background image

GEOLOGICA CARPATHICA, 52, 4, BRATISLAVA, AUGUST 2001

205—215

UPPER DEVONIAN—LOWER CARBONIFEROUS FORAMINIFERAL

PALEOBIOGEOGRAPHY AND PERIGONDWANA TERRANES AT THE

BALTICA-GONDWANA INTERFACE

JIŘÍ KALVODA

Department of Geology and Paleontology, Faculty of Science, Masaryk University, Kotlářská 2, 61137 Brno, Czech Republic;

dino@sci.muni.cz

(Manuscript received December 7, 2000; accepted in revised form June 13, 2001)

Abstract: A new paleobiogeographic subdivision of the Perigondwana terranes is based on the study of Upper Devonian
and Lower Carboniferous calcareous foraminifers. The Brunovistulian, Moesian and Zonguldak terranes in Central and
SE Europe and Asia Minor (the Brunovistulian group of terranes) show close paleobiogeographic relationships to the
East  European  foraminiferal  association.  Consequently,  they  are  regarded  as  a  part  of  the  Fennosarmatian  Province
which represented a centre for the diversification for most groups of Upper Devonian and Lower Carboniferous calcar-
eous foraminifers. A lower degree of similarity with the East European Platform can be distinguished in the East Avalonian
foraminiferal fauna while that of the Armorican group of terranes displays distinct differences constituting the separate
Armorican Province. The results obtained support the idea that the Brunovistulian group of terranes formed the southern
margin  of  Laurussia  which  was  colliding  with  the  Armorican  group  of  terranes  during  the  Variscan  orogeny.  In  this
respect, Brunovistulian group of terranes held a geotectonic position similar to that of East Avalonia even though the
accretionary history of the terranes was different.

Key words: Upper Devonian, Lower Carboniferous, Perigondwana terranes, paleobiogeography, calcareous foraminifers.

Introduction

The most important feature in the evolution of calcareous fora-
minifers is the fact that the highest rates of evolution can be
observed  in  complicated  multilocular  forms,  while  the  small
number of morphological features recognized in fossil uniloc-
ular forms makes them inappropriate for such studies.

The first period of differentiation of multilocular, calcareous

foraminiferal  faunas  can  be  distinguished  in  the  late  Devo-
nian—early Carboniferous. In this period, the benthonic mode
of  life  in  shallow  shelf  environments  predestined  calcareous
foraminifers  to  become  a  useful  tool  for  paleobiogeographic
studies.  To  determine  the  relationships  of  Perigondwana  ter-
ranes,  it  would  evidently  be  useful  to  study  early  Paleozoic
foraminiferal  paleobiogeography  in  detail.  However,  less  di-
versified assemblages of primitive unilocular foraminifers and
the  poor  knowledge  of  their  distribution  makes  them  inade-
quate for such a study. Nevertheless, even in the Frasnian to
late Tournaisian there seem to be paleobiogeographic differ-
ences  between  terranes  which  can  have  some  impact  on  the
study of relations at the Gondwana-Laurussia interface.

After the break-up of Pannontia many microplates were de-

rived, especially from Gondwana (Erdtmann 2000). The lower
Paleozoic history of Baltica was characterized by the succes-
sive accretion of Perigondwana terranes. However, most of the
paleogeographical models that have been proposed, for exam-
ple, by McKerrow & Scotese (1990), Dalziel (1997), Torsvik
(1996) are too general or concentrated to a certain region. Re-
cent  studies  of  lower  Paleozoic  paleogeography  (e.g.  Erdt-
mann  2000;  Paris  2000;  Robardet  et  al.  1994;  Belka  et  al.
1997; Ebner et al. 1998; Stampfli 1996; Kozur & Göncüoglu
2000) seem to distinguish a complicated mosaic of terranes at

the Gondwana-Laurussia interface, not only within the Armor-
ican group of terranes, but also in Central Europe and on the
southeastern Laurussian margin. However, most studies are re-
gionally focused and only Erdtmann (2000) included most of
the  known  terranes  in  his  paleogeographical  reconstruction
and summarized the often conflicting state of knowledge.

It is beyond the scope of this paper to discuss the paleobio-

geographical  relations  of  all  Perigondwana  terranes.  Conse-
quently, as the distribution of calcareous foraminiferal fauna in
the upper Devonian and lower Carboniferous was restricted to
shallow shelf environments, only terranes with a microconti-
nental affinity and a rich foraminiferal record will be included.

Terranes of the Caledonian-Variscan orogeny

The most common features which have been applied to dis-

tinguish  Perigondwana-derived  terranes  are  the  Cadomian
consolidation of the basement, paleomagnetic data, the “Medi-
terranean” faunal affinity or sedimentological criteria (Ordovi-
cian  glacigenic  sediments).  However,  all  these  criteria  have
their  drawbacks  and  should  be  combined  (Erdtmann  2000).
Thus, a Cadomian consolidation usually regarded as a part of
the Panafrican consolidation (Ziegler 1986) has recently been
reported in the Urals and Taymir (Puchkov 1998; Glasmacher
et  al.  1998).  Zelazniewicz  (2000)  even  assumes  a  Cadomian
orogeny  at  the  southern  margin  of  the  Baltica.  Even  though
such  assumptions  must  still  be  verified,  one  has  to  be  more
careful in applying a single criterion for determining a Gond-
wana affinity.

There is a growing consensus on the importance of strike-

slip transfer and rotations of terranes which is reflected in the

background image

206                                                                                               KALVODA

most  recent  paleobiogeographic  models.  This  does  not  only
concern  Perigondwana  terranes.  For  example,  the  Baltica
seems  to  have  been  detached  from  the  West-African-South-
American part of Protogondwana, showing a prominent coun-
terclockwise rotation and significant latitudinal transfer during
the early Paleozoic (Erdtmann 2000).

As it was already stressed, in the following contribution, at-

tention  will  be  directed  only  to  discussion  of  the  position  of
particular terranes in connection with upper Devonian—lower
Carboniferous foraminiferal paleobiogeography.

In Western Europe, two major groups of terranes between

Baltica (Laurussia) and Gondwana have generally been distin-
guished:

1) The East Avalonian terrane group which was accreted to

the southern margin of Baltica during the Caledonian orogeny

and during the Variscan orogeny. It formed the southern prom-
ontory of Laurussia.

2) The Armorican terrane group was accreted to the south-

ern Laurussian margin during the Variscan orogeny. Its major
constituents include the Middle/North Armorican Terrane, the
Central  Iberian  Terrane,  Barrandian  and  the  Saxothuringian
Terrane. Other smaller terranes are also reported (Robardet et
al. 1994; Paris 2000). Some authors also include the Intra-Al-
pine Terrane in this group (Paris 2000).

In Central Europe, a similar situation can be distinguished

(see Fig. 3). The Caledonian accreted terranes include the Lyso-
gory, Malopolska and Brunovistulian terranes (Kalvoda 1995;
Belka  et  al.  1997).  In  the  Armorican  terrane  group,  the
Saxothuringian  and  Perunica  terranes  can  be  included  along
with the Intra-Alpine terranes more to the south and southeast.

Fig.  1.  Structural  setting  of  the  Brunovistulian,  Malopolska  and  Lysogory  terranes.  Modified  according  to  Bula  et  al.  (1977).  BVT  –
Brunovistulian Terrane, MT – Malopolska Terrane, LT – Lysogory Terrane, HKFZ – Hamburg-Krakow Fault Zone, HCF – Holy
Cross Fault, TESZ – Trans-European Suture Zone, MSFZ – Moravo-Silesian Fault Zone, PPFZ – Peri-Pieninian Fault Zone, VDF –
Variscan Deformation Front, CDF – Caledonian Deformation Front, AF – Alpine Front.

background image

UPPER  DEVONIAN—LOWER  CARBONIFEROUS  FORAMINIFERAL  PALEOBIOGEOGRAPHY                       207

Fig. 2. Tectonic map of the Black Sea region showing the position of the Moesian and Zonguldak terranes. Modified after Okay et al. (1994).

These include the Peri-Mediterranean Terrane and the Noric-
Bosnian  Terrane  as  major  units  (Neubauer  &  Handler  2000;
Kováč et al. 1993; Schönlaub & Histon 2000).

In the southeast, at the contact with the East European Plat-

form, the Moesian and Balkan terranes (Yanev 1997) and the
Zonguldak  Terrane  and  other  possible  terranes  in  Turkey
(Göncüoglu  1997)  can  be  distinguished.  As  the  Central  and
South-Eastern  European  terranes  are  not  so  well  known  and
have been distinguished only recently, a brief description will
be provided.

The Brunovistulian Terrane (BT – see Fig. 1) was includ-

ed into the Avalonian group of terranes by Kalvoda (1995).
This  terrane  has  a  Cadomian  basement  and  detrital  musco-
vites  in  the  lower  Cambrian  clastics  showing  the  same  age
(Belka et al. 2000). Jachowicz & Přichystal (1997) and Fatka
& Vavrdová (1998) have reported Lower Cambrian acritarch
assemblages  showing  a  pronounced  similarity  with  assem-
blages  known  from  the  East  European  Platform.  The  Cam-
brian  trilobite  fauna  shows  affinity  to  the  Baltic  Province
(Belka et al. 2000). On the other hand, the middle Devonian
trilobite  fauna  correlates  well  with  the  Barrandian  area
(Chlupáč 1969) contrary to the benthonic (coral and brachio-
pod) faunas which are essentially dissimilar to the Barrandian
ones (Galle et al. 1995). It seems that the Brunovistulian Ter-
rane was located close to the Baltica as early as in the Cam-
brian and may has joined the Malopolska Terrane in the early

Devonian (Belka et al. 2000). Important dextral translations
are reported by Grygar (1997).

The  Malopolska  Terrane  (MT  –  see  Fig.  1)  is  separated

from the Brunovistulian Terrane by a tectonic unit known as
the  Krakow-Lubliniec  Fault  Zone.  The  Krakow-Lubliniec
Fault  Zone  is  a  part  of  the  largely  concealed  Hamburg-Kra-
kow Fault Zone (see Fig. 1) which is parallel to the Trans-Eu-
ropean Suture Zone (TESZ) and continues southeast of Kra-
kow,  where  Carpathian  flysch  is  thrust  over  the  Paleozoic
basement (Bula & Jachowicz 1997). According to Belka et al.
(2000), the Malopolska Terrane possesses a Cadomian base-
ment;  lower  Cambrian  sediments  yield  detrital  muscovites
and zircons of both Cadomian and Baltica provenance. Upsec-
tion,  the  change  in  provenance  from  Cadomian  to  Baltic
sources appears. Belka et al. (2000) thus assumed that the Ma-
lopolska  Terrrane  was  the  first  Perigondwanan  microplate,
which  was  accreted  to  the  margin  of  Baltica.  Lewandowski
(1992) assumed a significant dextral translation of the terrane
in the Devonian.

The Lysogory Terrane (LT – see Fig. 1) is separated from

the Malopolska Terrane to the south by the Holy Cross Fault.
To the north it is delimited by the TESZ. The basement is un-
known. Middle and Upper Cambrian rocks comprise detrital
muscovites,  both  Baltic  and  Cadomian  in  affinity.  It  is  as-
sumed that the unit had been situated very close to Baltica in
the  late  Cambrian,  even  though  the  Cambrian  fauna  shows

background image

208                                                                                               KALVODA

Gondwanan (Avalonia or Armorica) rather than Baltic affini-
ties (Belka et al. 2000).

In the Moesian Terrane (see Fig. 2), Yanev (1997) reported,

based  both  on  Ordovician  acritarchs  and  trilobites,  the  pres-
ence  of  a  cool  Mediterranean  Province.  He  assumed  attach-
ment to the Dobrogea periphery of the Eastern European Plat-
form in the middle to upper Devonian and continuing collision
in  the  Carboniferous  and  Variscan  collision  with  the  Balkan
Terrane along the Thracian Suture. Crowley et al. (2000) men-
tioned “Cadomian-aged” deformation of arc-related tholeiites
along the northern margins of Central Dobrogea which forms
the northern part of the Moesian Terrane. Ordovician glaciom-
arine sediments in the Balkan Terrane (Yanev 1997a) as well

as Bohemian-type lower Paleozoic fauna (Yanev 1997a) sug-
gest a relationship to the Armorican terranes.

In the Zonguldak Terrane (see Fig. 2) Kozur & Göncüoglu

(2000)  reported  Cadomian  oceanic  and  island  arc  sequences
and  assumed  the  lowermost  Devonian  accretion  to  the  East
European  Platform.  The  presence  of  Ordovician  trilobites  of
Welsh affinity may indicate a position close to East Avalonia.
On the basis of the presence of the entirely continental Trias-
sic, they also assume a slightly more northerly position of the
Zonguldak Terrane in comparison with the Moesian Terrane.
This more northerly original position is easily compatible with
the  Mesozoic  evolution  of  the  Black  Sea,  a  period  during
which the Zonguldak Terrane drifted southward (Görür et al.
1997). On the other hand, Sengör (1984) put the Istanbul series
into  the  Cimmerian  continent  and  Stampfli  (1996)  regarded
the Zonguldak Terrane (Pontides) as the eastern end of the In-
tra-Alpine Terrane. According to Göncüoglu (1997), both the
Moesian and Zonguldak terranes drifted away from Gondwana
during the Cambrian.

Upper Devonian—Lower Carboniferous

Paleobiogeography

Calcareous  foraminifers  represent  a  climatically  sensitive

group  and  their  distribution  patterns  provide  useful  informa-
tion for reconstructing the paleoclimate and paleogeography.
On this basis, we can distinguish three Devonian-lower Car-
boniferous paleogeographical realms: the tropical/subtropical
Paleotethyan, North American and the boreal Siberian realms
(Mamet  &  Belford  1968;  Lipina  1973;  Kalvoda  1990).  The
North American realm, even though positioned in the tropical

Fig. 3. Sketch of the microcontinents in the Central European Variscides. Terranes of the Brunovistulian group coloured dark, dotted –
terranes of the Armorican group and light East Avalonia. The relation of enigmatic Lysogory Terrane is not quite clear. The arrows indi-
cate predominating sinistral translation of the East Avalonian  Terrane and predominating dextral translation of the remaining Perigond-
wana terranes (see Table 1).

Table 1:  Review of  Perigondwana terranes at the Laurussia and
Gondwana interface in Central and South-Eastern Europe.

Terrane

Basement

Accretion to

Baltica

(Laurussia)

Final

translation

Foraminiferal

affinity

Eastern
Avalonia

Cadomian

Ord-Sil

Sinistral

Fennosarmatian
different
subprovince

Lysogory

unknown

          ?

     ?

Fennosarmatian
Province

Malopolska

Cadomian?

Upper
Cambrian

Dextral

Fennosarmatian
Province

Brunovistulian

Cadomian

Lower
Paleozoic

Dextral

Fennosarmatian
Province

Moesian

?Cadomian

?lower
Devonian

?dextral

Fennosarmatian
Province

Zonguldak

?Cadomian

Lower
Paleozoic

?dextral

Fennosarmatian
Province

Armorican
group

Cadomian

Dev-Carb

Dextral

Armorican
Province

background image

UPPER  DEVONIAN—LOWER  CARBONIFEROUS  FORAMINIFERAL  PALEOBIOGEOGRAPHY                       209

and subtropical belt, contained a less diversified, but far from
impoverished fauna, in some respects similar to the Siberian
one, probably reflecting the complicated migrational pattern of
foraminiferal taxa (Kalvoda 1990). The relations of the main
realms have been discussed by Kalvoda (1999).

In the original concept of Mamet (Mamet & Belford 1968;

Mamet 1977) the Paleotethyan Realm included both the Lau-
russian and Gondwana shelves. Vdovenko (1980) condition-
ally included the North African margin into the West Europe-
an  Province,  however,  she  stated  that  in  the  foraminiferal
faunas stenobiont forms with wide paleobiogeographical dis-
tributions predominate and that there are relatively little data.
It is evident that the older paleobiogeographic interpretation
should be revised to incorporate new paleotectonic concepts
distinguishing different terranes with Gondwanan and Baltic
affinities within the Paleotethyan Realm.

In the following, I will try to elucidate the affinity of the

foraminiferal faunas of some Perigondwana terranes. Atten-
tion will be concentrated on those time intervals when paleo-
biogeographical  differences  within  the  Paleotethyan  Realm
arising from terrane affinity are still apparent (the late Devo-
nian,  Tournaisian)  and  best  data  are  available.  Three  fora-
miniferal assemblages seem to fit best to this conditions: the
upper  Frasnian  Multiseptida-Eonodosaria-Eogeinitzina  as-

semblage, the upper Famennian Quasiendothyra assemblage
and the upper Tournaisian Kizel-Kosvin assemblage.

Multiseptida-Eonodosaria-Eogeinitzina  assemblage  (see

Fig. 4)

We  begin  our  review  of  the  foraminiferal  dispersal  in  the

late Frasnian when the great uniformity of foraminiferal fauna
paralleled the worldwide distribution of reef ecosystems (Kal-
voda 1986) and the first diversification event can be seen. The
Paleotethyan Realm was characterized by the presence of ad-
vanced  multi-chambered  genera  such  as  Eogeinitzina,
Frondilina,  Eonodosaria,  Multiseptida,  Nanicella  
and  the
primitive Tournayellidae. However, this complete assemblage
is present only on the East European Platform and in the Urals.
Less diversified assemblages can also be found outside the Pa-
leotethyan  Realm,  both  in  the  North  American  realm  and  in
the Omolon-Kolyma and Tian Shan regions (Kalvoda 1990a)
as well as in the Armorican Province.

In the Armorican Province of the Paleotethyan Realm, the

upper  Frasnian  foraminiferal  assemblage  has  only  been  de-
scribed in the South Armorican Terrane (Vachard 1994). The
southern Armorican assemblages seem to be far less diversi-
fied than the East European ones. The absence of important

Fig. 4.  Simplified  paleogeographical  map  and  foraminiferal  paleobiogeography  during  the  late  Frasnian.  L  –  Lysogory  Terrane, M  –
Malopolska Terrane, B – Brunovistulian Terrane, M – Moesian Terrane, Z – Zonguldak Terrane, Kaz – Kazakhstan continent, SEU
– Southern Europe, IBR – Iberia, ARM – Armorica, PER – Perunica, EAV – Eastern Avalonia, WAV – Western Avalonia, MEG
– Meguma.  Dark lines – boundaries of the faunal assemblages. The shading shows the relation of Perigondwana terranes to the Fen-
nosarmatian Province. Based on the data presented in the text and in the paper by Kalvoda (1990a). North American occurrences of Mul-
tiseptida
 not included.

background image

210                                                                                               KALVODA

genera,  Multiseptida  and  Frondilina  as  well  as  primitive
Tournayellidae, is significant.

On the other hand, in the Brunovistulian Terrane, the upper

Frasnian foraminiferal assemblage contains all the multilocu-
lar genera found in the East European Platform and the Urals
(Kalvoda 1990a). This favours the close contact and commu-
nication of this terrane with the East European Platform.

A  similar  situation  is  observed  in  the  Moesian  Terrane

where upper Frasnian assemblages, very similar to those of
the  Eastern  European  Platform,  are  reported  by  Yovcheva
(1980).

In the Zonguldak Terrane, Dil (1976) reported only Eono-

dosaria  from  the  upper  Frasnian  assemblage,  but  only  one
outcrop was studied and so the data available may not be rep-
resentative.

In  the  Avalonian  Terrane,  diversified  assemblages  of  the

Upper Frasnian have not been described.

Quasiendothyra assemblage (see Fig. 5)

For the Quasiendothyra assemblage, the successive occur-

rence  of  Quasiendothyra  bella  (Chernysheva),  Quasiendot-
hyra  communis  
(Rauser)  Quasiendothyra  regularis  Lipina,
and  the  diversification  of  Quasiendothyra  ex  gr.  communis
(Rauser),  Quasiendothyra  kobeitusana  (Rauser)  and
Quasiendothyra konensis (Lebedeva) are characteristic. The
first diversification of Quasiendothyra and Tournayellidae at
the base of the upper Famennian (the P. marginifera conodont
zone) has been found only in the Paleotethyan Realm. In oth-
er  realms  the  data  are  not  sufficient.  The  higher  upper  Fa-
mennian  (the  P.  expansa  conodont  zone)  is  marked  by  the
worldwide dispersal of the Quasiendothyra fauna. This fauna

has  also  been  recorded  outside  the  Paleotethyan  Realm,  in
the Omolon-Kolyma region, in Alaska as well as in Australia
(Kalvoda  1990a).  This  migration  of  Paleotethyan  fauna  in
both  the  Southern  and  Northern  Hemispheres  suggests  cli-
matic warming in this interval (Kalvoda 1986).

In the Armorican Province, Vachard (1988) reported a poor

Quasiendothyra fauna (communication of R. Conil) from the
D-C boundary at La Serre in Montagne Noire while Krylatov
& Mamet (1969) report a richer assemblage in Corsica. The
Quasiendothyra fauna seems to be absent in Spain as well as
in  the  Pyrenees  and  in  Asturias  even  though  favorauble  fa-
cies for such fauna are present (Conil 1977). A more diversi-
fied Quasiendothyra fauna has been described in the eastern
part of the Saxothuringian Terrane by Zukalová (1976).

On the other hand, Conil & Lys (1970) reported rich upper-

most Famennian Quasiendothyra assemblages in the Avalo-
nian Terrane. In the Zonguldak Basin, a Quasiendothyra fau-
na  very  similar  to  the  eastern  European  association  was
described by Dil (1976). Quasiendothyra assemblages of the
lower and upper part of the upper Famennian, very similar to
the  Fennosarmatian  occur  in  the  Brunovistulian  Terrane
(Kalvoda  1990a).  The  absence  of  Quasiendothyra  fauna  in
the Moesian Terrane is probably due to poor exposure and in
general missing data on upper Famennian foraminifers.

Upper Kizel-Kosvin Assemblage (see Fig. 6)

In the Tethyan Realm, the upper Tournaisian is character-

ized by the diversification and widespread occurrence of the
Upper  Kizel  fauna  (Spinoendothyra,  Inflatoendothyra,  Eo-
forschia,  Dainella,  Paraendothyra
) which is typical for the
Kizel  Cycle  of  Lipina  (1963).  It  is  followed  by  the  succes-

Fig. 5. Simplified paleogeographical map and foraminiferal paleobiogeography during the late Famennian. See explanations in Fig. 4.

background image

UPPER  DEVONIAN—LOWER  CARBONIFEROUS  FORAMINIFERAL  PALEOBIOGEOGRAPHY                       211

sive  occurrence  of  Dainella,  Eotextularia,  Tetrataxis,  Ur-
banella, Endospiroplectammina, Globoendothyra, Plectogy-
ranopsis, Pseudolituotubella, Eoparastaffellina, Eoendothy-
ranopsis,  Eoparastaffella,  Omphalotis  
(Kalvoda  1990a;
Hance et al. 1997) best known from the Kosvin Horizon. The
centre  of  diversification  was  again  the  East  European  Plat-
form and the Ural Mts. The acme of the migration and prolif-
eration of Paleotethyan calcareous foraminifers seems to co-
incide with the period of the G. typicus-lower S. anchoralis
Zone  (Kalvoda  1990).  Because  the  association  of  several
genera is characteristic of the assemblage, a taxon name was
not  applied.  The  assemblage  corresponds  broadly  to  the

Spinoendothyra,  Endothyra  elegia-Eotextularia  diversa  and
Eoparastaffella-Eoendothyranopsis zones in Eastern Europe
(see Table 2).

In the Zonguldak Terrane, upper Tournaisian assemblages

showing  close  relation  to  the  East  European  Platform  have
been described by Dil (1976).

In the Brunovistulian Terrane, upper Tournaisian foramin-

iferal assemblages were reported by Kalvoda (1983, 1990a).
On the basis of a joint study of conodonts, he has shown the
upper Tournaisian age of the fauna regarded, by Conil (1977)
as  Visean  and  he  supposes  a  close  relationship  to  the  fora-
miniferal faunas of the East European Platform.

Fig. 6. Simplified paleogeographical map and foraminiferal paleobiogeography during the latest Tournaisian. See explanations in Fig. 4.

Fig. 7. Some important taxa of the described foraminiferal assemblages. 1 – Multiseptida corallina Bykova – Multiseptida-Eonodosar-
ia-Eogeinitzina
  assemlage;  2  –  Quasiendothyra  kobeitusana  (Rauser)  –  Quasiendothyra  assemblage;  3  –  Paraendothyra  nalivkini
Tchernysheva  –  Upper  Kizel-Kosvin  assemblage;  4  –  Eoparastaffella  simplex    Vdovenko  –  Upper  Kizel-Kosvin  assemblage.  All
specimens are from the southern part of the Moravian Karst (Czech Republic).

background image

212                                                                                               KALVODA

background image

UPPER  DEVONIAN—LOWER  CARBONIFEROUS  FORAMINIFERAL  PALEOBIOGEOGRAPHY                       213

In  the  Moesian  Terrane,  upper  Tournaisian  foraminifers

have  only  been  described  in  the  Gomotarci  borehole.  They
correlate well with the Donbas. Therefore the Moesian Plat-
form is included in the Donets-Dobrogea Province (Vdoven-
ko et al. 1981).

The East Avalonian Terrane seems to contain some differ-

ences between the impoverished upper Tournaisian foramin-
iferal fauna of the Dinant Basin and the British SE Province
on one side and the more diversified fauna of the Namur Ba-
sin and especially the British Central Province on the other
(Conil et al. 1979; Kalvoda 1983a). The former regions show
only  a  weak  foraminiferal  record  in  the  upper  Tournaisian
due to the significant presence of Waulsortian reef facies. In
this respect, we can see some similarities with the southern
Laurentian  margin  where  the  Waulsortian  Facies  is  also
widespread (Lane 1982).

A part of the upper Tournaisian foraminiferal fauna of the

Namurian Basin and the British Central Province was original-
ly regarded as “Visean” (Conil & Lys 1964; Conil et al. 1979).
Kalvoda (1983, 1983a) pointed out that the “Visean” assem-
blages of the latter regions as well as of the Campine-Brabant
Basin are partly Tournaisian in age and show a close relation-
ship to the Eastern European faunal associations.

Conclusions

The distribution of foraminiferal faunas in the late Devo-

nian  and  early  Carboniferous  of  the  Paleotethyan  Realm
shows important differences between the Armorican terrane
group  and  the  southern  Perigondwana  terranes  (in  part  the
West  European  Province  of  Vdovenko  1980)  on  one  side,
and  the  East  European  Platform  shelves  on  the  other.
Vdovenko’s (1980) term “West European Province” is mis-
leading  for  the  inclusion  of  the  Avalonian  Terrane  with  its
more diversified fauna. In a similar way, the terms Perigond-
wana  or  Mediterranean  Province  could  be  misleading  be-
cause not all Perigondwana terranes could be included within
such a province. Consequently, we prefer to employ the term
Armorican  Province  to  include  the  Perigondwana  terranes
characterized  by  incomplete  foraminiferal  phylogeny  and
foraminiferal assemblages lower in diversity than the assem-
blages of the East European Platform and the Urals. This re-
gion,  which  represented  a  diversification  centre  of  many
groups of late Devonian and early Carboniferous calcareous
foraminifers, is defined here as the Fennosarmatian Province.

The  Brunovistulian  group  of  Perigondwana  terranes  in-

cludes the Brunovistulian, Malopolska, Moesian and Zongul-

Table  2:  The  correlation  chart  of  the  most  important  late  Devonian  and  early  Carboniferous  foraminiferal  zonations  which  represents
one of the bases for paleobiogeographical reconstructions. In the chart we can see the correlation of the discussed upper Frasnian, upper
Famennian and upper Tournaisian-lower Visean foraminiferal assemblages. The Paleotethyan Realm includes Namur and Dinant Syncli-
norium,  Eastern  Europe,  Moravia  and  Tian  Shan.  Siberian  Realm  includes  Western  Siberia,  Omolon  and  Kolyma  Massif  and  Kuznets
Basin.  Modified after Kalvoda (1990a).

Fig. 8. Simplified paleogeographical map and groups of Perigondwana terranes based on foraminiferal paleobiogeography. See explana-
tions in Fig. 4.

background image

214                                                                                               KALVODA

dak terranes, which show a close similarity to the East Euro-
pean faunal associations and can be regarded as a part of the
Fennosarmatian Province (see Fig. 8). These terranes under-
went a paleogeographical evolution different from the rest of
the  Perigondwana  terranes  –  during  the  Variscan  orogeny
they  were  situated  on  the  southern  margins  of  Laurussia
(Yanev 1997; Göncüoglu 1997; Kalvoda 1995; Belka et al.
1997)  in  a  geotectonic  position  similar  to  that  of  the  East
Avalonian Terrane. Thus the presented data support the idea
of continuation of the TESZ SE-wards through the Black Sea
to Asia Minor (Pharaoh et al. 1997). They are not in accor-
dance with the position of the Brunovistulian, Moesian and
Zonguldak terranes in the southern foreland of the Variscan
belt (Matte et al. 1990; Stampfli 1996) and correlation with
the Aquitaine and Montagne Noire Terrane.

The  foraminiferal  fauna  of  East  Avalonia  also  shows  a

similarity with the East European associations, but some dif-
ferences seem to exist. These are seen in the absence of the
upper Frasnian diversified Multiseptida-Eonodosaria-Eogei-
nitzina 
assemblage and the presence of Waulsortian reef fa-
cies linking East Avalonia with the southern margin of Lau-
rentia. This may reflect the fact that in contrast to the dextral
translation  of  the  Brunovistulian  group  and  the  majority  of
Perigondwana terranes, the final accretion of East Avalonia
was sinistral.

Acknowledgments:  The  author  is  indebted  for  a  thorough
reviewing and useful suggestions to H.G. Herbig, F. Neubau-
er  and  J.  Soták.  The  study  was  supported  by  the  research
projects GA205/99/1640 and CEZ-J07/98-143100003.

References

Arthaud F. &  Matte P. 1977: Late Paleozoic strike-slip faulting in

southern  Europe  and  Northern  Africa:  result  of  a  right  lateral
shear zone between the Appalachians and the Urals. Geol. Soc.
Amer. Bull
. 88, 1305—1320.

Belka Z., Ahrendt H., Franke W., Bula Z., Jachowicz M. & Wemmer

K. 1997: Accretion of pre-Variscan terranes in the Trans-Euro-
pean Suture Zone: evidence from K/Ar ages of detrital musco-
vites. Terra Nostra 97, 11 21—23.

Belka Z., Valverde-Vaquero P., Ahrendt H., Dörr W.,  Franke W. &

Wemmer  K.  2000:  Accretion  of  first  Gondwana-derived  ter-
ranes at the marginof Baltica – new data and open questions.
Joint meeting of Europrobe (TESZ) and PACE Projects, Zako-
pane  –  Holy  Cross  Mountains,  Poland,  September  16
23,
2000
, 8—9.

Bula  Z.,  Jachowicz  M.  &  Zaba  J.  1997:  Principal  characteristic  of

the  Upper  Silesian  Block  and  Malopolska  Block  border  Zone
(southern Poland).  Geol. Mag. 134, 5, 669—677.

Chlupáč  I.  1969:  Revision  of  the    Middle  Devonian  trilobites  from

Horní  Bebešov  in  the  Nízký  Jeseník  Mts.  (Moravia).  Sbor.
Geol. Věd, Paleont.
 10, 67—103.

Conil R. 1977: The use of Foraminifera  for the Biostratigraphy of

the  Dinantian  in  Moravia.  In:  Wagner  R.H.  &  Holub  V.M.
(Eds.):  Symposium  on  Carboniferous  Stratigraphy.  ÚÚG  Pra-
ha, 377—398.

Conil R., Longerstaey P.J. & Ramsbottom W.H.C. 1979: Matériaux

pour  l’etude  micropaleontologique  du  Dinantien  de  Grande
Bretagne. Mém. Inst. Géol. Univ. Louvain 30, 1—187.

Conil  R.  &  Lys  M.  1964:  Matériaux  pour  l´etude  micropaléon-

tolgique  du  Dinantien  de  la  Belgique  et  de  la  France  (Aves-
nois),  Algues  et  Foraminiferes.  Mém.  Inst.  Géol.  Univ.  Lou-
vain
, 23.

Conil R. & Lys M. 1970: Données nouvelles sur la Foraminiferes du

Tournaisien inférieur et des couches de passage du Famennien
au Tournaisien dans l´Avesnois.  Congres & Coll. Univ. Liege,
55, Coll. Strat. Carbon
., 241—265.

Crowley  Q.G.,  Marheine  D.,  Winchester  J.A.  &  Seghedi  A.  2000:

Recent  geochemical  and  geochronological  studies  in  Dobro-
gea,  Romania.  Joint  meeting  of  Europrobe  (TESZ)  and  PACE
Projects, Zakopane
 – Holy Cross Mountains, Poland, Septem-
ber 16
232000, 1617.

Dalziel  I.W.D.  1997:  Neoproterozoic-Paleozoic  geography  and  tec-

tonics:  Review,  hypothesis,  environmental  speculations.  Geol.
Soc. Amer. Bull
. 109, 16—42.

Dil  N.  1976:  Assemblages  charactéritiques  de  foraminiferes  du

Dévonien  Supérieur    et  du  Dinantien  de  Turquie  (Basin  Car-
bonifere de Zonguldak). Ann. Soc. Géol. Belg. 99, 373—400.

Ebner F., Neubauer F. & Rantitsch G. 1998: Alpine and pre-Alpine

terranes  in  the  Alpine-Mediterranean  mountain  belts:  a  brief
synthesis.  In: Papanikolao D. (Ed.): IGCP project no. 276 Ter-
rane  map  and  terrane  descriptions.  Ann.  Géol.  Pays  Hellé-
niques
 37, 561—573.

Erdtmann B.D. 2000: Neoproterozoic to Ordovician-Silurian  Balti-

ca  and  Laurentia  interaction  with  Protogondwana:  critical  re-
view  of  macro  and  microplate  transfer  models.  Acta  Univ.
Carol., Geol.
 42, 3—4, 409—418.

Fatka  O.  &  Vavrdová  M.  1998:  Early  Cambrian  Acritarcha  from

sediments underlying the Devonian in Moravia (Měnín 1 bore-
hole, Czech Republic). Bull. Czech Geol. Survey 73, 1, 65—69.

Galle A., Hladil J. & Isaacson P.E. 1995: Middle Devonian Bioge-

ography of Closing South Laurussia-North Gondwana Varisci-
des:  Examples  from  the  Bohemian  Massif  (Czech  Republic),
with emphasis on Horní Benešov. Palaios 10, 221—239.

Glasmacher U., Giesse U., Stroink L., Alekseev A., Reynolds P., Pu-

chkov V. & Walter R. 1998: A Cadomian terrane at the eastern
margin  of  Baltica  –  implications  for  Late  Proterozoic  paleo-
geography and for the structural evolution of the southwestern
Urals,  Russia.  6

th

  Zonenshain  Conference  on  Plate  Tectonics

and  Europrobe  Workshop  on  Uralides,  Moscow,  February
1998, Programme and Abstracts
, 191.

Göncüoglu  M.  1997:  Distribution  of  Lower  Paleozoic  rocks  in  the

Alpine  terranes  of  Turkey:  Paleogeographic  constraint.    In:
Göncüoglu M. & Derman A.S. (Eds.): Early Paleozoic Evolu-
tion in NW Gondwana. IGCP Project No 351. II. International
meeting, November 5
11, 1995, Ankara – Turkey. Turkish As-
soc. Petrol. Geol. Spec. Publ.
  3, 13—23.

Görür N., Monod O., Okay A.I. Sengör A.M.C., Tüysüz O., Yigitbas

E., Sakinc M. & Akkök R. 1997: Palaeogeographic and tecton-
ic position of the Carboniferous rocks of the western Pontides
(Turkey)  in  the  frame  of  the  Variscan  belt.  Bull.  Soc.  Géol.
France
 168, 2, 197—205.

Grygar  R.  1998:  Deformation  history  of  the  Variscan  accretionary

wedge  –  Moravosilesian  Zone    of  the  Czech  Massif.    Manu-
script of the habilitation work,
 VŠB Ostrava (in Czech).

Jachowicz M. & Přichystal A. 1997: Lower Cambrian sediments in

deep boreholes in south Moravia. Bull. Czech Geol. Survey 72,
4, 329—332.

Hance L., Muchez P., Hou H.F. & Wu X. 1997: Biostratigraphy, sed-

imentology  and  sequence  stratigraphy  of  the  Tournaisian-
Visean  transitional  strata  in  South  China  (Guangxi).  Geol.  J.
32, 337—357.

Kalvoda  J.  1983:  Preliminary  foraminiferal  zonation  of  the  Upper

Devonian  and  Lower  Carboniferous  in  Moravia.  Knihovnička
ZPN
  4, 23—42.

Kalvoda J.1983a: Contribution to the position of the Lower Carbon-

background image

UPPER  DEVONIAN—LOWER  CARBONIFEROUS  FORAMINIFERAL  PALEOBIOGEOGRAPHY                       215

iferous foraminiferal fauna from Moravia in reconstructions of
the  paleobiogeographical  dispersal  of  foraminifers  in  Europe.
Acta Univ. Carol., Paleont. 4, 329—240.

Kalvoda  J.  1986:  Upper  Frasnian-Lower  Tournaisian  events  and

evolution  of  calcareous  foraminifera,  close  links  to  climatic
changes.  In:  Walliser  O.H.  (Ed.):  Global  Bio-events:  a  critical
approach.  Lecture  Notes  in  Earth  Sciences.  Springer  Verlag,
Berlin, 8, 225—236.

Kalvoda  J.  1990:  Late  Devonian—Lower  Carboniferous  paleobio-

geography of benthic foraminifera and climatic oscillations. In:
Kauffman  E.G.  &  Walliser  O.H.  (Eds.):  Extinction  events  in
Earth  history.  Lecture  Notes  in  Earth  Sciences.  Springer  Ver-
lag
, Berlin, 30, 183—188.

Kalvoda  J.  1990a:  Foraminiferal  zonation  of  the  Upper  Devonian

and  Lower  Carboniferous  in  Moravia  (Czechoslovkia).  Acta
Mus. Moraviae, Sci. Nat
. 75, 71—93.

Kalvoda J. 1995: Devonian basins at the eastern margin of Avalonia

in Moravia. Geol. výzk. Mor. Slez. v r. 1994,  48—50.

Kalvoda  J.  1999:  Tournaisian-Lower  Visean  calcareous    foramin-

ifera: Biostratigraphy and paleogeography. In: Feist R., Talent
J.A. & Daurer A.  (Eds.): North Gondwana: Mid Paleozoic ter-
ranes, stratigraphy and biota. Abh. Geol. B.A. 54, 135—145.

Kováč M., Michalík J., Plašienka D. &  Ma o L. 1993: Alpine devel-

opment  of  the  West  Carpathians.  PřF  Masarykovy  university,
Brno (in Czech).

Kozur H. & Göncüoglu M. 2000: Main feaures  of the pre-Variscan

development  in  Turkey.    Acta  Univ.  Carol.,  Geol.    42,  3—4,
459—464.

Krylatov  S.  &  Mamet  B.  1966:  Donées  nouvelles  sur  les  terrains

paléozoiques  de  l’Argentella  –  Tour  Margine  (Corse).  Attri-
bution a la limite dévono—carbonifere du calcaire de Capitello.
Bull. Soc. Géol. France
 7, VIII, 73—79.

Lane H.R. 1982: The distribution of the Waulsortian facies in North

America  as  exemplified  in  the  Sacramento  Mountains  of  New
Mexico.  Symposium  on  the  paleoenvironmental  setting  and
distribution  of  the  Waulsortian  facies
,  El  Paso  and  Alamogor-
do, New Mexico, 96—114.

Lewandowski  M.  1992:  Paleomagnetic  evidence  for  dextral  strike-

slip displacement of the southern block of the Holy Cross Mts
along the East European Platform border during Variscan orog-
eny  and  its  continental-scale  geotectonic  implications.  Geol.
Carpathica, Spec. Issue
 43, 151—152.

Lipina O.A. 1963: On the cyclicity of the evolution of Tournaisian

foraminifers. Vopr. mikropaleont. 7, 13—21 (in Russian).

Lipina O.A. 1973: Zonal stratigraphy and paleogeography based on

Tournaisian  foraminifers.  Vopr.  mikropaleont.  16,  3—34  (in
Russian).

Mamet B.L. 1977: Foraminiferal zonation of the Lower Carbonifer-

ous:  methods  and  stratigraphic  implications.  In:  Kaufmann
E.G. &  Hazel J.E. (Eds.): Concepts and Methods of Biostratig-
raphy. Dowden, Hutchinson & Ross, Stroudsburg, 445—462.

Mamet  B.L.  &  Belford  D.  1968:  Carboniferous  Foraminifera,

Bonaparte Gulf Basin, North-Western Australia.  Micropaleon-
tology
 14, 339—347.

Matte P., Maluski H., Rajlich P. & Franke W. 1990: Terrane bound-

aries  in  the  Bohemian  Massif:  Results  of  large-scale  Variscan
shearing. Tectonophysics 177, 151—170.

Neubauer    F.  &  Handler  R.  2000:  Variscan  orogeny  in  the  Eastern

Alps and Bohemian Massif: How do these units correlate?  In:
Neubauer F. & Höck V. (Eds.): Aspects of Geology in Austria.
Mitt. Österr. Geol. Gesell.
 92, 1999, 35—59.

McKerrow  W.S.  &  Scotese  C.R.  1990:  Paleozoic  palaeogeography

and biogeography. Geol. Soc. Mem. 12, 435.

Okay A.I., Sengör A.M.C. & Gorür N. 1994: The Black Sea: kine-

matic  history  of  opening  and  its  effect  on  the  surrounding  re-
gions. Geology 22, 267—270.

Paris  F.  2000:  Early  Paleozoic  paleobiogeography  of  northern

Gondwana regions. Acta Univ. Carol., Geol. 42, 3—4, 473—484.

Pharaoh  T.C.,  England  R.W.,  Verniers  J.  &  Zelazniewicz  A.  1997:

Introduction:  geological  and  geophysical  studies  in  the  Trans-
European Suture Zone. Geol. Mag. 134, 5, 585—900.

Puchkov V. 1998: Cadomides of the Urals and Taymir: connection

with Gondwanan Europe.  In: Linnemann U., Heuse T., Fatka
O.,  Kraft  P.,  Brocke  R.  &  Erdtmann  B.D.  (Eds.):  Prevariscan
Terrane Analysis of Gondwanan Europe. Intern. Geol. Confer-
ence, Excursion Guides and Abstracts. Scr. Staatl. Mus. Miner-
al. Geol. Dresden
, 9, 177—178.

Robardet M., Verniers J., Feist R. & Paris F. 1993: Le Paléozoique

anté-varisque de France, contexte paléogéographique et géody-
namique. Géol. France 3, 3—31.

Schönlaub H.P. & Histon K. 2000: The Paleozoic Evolution of the

Southern Alps. Mitt. Österr. Geol. Gesell. 92, 15—34.

Stampfli  G.M.  1996:  The  Intra-Alpine  terrane:  A  Paleotethyan

remnant in the Alpine Varsicides. Eclogae Geol. Helv.  89, 1,
13—42.

Torsvik T.H., Smethurst M.A., Meert J.G., Voo van der R., McKer-

row  W.S.,  Brasier  M.D.,  Sturt  B.A.  &  Walderhaug  H.J.  1996:
Continental  break-up  and  collision  in  the  Neoproterozoic  and
Paleozoic – a tale of Baltica and Laurentia. Earth Sci. Rev. 40,
229—258.

Vachard D. 1988: Calcareous microfossils (Algae, Pseudo-algae and

Foraminifera)  from  La  Serre,  Montagne  Noire,  France.  Cour.
Forsch.-Inst. Senckenberg
 100, 139—147.

Vachard D. 1994: Foraminiferes et Moravamminides du Givetien et

du Frasnien du Domaine Ligerien (Massif Armorican, France).
Palaeontographica A 231, 1—3, 1—92.

Vdovenko M., Reitlinger A., Yovcheva P. & Spasov C. 1981: Lower

Carboniferous  foraminifers  of  the  Gomotarci  R-3  borehole
(nortwestern  Bulgaria).  Paleont.,  Stratigr.  Litol.  15,  3—51  (in
Russian).

Yanev  S.  1997:  Paleozoic  migration  of  terrranes  from  the  base-

ment  of  the  eastern  part  of  the  Balkan  Peninsula  from  Peri-
Gondwana  to  Laurussia.    In:  Göncüoglu  M.  &  Derman  A.S.
(Eds.):  Early  Paleozoic  Evolution  in  NW  Gondwana.  IGCP
Project  No  351.  II.  International  meeting,  November  5-11,
1995,  Ankara  Turkey.  Turkish  Assoc.  Petrol.  Geol.,  Spec.
Publ.
 3, 89—100.

Yanev  S.  1997a:  Paleoclimatic  data  on  terrane  movements  from

Bulgaria during the Paleozoic. In: Sinha A.K., Sassi F.P. & Pa-
panikolaou  D.  (Eds.):  Geodynamic  domains  in  Alpine-Hima-
layan Tethys. A.A. Balkema, Rotterdam, Brookfield, 347—368.

Yovcheva  P.M.  1980:  Foraminifers  of  the  Frasnian  stage  in  North-

eastern Bulgaria. Paleont., Stratigr. Litol. 12, 55—68.

Zelazniewicz A. 2000: Rodinian-Baltican link of the Neoproterozo-

ic orogen in southern Poland. Acta Univ. Carol., Geol.  42, 3—
4, 509—516.

Ziegler  P.A.  1986:  Geodynamic  Model  for  the  Palaeozoic  Crustal

Consolidation  of  Western  and  Central  Europe.  Tectonophysics
126, 303—328.

Zukalová  V.  1976:  Upper  Devonian  Stromatoporoids.  Foraminifers

and  Algae  in  the  borehole  Nepasice  (Eastern  Bohemia).  Věst.
Ústř. Úst. Geol
. 51, 281—284.