustules/chrysophycean stomatocys-

tae  we  observed  one  peak  in  the  development  of  the

stomatocystae (Fig. 5D). From 26.30–13.20 m a diatom

Fig. 7. Sketch of the bore-holes VPA-1 and VPA-3, maar of Pinciná. Ex-

planation: 1 — soil, 2 — clay/loam, 3 — diatomite, 4 — silt/siltstone, 5

—  alginite,  6  —  tuffaceous  sand/sandstone,  7  —  conglomerate,  8  —

lapilli and asch tuff, 9 — basalt tuff, 10 — tuffaceous clay, 11 — sand

tuff with basalt fragments, 12 — pumice tuff, 13 — angular rock frag-

ments, 14 — samples.

omarensis  (Kütz.)  Round  &  Hak.  and  Tabellaria  sp.  are  miss-

ing  here  or  occur  occasionally.  At  6.50  m  Cyclotella  sp.  ap-

pears  again  in  mass.  In  these  deposits  subdominants  are  Gom-

phonema  grovei  var.  herrmanniana  (Patr.)  Koc.  Yang.  Stoerm.

and  Fragilaria  martyi  (Herib.)  L.-Bert.,  etc.  The  development

of  Aulacoseira  species  significantly  decreases  (A.  ambigua

background image

PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    361

Fig. 8. Sketch of the bore-hole VJA-2, maar Jelšovec. For expla-

nation see Fig. 7.

Plate  II:  Fig. 1.  Navicula  digitoradiata  (Greg.)  Ralfs,  VPA-1

Pinciná,  10.00 m, 

×

800.  Fig. 2.  N.  tuscula  Ehr.,  VPA-1  Pinciná,

10.00 m, 

×

800.  Fig. 3.  N.  menisculus  Schum.,  VPA-1  Pinciná,

10.00 m, 

×

800.  Fig.  4.  N.  pseudoanglica  L.-Bert.,  VPA-1  Pinciná,

10.00 m, 

×

800. Fig. 5. N. costulata Grun., VPA-1 Pinciná, 13.20 m,

×

800.  Fig. 6.  Sellaphora  bacillum  (Ehr.)  Mann,  VPA-1  Pinciná,

18.30 m, 

×

800.  Fig.  7.  Neidium  productum  (W.Sm.)  Cl.,  VPA-1

Pinciná,  13.20 m, 

×

800.  Fig.  8.  Stauroneis  phoenicenteron

(Nitzsch.)  Ehr.,  VPA-1  Pinciná,  10.00 m, 

×

800.  Fig. 9.  S.  smithii

var. incisa Pant., VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, 

×

800. Fig. 10. Pinnular-

ia  braunii  var.  amphicephala  (Mayer  Hust.,  VPA-1  Pinciná,

10.00 m, 

×

800.  Fig.  11.  P.  interrupta  W.Sm.,  VPA-1  Pinciná,

10.00 m, 

×

800. Fig. 12. P. maior  (Kütz.) Rabenh., VPA-1 Pinciná,

10.00 m, 

×

800. Fig. 13. P. esox Ehr., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800.

Fig. 14. Achnanthes flexella (Kütz.) Brun., VPA-1 Pinciná, 5.90 m,

×

800. Fig. 15. Achnanthes sp., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800. Fig.

16. Diploneis elliptica (Kütz.) Cl., VPA-1 Pinciná, 13.20 m, 

×

800.

Fig. 17. D. elliptica (Kütz.) Cl., VPA-1 Pinciná, 13.20 m, 

×

800. Fig.

18. Cymbella gracilis (Ehr.) Kütz., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800.

Fig. 19. C. silesiaca Bleisch., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800. Fig.

20. C. naviculiformis (Auersw.) Cl., VPA-1 Pinciná, 13.20 m, 

×

800.

Fig. 21. C. ehrenbergii Kütz., VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, 

×

800. Fig.

22. C. subcuspidata Kramm., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800.  Fig.

23. C. aspera (Ehr.) Perag., VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800.

Plate III: Fig. 1. Eunotia pseudopectinalis Hust., VPA-1 Pinciná,

10.00

m, 

×

800.  Fig.  2.  E.  pectinalis  var.  minor  (Kütz.)  Rabenh.,

VPA-1 Pinciná, 10.00

m, 

×

800. Fig. 3. E. praerupta Ehr., VPA-1

Pinciná, 10.00

m, 

×

800. Fig.

4. E. praerupta Ehr., VPA-1 Pinciná,

10.00

m, 

×

800. Fig.

5. E. polyglyphoides Sheshuk., VJA-2 Jel-

šovec, 6.50

m, 

×

800. Fig. 6. Gomphonema acuminatum Ehr., VPA-

1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.  7.  G.  gracile  var.  lanceolata

(Kütz.)  Cl.,  VPA-1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.  8.  G.  clavatum

Ehr.,  VPA-1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.  9.  G.  grovei  var.  her-

rmanniana (Patr.) Koc., Yang, Stoerm., VJA-2 Jelšovec, 11.10

m,

×

2000.  Fig.  10.  Epithemia  turgida  (Ehr.)  Kütz.,  VPA-1  Pinciná,

13.20

m, 

×

800.  Fig.  11.  E.  zebra  var.  saxonica  (Kütz.)  Grun.,

VPA-1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.  12.  E.  zebra  var.  porcellus

(Kütz.)  Grun.,  VPA-1  Pinciná,  10.00

m, 

×

800.  Fig.

13.  E.  sorex

Kütz., VJA-2 Jelšovec, 11.10

m, 

×

800. Fig.

14. Rhopalodia gibba

(Ehr.) O.Mull., VJA-2 Jelšovec, 11.10

m, 

×

800. Fig. 15. R. gibba

(Ehr.)  O.Mull.,  VPA-1  Pinciná,  5.90

m, 

×

800.  Fig.  16.  Surirella

biseriata  Breb.,  VPA-1  Pinciná,  13.20

m, 

×

800.  Fig.  17.  Cy-

matopleura solea (Breb.) W.Sm., VJA-2 Jelšovec, 11.10

m, 

×

800.

Fig.  18.  Campylodiscus  lacus  baicali  Skw.,  VPA-1  Pinciná,

10.00

m, 

×

800. Fig.

19. Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun., VPA-

1  Pinciná,  5.90

m, 

×

800.  Figs.

20,

21,

23.  Chrysophycean  stoma-

tocystae, VPA-1 Pinciná, 10.00 m, 

×

800. Figs. 22, 24, 25. Chryso-

phycean stomatocystae, VPA-1 Pinciná, 5.90

m, 

×

800.

association  with  monospecific  character  is  established.

Within  this  range  the  relative  proportion  in  the  algal

successions  is  comparatively  constant  (varies  between

89  and  100 %  with  the  diatom  predominating).  The  ratio

in  the  sample  at  10.0 m  is  different.  The  quantity  of  the

chrysophycean  stomatocystae  sharply  increases  and  this

coincides  with  a  change  in  the  diatom  succession — the

second diatom assemblage has developed. Different species

of  the  genus  Aulacoseira  Thw.  and  also  Stephanodiscus

minutulus  (Kütz.)  Cl.  &  Moll.  are  found  indicating    an

eutrophic environment of the paleolake.

In the diatomite from the well VJA-2, Jelšovec the ratio di-

atom frustules/chrysophycean stomatocystae in the examined

core-drill is relatively constant (Fig. 6D). At 11.10 m there is

insignificant  increase  in  the  quantity  of  the  stomatocystae.

This  coincides  with  the  appearance  and  abundant  develop-

ment  of  the  typical  eutrophic  species—Stephanodiscus

minutulus  (Kütz.)  Cl.  &  Mold.,  Aulacoseira  ambigua

(O.Mull.) Sim. In the uppermost part of the borehole the dia-

toms are dominant (92–100 %). The quantity of Cyclotella

sp.  is  increasing  again  and  supports  the  development  of  a

new oligotrophic stage.

Paleoecological interpretation and conclusion

The  ecological  analysis  of  siliceous  microfossils  (dia-

tom  and  chrysophycean  stomatocystae)  gives  evidence

that  the  maar  sediments  of  Podreèany  Basalt  Formation

were  probably  deposited  in  a  comparatively  shallow

lacustrine  environment.  The  waters  of  the  lake  were

slightly  alkaline  (pH  =  7–8)  with  salinity  of  (0.2)  0.3–0.5

‰.  The  climate  was  temperate.  The  lake  grew  progressive-

ly  shallower  because  of  filling  with  sediments  and  in-

crease  of  the  plankton  production.  The  nutrient  spectrum

suggests  that  in  the  beginning  of  the  deposition  an  olig-

I

background image

362                                                                                              PLATE  II

background image

PLATE  III                                                                                             363

background image

364                                                                       OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

Plate  IV:  Fig.  1.  Aulacoseira  distans  var.  scala  (Ehr.)  nov.comb.  and  chrysophycean  stomatocystae,  VPA-1,  Pinciná,  5.90 m,  SEM,

×

4000. Fig. 2. Aulacoseira distans var. scala (Ehr.) nov.comb.—VPA-1, Pinciná, 5.90 m, SEM, 

×

10,000. Fig. 3. Aulacoseira distans var.

scala  (Ehr.)  nov.comb.—VPA-1,  Pinciná,  5.90 m,  SEM, 

×

7200.  Fig.  4.  Aulacoseira  distans  var.  scala  (Ehr.)  nov.comb.—VPA-1,

Pinciná, 5.90 m, SEM, 

×

10,000.

background image

                                                          PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                    365

Plate V: Fig. 1. The rock-forming Cyclotella sp., VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, SEM, 

×

1000. Fig. 2. Cyclotella sp., valve exterior, VJA-2 Jel-

šovec, 13.10 m, SEM, 

×

7200. Fig. 3. Cyclotella sp., valve exterior, VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, SEM, 

×

6000. Fig. 4. Cyclotella sp., valve exte-

rior, VPA-1 Pinciná, 18.30 m, SEM, 

×

10,000.

background image

366                                                                           OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

Plate VI: Fig. 1. Cyclotella sp., valve exterior, VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, SEM, 

×

10,000. Fig. 2. Cyclotella sp., striae pattern, VPA-1

Pinciná, 18.30 m, SEM, 

×

10,000. Fig. 3. Cyclotella sp., valve interior, VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, SEM, 

×

5400. Fig. 4. Cyclotella sp., de-

tail of the valve interior (A-marginal fultoportula with three satelite pores and B-the single rimoportule), VJA-2 Jelšovec, 13.10 m, SEM,

×

12,000.

background image

                                                           PALEOECOLOGY OF THE LATE MIOCENE MAAR LAKES                                                   367

Plate VII: Fig. 1. Tabellaria sp., valve interior, VPA-1 Pinciná, 5.90 m, SEM, 

×

7200. Fig. 2. Tabellaria sp., septum, VPA-1 Pinciná, 5.90 m,

SEM, 

×

9400. Fig. 3. Tabellaria sp., septum, VPA-1 Pinciná, 5.90 m, SEM, 

×

6600. Fig. 4. Chrysophycean stomatocysta, VPA-1 Pinciná,

5.90 m, SEM, 

×

9400.

background image

368                                                                        OGNJANOVA-RUMENOVA

 

and VASS

otrophic  phase  can  be  distinguished,  which  is  followed  by

a  eutrophic  stage  in    both  bore-hole  sequences  (VPA-1

Pinciná  and  VJA-2  Jelšovec).  Only  in  the  sedimentation

of  VJA-2  Jelšovec  a  probably  high  influx  of  water  deter-

mined  a  new  oligotrophic  stage.

Taking  into  consideration  other  ecological  indicators

into  account,  as  well  as  the  ecological  demand  of  diatom

assemblages,  one  can  made  larger  paleoecological  inter-

pretations.  An  oligotrophic  phase  took  place  in  the  Jelš-

ovec  maar  at  the  beginning  of  the  depositions.  In  the

Pinciná  maar  the  whole  lake  fill  is  crowded  by  organic

matter  of  Botryococcus  braunii.  For  preservation  of  the

organic  matter  in  an  excellent  state,    anaerobic  condition

in  stagnant  water  with  a  stratified  water  column,  are  as-

sumed.  From  the  beginning  of  the  deposition,  eutrophic

condition  are  evident.  The  oligotrophic  phase  proved  by

the  diatom  assemblage  studied  from  the  depth  of  13.2–

26.3  m  (bore-hole  VPA-1)  must  be  occasional  and    not

dominant.

The eutrophic, shallow, stagnant water with pH about 7.6

is assumed also by Hajós (1990) for the lakes in which the al-

ginite was originated in Hungary. Salinity in the Hungarian

maar lakes was higher (3  ‰) that  in the Pinciná maar.

Organic  matter  is  missing  from  the  sedimentary  infill  of

the Jelšovec maar. The deposition could take place in well

oxygenated bottom water. The idea is supported by the Di-

atomaceae assemblages indicating the oligotrophic stage in

both  the  lower  and  upper  portions  of  the  lake  filling  sedi-

ments.

Acknowledgements: Project IGCP 329: “Palaeogeographic

and  palaeoecologic  evolution  of  Paratethys  basin  during

Neogene and their correlation to the global scales”. Project

VEGA No AL 09 1310 1/4032/97 „Alginite — a new eco-

logical raw material — fisibility study.“

References

Abbott  W.  &  Van  Landingham  S.,  1972:  Micropaleontology  of

Miocene  nonmarine  diatoms  from  the  Harper  District,  Mal-

heur County, Oregon.  Nova Hedwigia, 23, 44, 847–907.

Balogh  K.,  Mihalíková  A.  &  Vass  D.,  1981:  Radiometric  dating

of basalts in Southern and Central Slovakia. Západ. Karpaty,

Sér. Geol., 7, 113–126.

Glezer  Z.,  Makarova  I.,  Moisseeva  A.  &  Nikolaev  V.,  1988:  The

Diatoms of the USSR, 2, 1, Sankt Peterburg, 116 (in Russian).

Hajós  M.,  1990:  Diatoms  in  Alginite  from  Pliocene  crater  lakes.

In:  H.  Simola  (Ed.):  Proceedings  of  the  10th  Int.  Diatom

Symp.,  365–372.

Hasle  G.  &  Fryxell  G.,  1970:  Diatoms:  Cleaning  and  mounting

for  light  and  electron  microscopy.  Trans.  Amer.  Microsc.

Soc., 89, 4, 469–474.

Haworth  E.,  1989:  Changes  in  Lake  District  Tarns—the  Micro-

fossil Evidence. Microscopy, 36, 221–227.

Kantor  J.  &  Wiegerová  V.,  1981:  Radiometric  ages  of  some  ba-

salts of Slovakia by 

40

Ar/K

40

 method. Geol. Zbor. Geol. Car-

path., 32, 1, 29–34.

Krammer  K.  &  Lange-Bertalot  H.,  1986-1991:  Pascher’s  Suess-

wasserflora von Mitteleuropa, Band 1-3.

Ognjanova-Rumenova  N.,  1991:  Neogene  diatoms  from  sedi-

ments of Sofia valley and its stratigraphic significance. PhD

thesis,  Geol.  Inst.  Bulgarian  Academy  of  Sciences,  1–330

(in  Bulgarian).

Pantocsek  J.,  1886–1905:  Beitrage  zur  Kenntnis  der  fossilen  Ba-

cillarien  Ungarns.  Bd.  I.  (1886),  1–74;  Bd.  II.  (1889),  1–

123;  Bd.  III.  (1892),  1–129;  Bd.  IV.,  1–118.

Nagytapolcsany–Pozsony  (Topo¾èany–Bratislava).

Planderová  E.,  1986:  Biostratigraphic  evaluation  of  sediments  of

Poltár Formation. Geol. Práce, Spr., 84,113–118 (in Slovak,

English  summary).

Øeháková  Z.,  1961:  Preliminary  report  on  micropaleontological

research of diatomite on Slovak area.   Správy o geol. výzku-

mech v roce 1960, 125–128 (in Czech).

Øeháková  Z.,  1971:  Changements  qualitatifs  des  associations  de

Diatomées  dans  les  sediments  tertiares  et  quaternaires  de

Tchechoslovaquie.  In:  Etudes  sur  le  Quaternaire  dans  le

monde. VIII

e

 Congres INQUA, 275–286.

Øeháková  Z.,  1980:  Susswasserdiatomeenflora  des  oberen  Mio-

zans  in  der  Tschechoslowakei.    Sbor.  Geol.  Vìd,  Paleont.,

23,  83–184.

Round F., Crowford R. & Mann D., 1990: The Diatoms. Biology

and  morphology  of  the  genera.  Cambridge,  1–920.

Schrader  H.-J.,  1973:  Proposal  for  a  standardized  method  of

cleaning  diatom  bearing  deep-sea  and  land-exposed  marine

sediments. Nova Hedwigia, 45, 403–409.

Smol  J.,  1985:  The  ratio  of  diatom  frustules  to  chrysophycean

statospores:  A  useful  paleolimnological  index.  Hydrobiol.,

123,  2,  199–204.

Van  Landingham  S.,  1967:  Paleoecology  and  microfloristics

of  Miocene  diatomites  from  the  Otis-Basin-Juntura  region

of  Harney  and  Malheur  Counties,  Oregon.  Nova  Hedwi-

gia,  26,  77.

Vass D. & Eleèko M. et al., 1992: Explanations to the geological

map  of  Luèenská  kotlina  Depression  and  Cerová  vrchovina

Upland 1:50,000. GÚDŠ, Bratislava, 1–196 (in Slovak).

Vass D., Koneèný V., Eleèko M., Milièka J., Snopková P., Šucha

V.,  Kozaè  J.  &  Škraba  R.,  1997:  Alginite — new  source  of

Slovak  nonmetalliferous  raw  materials  (Pinciná  deposit).

Miner.  slovaca, 29, 1, Bratislava, 1–39 (in Slovak).