background image

GEOLOGICA CARPATHICA, 49, 6, BRATISLAVA, DECEMBER  1998

409–413

NEW UPPER JURASSIC SERPULIDS (POLYCHAETA, SEDENTARIA)

FROM THE PIENINY KLIPPEN BELT IN THE WESTERN CARPATHIANS

VÁCLAV ZIEGLER

1

 and JOZEF MICHALÍK

2

1

Department of Biology and Environmental Education, Faculty of Education, Charles University,

M.D. Rettigové 4, 110 00

 

Praha 1, Czech Republic

Geological Institute, Slovak Academy of Sciences, Dúbravská cesta 9, 842 26 Bratislava, Slovak Republic; geolmich@savba.savba.sk

(Manuscript received February 26, 1998; accepted in revised form November 3, 1998)

Abstract:  Lower  Tithonian  (Upper  Jurassic)  serpulids  (Polychaeta,  Sedentaria)  have  been  found  in  the  Czorsztyn

Unit in the western part of the Pieniny Klippen Belt. A new species, named as Spirorbis imprimus sp. nov., accompanied

by other specifically indeterminable serpulid remnants, was described. Epizoan worms found on shells of both benthic

and nektonic animals indicate neritic environmental conditions for the whole assemblage.

Key words:  Western  Carpathians,  Pieniny  Klippen  Belt,  Late  Jurassic,  lower  Tithonian,  paleoecology,  taxonomy,

Polychaeta,  Sedentaria.

Introduction

Mesozoic serpulid remnants were only scarcely described in

the  literature:  Triassic  representatives  were  studied  by

Assmann (1937), Brönimann & Zaninetti (1972), Ziegler &

Michalík  (1980),  Jurassic  serpulid  fauna  was  analysed  by

Parsch  (1956)  and  Cretaceous  forms  were  investigated  by

Regenhardt (1961), Ware (1975) and Ziegler (1984).

This  study  compares  infrequent  findings  of  lower

Tithonian (Upper Jurassic) serpulids from Vieska-Bezdedov

with these of  Parsch (1965). The preservation of  serpulid

tubes  in  our  material  is  very  variable.  The  details  of  tube

morphology  and  structure  of  specimens  belonging  to  the

newly defined taxon are very well preserved. On the other

hand, the reconstruction of their original shape was possible

through comparison of several individuals only. The material

of other species is preserved in the form of  imprints.

Geographic setting

The Vieska-Bezdedov village is located in the Biela Voda

Valley on the road from Púchov in  the middle Váh River

Valley (Western Slovakia) to Lysá pod Makytou and further

to Zlín in  the Czech Republic. This road and railroad track

go  through  the  pass  between  the  northernmost  part  of  the

Biele  Karpaty  Mts.  and  the  southernmost  part  of  the

Javorníky Mountains; these mountain ridges form part of the

frontier  between  the  Slovak  and  Czech  Republics.  The

Žiaèik Klippe crops out on north-eastern slope of  the Kruhy

Hill above Vieska-Bezdedov and Dohòany villages (Fig. 1).

Geological setting

The area forms a part of the Pieniny Klippen Belt, a com-

plicated tectonic structure along the contact of Central- and

Outer Carpathians. It consists of several units which  former-

ly represented the Mesozoic North European shelf margin.

Sedimentary  sequences  of  partial  basins  and  ridges  were

transformed into slice-like tectonic bodies during Neoalpine

collision- and lateral shear movement.

There  are  two  principal  units  represented  in  the  area

investigated. The Czorsztyn Unit, as the first, was deposited

on a complex large shallow-water treshold structure, named

the Czorsztyn Ridge. Its sedimentary record is represented by

Bajocian-Bathonian  crinoidal  limestones  of  the  Smolegowa

and Krupianka Formations, Callovian to Tithonian red nodular

“Ammonitico Rosso“ limestones of  the Czorsztyn Formation,

Tithonian to Hauterivian whitish organodetrital limestones of

the  Dursztyn-,  £ysa-  and  Spiš  Formations  (all  these  litho-

stratigraphic  names  were  either  defined  or  re-defined  by

Birkenmajer 1977).

The second, Kysuca Unit, is closely related to the Pieniny

Unit  of  Birkenmajer  (l.c.).  This  infilling  of    an  intrashelf

basin  consists  of    Middle  and  Upper  Jurassic  radiolarite

complex (Sokolica- and Czajakowa Formations) covered by

thin  red  nodular  marlstone  beds  (a  representative  of  the

Czorsztyn Fm.), Lower Cretaceous pelagic cherty limestones

of  the  Pieniny  Limestone  Formation  and  mid-Cretaceous

marlstone  complex  similar  to  the  Kapuœnica  Formation  of

Birkenmajer (l.c.).

Both the units are covered by Upper Cretaceous shaly com-

plexes composed of Campanian/Maastrichtian Púchov Marls

(equivalent to the Birkenmajer’s Jaworki Fm.) and of Santo-

nian/Campanian Pupov Flysch Beds comparable to the  Œro-

mowce  Formation.  The  Mesozoic  sequence  is  followed  by

thick Eocene Flysch  of the Biele Karpaty Unit (Fig. 1).

The Žiaèik Klippe was derived from the Czorsztyn elevation

cover.  The  sequence,  about  25  m  thick,  is  exposed  here  in

almost vertical position (Fig. 2). Andrusov (1945) distinguished

the  6.5 m  thick  Oxfordian  Czorsztyn  Formation  part  with

numerous ammonites (described already by Neumayr 1871), the

Dursztyn Formation with fine organogenic breccias named as

background image

410                                                                                    ZIEGLER

 

and MICHALÍK

the Rogo¿a Breccia and a thin (1.5 m) Kimmeridgian part con-

sisting of rose micrital limestone with Mn concentrations and

numerous ammonites. Rough limestone breccia with yellow and

redish matrix and clasts attaining up to one meter in diameter

should cap the sequence.

On the basis of the newest microbiostratigraphic and mi-

crofacies study, Reháková (Bratislava, pers. comm.) distin-

guished  a  four  meters  thick  complex  of  upper  Oxfordian

limestones  (belonging  to  the  Czorsztyn  Fm.)  on  the  base,

overlain by rough limestone breccia (5.5 m, probable equiva-

lent of the Wapiennik Breccia of Birkenmajer 1977 ?). This

breccia is followed by Kimmeridgian nodular limestones of

the  Czorztyn  Fm.  (6 m)  with  allodapic  intercalations.  The

Dursztyn Formation (Lower Tithonian, 10 m thick) consists

of  pink  biomicrites  and  biosparites  with  abundant  coquina

layers (named as the Rogo¿a Member in Birkenmajer, l.c.).

This part of the sequence yielded numerous crinoid calyxes

and columnalia, ammonite nuclei, aptychi and brachiopods

(Pygope  janitor,  Pygope  diphya  (Colom),  Nucleata  bouei

Zeuschner  and  “Rhynchonella“ agassizi  (Zeuschner)).  The

surfaces of some shell remnants (especially in beds 0, 1 and

7) bear encrusting skeletons of comensalic animals including

serpulid worms.

Taxonomy

Subfamily Spirorbinae Chamberlin 1919

Genus Spirorbis Daudin 1800

Spirorbis imprimus nov. species

(Pl. I: Fig. 4)

Holotype: The specimen No. Z-22 010,  collection of the

Slovak  National  Museum  (Natural  History  Department,

Bratislava), Pl. I: Fig. 4.

Fig. 1. A sketch map of  the area investigated in the framework of  Slovakia (left upper corner) and the surroundings of the Žiaèik Klippe

in the Biela Voda Valley between Vieska-Bezdedov and Dohòany villages with the principal geological situation.

background image

NEW UPPER JURASSIC SERPULIDS FROM PIENINY KLIPPEN BELT                                           411

Stratum  typicum:  Dursztyn  Limestone  Formation,

Rogo¿a Breccia Member, lower Tithonian, Late Jurassic.

Locus  typicus:    Žiaèik  Klippe  above    Vieska-Bezdedov

village near Púchov.

Material: Complete specimen cemented on inner aptychus

valve surface, two other incomplete specimens (Z-22 011a,

Z-22 013), two imprints of base (Z-22 011b, Z-22 012).

Diagnosis:  Species  of  Spirorbis  Daudin  with  planispiral

tube cemented along all length of the base. The tube has four

coils, the aperture is funnell-shaped.

Description:  The  tube  is  minute,  planispirally  coiled.  The

posterior part of  the tube is composed of the first coil, the other

parts consist of second to fourth coiles. The anterior part is very

short (one half of the fourth coil) having an aperture. The coils

of  the  tube are attached firmly to each other. The diameter of

the circular tube attains 0.6 mm at the posterior part, but 1.2 to

1.4 mm near the aperture. The lumen is circular in shape. Tube

wall thickness varies from 0.2–0.3 mm. The surface of the tube

is quite smooth: only the dorsal side bears a longitudinal ridge

extending along its whole length. the cellular layer of serpulids

is weak and developed under the tube only.

Remarks and relationships: The species resembles sev-

eral  primitive  species  of  the  Rotularia  Defrance  (Parsch

1956), but its aperture is not free. The ending of Rotularia

species  is situated at the apertural end: it is free, being not

connected with other length of the tube.

Stratigraphical range: Tithonian, Upper Jurassic.

Locality: Žiaèik Klippe above the Vieska-Bezdedov vil-

lage near Púchov, Czorsztyn Ridge Zone of the Pieniny Klip-

pen Belt.

Serpula sp.

Material: Five  incomplete  imprints  of    the  tubes  on  the

surface of a brachiopod (Pygope sp., specimen Z-22014) am-

monite shells and aptychi (Punctaptychus sp., specimens No.

Z-22015  to Z-22019) valves. They are deposited in the Nat-

ural History Department of the Slovak National Museum in

Bratislava.

Description: Imprints of tubes are shallow in transversal

cross-section (about 1.5 mm), one is curved irregularly. The

rest of  serpulid cellular layer is very thin.

Remarks and relations: Specimens resemble imprints of

Serpula prolifera Goldfuss (see Parsch 1956 for comparison),

but the cellular layer of the latter species is weaker.

Stratigraphical range: As the above mentioned species.

Paleoecology

Rogo¿a Member shelly (coquinal) limestones of  the Dursz-

tyn Formation contain extremely abundant fossils, consisting

mainly of small ammonites, aptychi, brachiopods and crinoids,

belemnites,  echinoids,  bivalves  and  gastropods,  the  above

mentioned findings of fish teeths and solitary corals.  Some

parts of the coquina are richer in crinoid calices (Žítt 1987),

other  in  columnaliids.  These  coquinas  represent  one  of  the

shallowest environments within the Dursztyn Fm. deposition-

ary area. In the Rogoznik area in the Pieniny Mts., these beds

are penetrated by younger sedimentary dykes (Wierzbowski in

B¹k et al. 1997).

Fig. 2. Schematic cross-section through the Žiaèik Klippe,  Kruhy Hill above the village of Vieska-Bezdedov. The numbers denote the

sampling sites (taken in 1 m distance).

background image

412                                                                                    ZIEGLER

 

and MICHALÍK

Findings of the encrusting serpulids on the outer surface of

ammonite shells can be interpreted as remains of symbiotic

epizoans. On the other hand, their situation on the inner sur-

faces of ammonite shells, on inner surfaces of aptychi and,

especially,  of  brachiopod  shells  indicates  their    settling  on

empty, dead specimens.

If  compared  to  deep-water  form  (see  definition  of  Ager

1965),  the  pygopids  from  the  Czorsztyn  Ridge  show  a

“juvenile“  shape,  characterized  by  short,  diverging

anterolateral  lobes  with  a  straight  lateral  commissure

(Michalík  1996).  These  shells  were  regarded  by  Krobicki

(1994) as opportunistic forms. Epizoan overgrowths on  their

shell surfaces confirms a neritic character of  their habitat.

Conclusions

1. A new species, the Spirorbis imprimus sp.n. from the

Rogo¿a Breccia was described. These unique findings add to

our  knowledge on the Upper Jurassic serpulid fauna of the

Paleoeuropean Margin and on neritic benthic assemblages of

that age.

Plate I: Serpulid tubes of the Spirorbis imprimus nov. sp. from the Žiaèik Klippe. Fig. 1. A tube cemented on the ammonite nucleus surface,

specimen No. Z-220 13; Fig. 2. Two serpulids cemented on inner surface of an aptychus shell, spec. No. 220 11-a and -b; Fig.  3. A tube ce-

mented on ammonite nucleus surface, specimen No. Z-220 12; Fig. 4.  Serpulid tube of  the Spirorbis imprimus nov. sp. (holotype), cement-

ed on inner surface of an aptychus shell, specimen No. Z-220 10. Magnification of all figures is uniform, the scale bar is equal to 3 milime-

ters. Photos: H. Brodnianska.

background image

NEW UPPER JURASSIC SERPULIDS FROM PIENINY KLIPPEN BELT                                           413

2.  The  occurrence  of  the  epifaunal  serpulids  encrusting

fragments  of  ammonoid  and  brachiopod  shells  confirms  a

neritic character of the sedimentation.

Acknowledgments:  Our  thanks  belong  to  Prof.  M.  Mišík

(Bratislava)  and  to  Prof.  O.  Dragastan  (Bucharest)  for

stimulating discussion and inspiring comments. We are indebted

to  Dr.  D.  Reháková  (Bratislava)  for  estimating  the

biostratigraphy  and  microfacies  of  the  profile.  Finally,  we

acknowledge  to  the  Joint  Grant  Agency  of  the  Ministry  of

Education  and  of  the  Slovak  Academy    of  Sciences  for  its

supporting our research (Grant VEGA 4076).

References

Ager D.V., 1965: The adaptation of Mesozoic brachiopods to dif-

ferent  environments.  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeo-

ecol., 1, 2, 143–172.

Andrusov  D.,  1945:    Geological  investigations  of  the  inner  Klip-

pen Belt in Western Carpathians, pt. 4: Middle and Upper Ju-

rassic stratigraphy, pt. 5: Cretaceous stratigraphy. Práce Štát.

geol. Úst., 13–176 (in Slovak).

Assmann P., 1937: Revision der Fauna der Wirbellosen der oberschle-

sischen Trias. Abh. preuss. geol. Landesanst., 170, 134.

B¹k K., Birkenmajer K., Krobicki M., Lintnerová O., Michalík J., Re-

háková D., Soták J.,  Vašíèek Z. & Wierzbowski A., 1997: Final

meeting of the Project No. 362 “Tethyan/Boreal Cretaceous Cor-

relation”, Excursion Guide Book. Miner. slovaca,  4–5, 357–383.

Birkenmajer  K.,  1977:  Jurassic  and  Cretaceous  lithostratigraphic

units of the Pieniny Klippen Belt, Carpathians, Poland. Studia

Geol. Pol., 45, 159.

Brönimann P. & Zaninetti L., 1972: On the ocurrence of the ser-

pulid Spirorbis Daudin (Annelida, Polychaeta, Sedentaria) in

thin  sections  of  Triassic  rocks  of  Europe  and  Iran.  Riv. Ital.

Paleont. Stratigr., 78,1, 67–90.

Krobicki M., 1994: Stratigraphic significance and paleoecology of

the  Tithonian-Berriasian  brachiopods  in  the  Pieniny  Klippen

Belt, Carpathians, Poland. Studia Geol. Pol., 106, 89–156.

Michalík  J.,  1996:  Functional  morphology–paleoecology  of  py-

gopid  brachiopods  from  the  Western  Carpathian  Mesozoic.

In: Copper P. & Jisuo J. (Eds.): Brachiopods. A. A. Balkema

Rotterdam-Brookfield, 175–178.

Neumayr M., 1871:  Jurastudien 4. Die Vertreter der Oxfordgruppe

im  östlichen  Teile  der  mediterranen  Provinz.  Jb.  Geolog.

Reichsanst., 21.

Parsch K.O.A., 1956: Die serpuliden—Fauna des südwestdeutschen

Jura. Palaeontographica A 107, 211–240.

Regenhardt H., 1961: Serpulidae (Polychaeta, Sedentaria) aus der Kre-

ide Mitteleuropas, ihre ökologische, taxonomische und stratigra-

phische Bewertung. Mitt. Geol. Staatinst. Hamburg., 30, 115.

Ware S., 1975: British Lower Greensand Serpulidae. Palaeontology,

18, 1, 93–116.

Ziegler V., 1984: Family Serpulidae (Polychaeta, Sedentaria) from

the Bohemian Cretaceous Basin.  Acta Mus. Nation. Pragae,

39 B, 4, 213–354.

Ziegler V. & Michalík J., 1980:  Late Triassic serpulids (Annelida,

Polychaetia,  Sedentarida)  in  the  Western  Carpathians.  Geol.

Zbor. Geol. Carpath., 31,4, 627–640.

Žítt  J.,  1987:  Lower  Cretaceous  crinoids  of  the  Vršatec  Castle

Klippe  (Klippen  Belt,  Slovakia,  ÈSSR).  Geol.  Zbor.  Geol.

Carpath., 38, 3, 305–322.