background image

                                                 239

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

GEOLOGICA CARPATHICA, 55, 3, BRATISLAVA, JUNE 2004

239–250

RADIOLARIAN BIOSTRATIGRAPHY OF THE

UPPER CENOMANIAN–LOWER TURONIAN DEPOSITS IN THE

SUBSILESIAN NAPPE (OUTER WESTERN CARPATHIANS)

MARTA B¥K

Institute of Geological Sciences, Jagiellonian University, Oleandry 2a, 30-063 Kraków, Poland;  bak@ing.uj.edu.pl

(Manuscript received December 9, 2002; accepted in revised form October 2, 2003)

Abstract:  The  Upper  Cenomanian-Lower  Turonian  flysch  deposits  of  the  Subsilesian  Unit  of  the  Outer  Western

Carpathians include a characteristic interval of green and black, siliceous shales with manganese concretions, benthonites

and tuff, with abundant radiolarian fauna. Thirty two species of Radiolaria have been identified. Spherical cryptothoracic

and cryptocephalic Nassellaria dominate in the assemblage. Two radiolarian species: Alievium superbum and Crucella

cachensis have been proposed as biomarkers for setting the Cenomanian–Turonian boundary interval in the deposits of

the Subsilesian series of the Polish Outer Carpathians.

Key words: Cenomanian-Turonian boundary, Flysch Carpathians, Subsilesian Unit, Radiolaria.

Introduction

The  Upper  Cenomanian-Lower  Turonian  “Green  radiolarian

shales”  represent  the  most  distinctive  horizon  of  the  Outer

Western  Carpathians.  They  are  present  in  the  Skole  Nappe

(so-called  “Do³he  Formation”),  Silesian  Nappe  (the

Barnasiówka  Radiolarian  Shale  Formation),  Subsilesian

Nappe  (“Green  radiolarian  shales”)  and  Magura  Nappe  (the

Hulina  Formation)  in  the  Polish  part  of  the  Outer  Western

Carpathians. The thickness of these deposits varies from doz-

ens  of  centimeters  to  several  meters  in  individual  nappes.

They  mainly  consist  of  green  shales  with  intercalations  of

black, grey and olive, silty or calcareous shales, and they are

partly intercalated with green and red cherts and radiolarites.

Clastic intercalations are also present as thin-bedded, fine- and

very fine-grained sandstone. The lower part of the “Green ra-

diolarian  shales”  includes  very  characteristic  layers  of

ferromanganese  concretions  (documented  only  from  the

Silesian and Subsilesian Nappes), and black shales with man-

ganese incrustations, known in all the nappes. Moreover, the

sediments of this age include benthonite intercalations and a

tuff  layer  (a  few  centimeters  thick),  situated  just  below  the

layer with ferromanganese concretions.

The  Upper  Cenomanian-Lower  Turonian  deposits  have

been  a  subject  of  biostratigraphical  studies  since  the  early

1930’s.  Previous  authors  dealing  with  micropaleontological

investigations  focused  their  interests  on  foraminifers  as  the

most useful tool for biostratigraphical purposes (e.g. Liszkowa

1956,  1962;  Liszkowa  &  Nowak  1962;  Bieda  et  al.  1963;

Geroch et al. 1967; Geroch et al. 1985), however radiolarians

are the most abundant group in these deposits.

The aim of the present study is to precisely determine the

age of the “Green radiolarian shales” in the Subsilesian Nappe

on the basis of radiolarian fauna. A special interest was given

to the stratigraphic position of the ferromanganese concretions

level in relation to the Cenomanian-Turonian boundary.

History of study

Uhlig,  who  carried  out  his  geological  investigations  in

Moravia, discovered the mid-Cretaceous deposits enriched in

radiolarians in 1888. The first attempt at an age assignment

was  made  by  Sujkowski  &  Ró¿ycki  (1930).  These  authors

correlated the variegated shales with radiolarian cherts (crop-

ping out in the Skole Nappe) with the radiolarite series of the

Southern  Alps,  the  Western  Apennines  and  the  Pieniny

Klippen Belt. They assigned their age to the Late Jurassic on

the basis of lithological similarities with the above mentioned

deposits.

Later investigations were carried out in the Silesian Nappe,

where  the  Upper  Cenomanian-Lower  Turonian  deposits  are

much better exposed (Burtanówna et al. 1933; Nowak 1956;

Koszarski et al. 1959; Koszarski & Liszkowa 1963; Geroch

1967; Geroch et al. 1967, 1985; Gzik 1990; Gzik & Koszarski

1990; M. B¹k 1994, 2000; K. B¹k & M. B¹k 2000; K. B¹k et

al. 2001). The Early Albian age of the green shales with radi-

olarians in the Silesian series was suggested by Burtanówna et

al. (1933), based on the superposition between the Lgota Beds

and  the  Godula  Beds.  Koszarski  et  al.  (1959)  correlated  the

green shales with radiolarians from the Silesian, Subsilesian

and Skole Nappes, and assigned them Cenomanian age, based

on a few globotruncanids (Silesian series).

Radiolarian  fauna  was  used  as  a  stratigraphic  tool  in  the

early 1990’s (M. B¹k 1994). Detailed studies were carried out

in  the  Silesian  Nappe  (Miêdzybrodzie  section  near  Sanok),

where  the  radiolarian  assemblage  was  correlated  with  the

Cenomanian radiolarian Holocryptocanium barbui–Holocrypto-

canium tuberculatum Zone. The study of radiolarians was also

made in other sections of the Silesian Nappe (M. B¹k 2000),

where the Late Cenomanian–Early Turonian biozonation was

proposed for these deposits.

Recently, the Upper Cenomanian–lowermost Turonian de-

posits in the Silesian Nappe have been distinguished as a for-

background image

240

B¥K

mal  lithostratigraphic  unit,  the  Barnasiówka  Radiolarian

Shale Formation (B¹k et al. 2001). Its detailed stratigraphic

position  has  been  identified  on  the  basis  of  the  radiolarian

fauna and deep-water agglutinated foraminifers.

The  Upper  Cenomanian-Lower  Turonian  deposits,  en-

riched in radiolarians, are poorly exposed in the Subsilesian

Nappe. One of the known localities is situated at Zasañ near

Myœlenice (Fig. 1). The age of the deposits cropping out here

was previously determined as Albian on the basis of the cor-

relation  with  the  Silesian  and  Skole  series  (Liszkowa  in:

Burtan & Turnau-Morawska 1978). Lately, Gedl & M. B¹k

(2000) suggested a latest Cenomanian–Early Turonian age on

the basis of dinocysts and radiolarian assemblages.

Geological setting

The  Subsilesian  series  forms  one  of  the  Tertiary  thrust-

sheets of the Outer Western Carpathians. Its exposed part is

represented by deposits of the Lower Cretaceous to Miocene

age. The paleogeographic position of the Subsilesian Basin is

interpreted as one of the subbasins of the Outer Carpathian

basin, situated south of the North European plate on the sub-

marine  ridge,  between  the  Silesian  and  Skole  Subbasins

(Ksi¹¿kiewicz 1962).

Nowadays, the Subsilesian Nappe occurs in the Polish part

of the Western Carpathians as two parallel zones west of the

Dunajec  River  (Fig.  1).  The  northern  zone  is  visible  to  the

north of the Silesian Nappe, between Brzesko and Cieszyn.

The  southern  zone  appears  in  a  few  tectonic  windows  be-

tween the Dunajec and Skawa Rivers and in the ¯ywiec De-

pression.  The  studied  section  is  located  in  the  Myœlenice

Fig. 1. Location of the section studied in the geological map of the

Outer Western Carpathians (after ¯ytko et al. (1988) — simplified).

Abbreviations: Sk — Skole Unit, Zg — Zg³obice Unit, D + G —

undivided Dukla and Grybów Units, G — Grybów Unit, Zas — lo-

cation of Zasañ section.

tectonic window, within the southern zone of the Subsilesian

Nappe. The window is built of a few tectonic slices with highly

tectonized Lower and Upper Cretaceous deposits.

The  Albian-Turonian  deposits  of  the  Subsilesian  Nappe

(Fig. 2) in this area are represented by the Gaize Beds (mainly

spongiolites with shale and siltstone intercalations), the “Green

radiolarian shales” (highly correlative to the Barnasiówka Ra-

diolarian  Shale  Formation  from  the  Silesian  Nappe)  and  the

lower  part  of  the  “Variegated  Shales”  (red  and  green  shales

with single sandstone intercalations).

The studied section is situated at Zasañ settlement, near the

Trzemeœnia village, about 10 km east of Myœlenice town. The

Gaize Beds do not crop out in the Zasañ section. The section

includes sediments correlated with the Barnasiówka Radiolar-

ian Shale Formation. It includes here (Fig. 3) green non-calcare-

ous  shales  intercalated  by  black  non-calcareous  shales,  and

occasionally by green, pale green and spotty shales, partly cov-

ered  by  jarosite.  Manganese  shales  with  a  layer  of  ferro-

manganese concrections (2–3 cm of diameter) occur higher up

in the section. A few layers of thin benthonite intercalate them.

One of the benthonite layers occurs just above the manganese

shale.  The  manganese  series  with  benthonites  represents  the

middle  part  of  this  sequence.  The  higher  part  of  the  section

studied is represented by: (1) thin layers of green radiolarian

shales  with  ferrous  coats  intercalated  with  tuffites  and

benthonites,  (2)  light  grey  and  light  blue  highly  siliceous

shales,  with  single  intercalations  of  thin  black  shales  and

gaizes (thin- to medium-grained sandstones enriched in sponge

spicules),  and  (3)  green,  blue-green  and  light  grey  clayey

shales intercalated with light grey and black siliceous shales.

Methods

Twenty eight samples have been collected from the studied

section. Radiolarians were extracted using two methods. Sili-

ceous shales were treated with 3–5% hydrofluoric acid. Clayey

Fig. 2. Lithostratigraphy of the Cenomanian through Turonian de-

posits in the Subsilesian Unit (after Koszarski & Œl¹czka 1973).

background image

                                                 241

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

Fig. 3. Lithological columns of the Zasañ section showing the lithology and position of radiolarian samples.

background image

242

B¥K

shales and benthonites were boiled in diluted Glauber’s salt.

The samples were sieved and the >63 µm fraction was exam-

ined. Selected samples with moderately to well-preserved ra-

diolarians  were  studied  under  the  scanning  electron

microscope  (SEM),  and  the  common  faunal  association  is

documented in Table 1 and Figs. 4–7.

Radiolarian fauna is abundant in all samples but, in general,

poorly  preserved,  with  few  moderately  to  well-preserved

specimens. In some cases a relatively intense recrystallization

occurs.  The  poor  preservation  does  not  allow  a  statistical

evaluation of the fauna because the assemblage composition

and  the  differences  reflect  preservation  rather  than  primary

faunal composition. Nevertheless, enough specimens are suf-

ficiently preserved for biostratigraphic analysis.

Table 1: Occurrence of the radiolarian specimens and local radiolarian zones in the Zasañ section.

Radiolarian assemblage

The  radiolarian  association  comprises  twenty  taxa  of

Spumellaria and twelve taxa of Nassellaria. According to the

systematic  framework  of  O’Dogherty  (1994)  and  Dumitricã

(1995)  radiolarian  taxa  belong  to  six  families  of  the  order

Spumellaria  and  five  families  of  the  order  Nassellaria.

Spumellaria  include  the  following  families  and  genera:

Pseudoaulophacidae  (genera  Alievium,  Pseudoaulophacus

and  Patellula),  Patulibracchidae  (genera  Paronaella  and

Halesium), Actinommidae (genus Praeconocaryomma), Orbi-

culiformidae (genus Crucella), Cavaspongiidae (genus Cava-

spongia) and Pyramispongidae (genus Pyramispongia). Nas-

sellaria  are  mainly  represented  by  Williriedellidae  (genera

background image

                                                 243

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

Cryptamphorella, Hemicryptocapsa and Holocryptocanium),

other species belong to the families Diacanthocapsidae (genus

Diacanthocapsa),  Archaeodictyomitridae  (genus  Dictyomi-

tra),  Pseudodictyomitridae  (genus  Pseudodictyomitra),  and

Amphipyndacidae (genus Stichomitra).

The analysed assemblage is dominated by spherical cryp-

tothoracic  and  cryptocephalic  Nassellaria,  belonging  mostly

to the species  Holocryptocanium  barbui  Dumitricã and  Ho-

locryptocanium tuberculatum Dumitricã. These species repre-

sent 60–99 % of the whole assemblage. Spumellarians are less

common but more diversified. As the number of species, they

represent up to 40 % of the radiolarian fauna.

Radiolarian biostratigraphy

Sixteen samples yielding radiolarians were studied from the

interval  investigated.  The  results  are  presented  in  Table  1.

Biostratigraphically  important  species  include  Alievium  su-

perbum (Squinabol), Crucella cachensis Pessagno, Patellula

ecliptica O’Dogherty, Patellula andrusovi Ožvoldová, Holo-

cryptocanium barbui Dumitricã, Holocryptocanium tubercu-

latum  Dumitricã,  Pyramispongia  glascockensis  Pessagno,

Cavaspongia  antelopensis  Pessagno,  Paronaella  californi-

aensis  Pessagno,  Crucella  messinae  Pessagno,  Stichomitra

communis  Squinabol,  Praeconocaryomma  universa  Pessag-

no, Praeconocaryomma lipmanae Pessagno, Pseudodictyomi-

tra  pseudomacrocephala  (Squinabol),  Diacanthocapsa

euganea  Squinabol,  Dictyomitra  napaensis  Pessagno,

Pseudoaulophacus putahensis Pessagno, Dictyomitra undata

Squinabol,  Pseudoeucyrtis  pulchra  (Squinabol),  Patellula

cognata  O’Dogherty,  Paronaella  communis  (Squinabol),

Cavaspongia euganea (Squinabol) and Cavaspongia sphaeri-

ca O’Dogherty. This association is characteristic of the fauna

around  the  Cenomanian-Turonian  Boundary  Event  (CTBE),

well described both from oceanic and land sections, for exam-

ple, from the Pacific: Moore (1973), Foreman (1975); Atlantic

Ocean:  Thurow  (1988);  Carpathians:  Dumitricã  (1975),  M.

B¹k  (1999a,b);  Mediterranean:  Marcucci  et  al.  (1991),

O’Dogherty (1994); Japan: Taketani (1982); Caucasus: Vish-

nievskaya  (1993);  Russian  Pacific  Rim:  Vishnievskaya

(1993); California: Pessagno (1976).

Several species occurring in the studied radiolarian assem-

blage are not influenced by the CTBE (long-ranging forms).

These include Halesium amissum (Squinabol), Holocryptoca-

nium  barbui  Dumitricã,  Holocryptocanium  tuberculatum

Dumitricã, Pyramispongia glascockensis Pessagno, Patellula

helios  (Squinabol),  Patellula  verteroensis  (Pessagno),

Pseudodictyomitra  pseudomacrocephala  (Squinabol),  and

Stichomitra  communis  Squinabol.  On  the  other  hand,  the

CTBE is reflected in disappearance (LO) and the first appear-

ance (FO) of some radiolarian species.

Crucella messinae Pessagno is one of the species which has

its LO in the CTBE deposits. Its LO in uppermost Cenoma-

nian is reported, from the California Coast Ranges (Pessagno

1976), Northern and Central Italy (Erbacher 1994), Northern

Atlantic (Thurow 1988; Erbacher 1994) and elsewhere. Ac-

cording to O’Dogherty (1994) the last appearance data (LAD)

of C. messinae, calculated on the basis of the unitary associa-

tion method, took place in the earliest Turonian. In the studied

section, this species has its LO about 1.1 m below the ferro-

manganese  concretions  level  (sample  Zas-23).  It  coincides

with the first occurrences of Paronaella californiaensis Pessa-

gno,  Patellula  ecliptica  O’Dogherty,  Patellula  andrusovi

Ožvoldová and Praeconocaryomma universa Pessagno, spe-

cies which make their FOs in the CTBE.

Other important species for radiolarian biostratigraphy with

relation  to  the  Cenomanian-Turonian  boundary  (CTB)  are

Alievium superbum (Squinabol) and Crucella cachensis Pes-

sagno. In the Zasañ section, A. superbum appears in the high-

est part of the green shales (sample Zas-6), about 3.4 m above

the ferromanganese concretions level. The FO of C. cachensis

(sample Zas-7) is noted 0.5 m below the FO of A. superbum.

Both species have their FAD very close to the CTB e.g., Pes-

sagno (1976; Schaaf 1985; Thurow 1988). The authors men-

tioned  above  used  these  taxa  to  define  the  radiolarian  A.

superbum Zone, the lower boundary of which coincides with

the CTB.

Pessagno  (1976)  was  the  first  to  discuss  the  FAD  of  A.

superbum  in  the  Boreal  Province  of  the  California  Coast

Ranges in relation to the CTB. According to this author, the

lower part of A. superbum Zone lies in the lower part of the

Inoceramus labiatus Zone, close to its lower limit and could

also coincide with the first appearance of double-keeled Glo-

bigerinacea (Helvetoglobotruncana helvetica).

Recently,  the  Cenomanian-Turonian  boundary  was  pro-

posed in 1996 during the Second International Symposium on

Cretaceous  Stage  Boundaries  in  Brussels.  It  coincides  with

the FO of the ammonite Watinoceras devonense at the base of

Bed  86  in  the  stratotype  section  at  Rock  Canyon  Anticline,

west  of  Pueblo  (Colorado).  According  to  the  inoceramid

biozonation  (see  compilation  made  by  Bengtson  1996)  and

ammonite zonations (Kennedy & Hancock 1976 and Kennedy

et al. 1983; compiled by Robaszynski 1983), the lower part of

the  I.  labiatus  Zone  coincides  with  the  lower  part  of  the

Watinoceras coloradoense Ammonite Zone. The lower limit

of  the  ammonite  W.  coloradoense  Zone  in  Europe

(biozonation of Cobban et al. 1994 and Obradovich 1993 in:

Gradstein et al. 1995) could conceivably be correlative with

the  lower  boundary  of  the  Watinoceras  devonense  Zone  of

North America. The FO of W. coloradoense is placed in the

stratotype section within Bed 97 (1.5 m above the base of W.

devonense) (Kennedy & Cobban 1991). H. helvetica appears

(FAD)  less  than  1 m  above  the  base  of  Bed  86  in  the

stratotype  section.  In  summary,  according  to  the  correlation

presented above, the first appearance (FAD) of A. superbum

could  conceivably  take  place  1–1.5 m  above  the  present

Cenomanian-Turonian boundary.

Crucella cachensis Pessagno is another radiolarian species,

which appears very close to the CTB. According to previous

investigations (Górka 1996; M. B¹k 2000; Gedl & B¹k 2000;

K. B¹k et al. 2001), this species is common in the Outer West-

ern Carpathian deposits. The species first occurs in the studied

section 0.5 m below the FO of A. superbum (sample Zas-7).

The previous workers reported the presence of C. cachensis

exclusively  within  the  CTBE  deposits  (Ibiden).  Thurow

(1988) proposed a radiolarian Crucella cachensis Zone for the

Northern Atlantic based on the first occurrence of the index

background image

244

B¥K

Fig. 4.  Nassellaria from the uppermost Cenomanian–lowermost Turonian deposits of the Subsilesian series. 1. Dictyomitra napaensis Pessa-

gno — Zas-12. 2. Dictyomitra napaensis Pessagno — Zas-7. 3. Dictyomitra undata Squinabol — Zas-1. 4. Pseudodictyomitra pseudomacro-

cephala (Squinabol) — Zas-1. 5. Pseudodictyomitra pseudomacrocephala (Squinabol) — Zas-4. 6. Pseudodictyomitra pseudomacrocephala

(Squinabol) — Zas-1. 7.Stichomitra magna Squinabol — Zas-23. 8. Stichomitra communis Squinabol — Zas-6. 9. Stichomitra communis

Squinabol — Zas-6. 10. Stichomitra communis Squinabol — Zas-1. 11. Stichomitra communis Squinabol — Zas-1. 12. Stichomitra commu-

nis Squinabol — Zas-1. 13. Stichomitra communis Squinabol — Zas-1. 14. Stichomitra communis Squinabol — Zas-6. 15. Stichomitra com-

munis Squinabol — Zas-6. 16. Pseudoeucyrtis pulchra (Squinabol) — Zas-6. 17. Nassellaria gen. et sp. indet. A — Zas-6. 18. Nassellaria

gen. et sp. indet. B — Zas-6. 19. Holocryptocanium barbui Dumitric㠗 Zas-22. 20. Holocryptocanium barbui Dumitric㠗 Zas-1. 21. Ho-

locryptocanium barbui Dumitric㠗 Zas-6.

background image

                                                 245

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

Fig. 5.  Nassellaria and Spumellaria from the uppermost Cenomanian–lowermost Turonian deposits of the Subsilesian series. 1. Holocrypto-

canium tuberculatum Dumitric㠗 Zas-6. 2. Holocryptocanium tuberculatum Dumitric㠗 Zas-6. 3. Archaeocenosphaera(?) cf. mellifera

O’Dogherty — Zas-6. 4. Archaeocenosphaera(?) cf. mellifera O’Dogherty — Zas-6. 5. Alievium superbum (Squinabol) — Zas-4. 6. Alievi-

um superbum (Squinabol) — Zas-6. 7. Alievium superbum (Squinabol) — Zas-1. 8. Pseudoaulophacus putahensis Pessagno — Zas-4.

9. Cavaspongia sphaerica O’Dogherty — Zas-1. 10. Cavaspongia euganea (Squinabol) — Zas-6. 11. Cavaspongia euganea (Squinabol) —

Zas-1. 12. Cavaspongia euganea (Squinabol) — Zas-6. 13. Cavaspongia euganea (Squinabol) — Zas-6. 14. Cavaspongia euganea (Squin-

abol) — Zas-6. 15. Pyramispongia glascockensis Pessagno — Zas-23. 16. Pyramispongia glascockensis Pessagno — Zas-23. 17. Cavaspon-

gia antelopensis Pessagno — Zas-1. 18. Paronaella communis (Squinabol) — Zas-6.

background image

246

B¥K

Fig. 6.  Spumellaria from the uppermost Cenomanian–lowermost Turonian deposits of the Subsilesian series. 1. Paronaella californiaensis Pes-

sagno — Zas-23. 2.Paronaella californiaensis Pessagno — Zas-23. 3.Paronaella californiaensis Pessagno — Zas-6. 4. Crucella messinae Pes-

sagno — Zas-23. 5. Crucella messinae Pessagno — Zas-23. 6. Crucella messinae Pessagno — Zas-23. 7. Crucella cachensis Pessagno — Zas-

6.  8.  Crucella  cachensis  Pessagno  —  Zas-6.  9.  Crucella  cachensis  Pessagno  —  Zas-7.  10.  Crucella  cachensis  Pessagno  —  Zas-1.  11.

Praeconocaryomma universa Pessagno — Zas-6. 12. Praeconocaryomma universa Pessagno — Zas-5. 13. Praeconocaryomma universa Pessa-

gno  —  Zas-1.  14.  Praeconocaryomma  lipmanae  Pessagno  —  Zas-23.  15.  Praeconocaryomma  lipmanae  Pessagno  —  Zas-23.  16.  Dactyl-

iosphaera maxima (Pessagno) — Zas-1. 17. Dactyliosphaera maxima (Pessagno) — Zas-1. 18. Dactyliosphaera maxima (Pessagno) — Zas-1.

background image

                                                 247

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

Fig.  7.    Spumellaria  from  the  uppermost  Cenomanian–lowermost  Turonian  deposits  of  the  Subsilesian  series.  1.  Patellula  andrusovi

Ožvoldová, upper surface  — Zas-1.  2.  Patellula  andrusovi Ožvoldová,  upper  surface  —  Zas-1.  3.  Dactyliosphaera  depressa  (Wu)  —

Zas-23. 4. Patellula andrusovi Ožvoldová, lower surface — Zas-1. 5. Patellula andrusovi Ožvoldová, lower surface — Zas-1. 6. Patellu-

la matura (Wu) — Zas-23. 7. Patellula ecliptica O’Dogherty — Zas-12. 8. Patellula ecliptica O’Dogherty — Zas-6. 9. Patellula eclipti-

ca  O’Dogherty — Zas-23. 10.  Patellula  ecliptica  O’Dogherty — Zas-22. 11.Patellula  ecliptica  O’Dogherty — Zas-23. 12.  Patellula

ecliptica O’Dogherty — Zas-22. 13. Patellula verteroensis (Pessagno) — Zas-5. 14. Patellula cognata O’Dogherty — Zas-6.

background image

248

B¥K

species. He noted that this species never occurs with plank-

tonic foraminiferal species of the genus Rotalipora and its FO

is always coeval with the onset of the planktonic foraminiferal

Whiteinella aprica Zone.

In summary, both radiolarian species A. superbum and C.

cachensis, present in the siliceous deposits of the Subsilesian

series,  are  very  useful  biomarkers  for  placing  the  lower

boundary of the Turonian. They make their FOs above the fer-

romanganese concretion level. Consequently, the stratigraphi-

cal position of the ferromanganese concretion level is within

the uppermost Cenomanian.

Radiolarian correlation

The studied radiolarian assemblage, including all radiolari-

ans recovered in the deposits of the Subsilesian Nappe, has

been  used  for  comparison  with  radiolarian  zonal  schemes

from  different  regions,  especially  from  the  Carpathians  and

Mediterranean.

The radiolarian association from the lower part of the Zasañ

section (below the FO of C. cachensis and A. superbum) cor-

relates  well  with  the  Holocryptocanium  barbui-Holocrypto-

canium  tuberculatum  assemblage  proposed  by  Dumitricã

(1975) for the radiolarian-bearing deposits of the Romanian

Carpathians. This radiolarian assemblage shows great similar-

ity with the association presented herein, based on the co-oc-

currence  of  H.  barbui  and  H.  tuberculatum,  and  other

cryptocephalic  and  cryptothoracic  Nassellaria.  Moreover,

some multi-segmented Nassellaria from the genera Dictyomi-

tra, Pseudodictyomitra and Stichomitra also occur together. A

high percentage of cryptothoracic and cryptocephalic Nassel-

laria, especially H. barbui and H. tuberculatum is one of the

outstanding features of the radiolarian assemblages from the

Late  Cenomanian  to  Early  Turonian  interval  in  the  Car-

pathians. This feature has been reported from many sections

investigated in the Polish Outer Carpathians: in the Silesian

(M.  B¹k  1994,  2000;  K.  B¹k  et  al.  2001)  and  Skole  Units

(Górka  1996).  It  is  also  character  of  the  radiolarian  assem-

blages reported from all successions in the Polish part of the

Pieniny Klippen Belt (M. B¹k 1993, 1995, 1996a,b, 1999a,b).

The FO of A. superbum in sample Zas-6 marks the base of

the radiolarian Alievium superbum Zone of Pessagno (1976),

which includes the radiolarian assemblage from the upper part

of the section. This radiolarian biozone was also recognized in

the  Mediterranean  region  (superbum  Zone  of  O’Dogherty

1994). The A. superbum Zone can be well distinguished only

in the Outer Western Carpathians (Subsilesian, Silesian and

Skole Units). In the Slovak part of the Pieniny Klippen Belt,

the  species  A.  superbum  has  been  found  only  within  the

Czorsztyn Succession (Sýkora et al. 1997).

This  interval  is  also  well  correlated  with  the  radiolarian

Crucella cachensis Zone of Thurow (1988) distinguished in

the North Atlantic. O’Dogherty (1994) also reported Crucella

cachensis  from  the  Mediterranean  region.  This  species  is

common  in  the  Outer  Carpathian  deposits,  especially  in  the

Subsilesian and Skole Nappes, but it is rare in the Polish part

of  the  Pieniny  Klippen  Belt.  Up  to  now,  it  has  been  found

only within the superbum Zone in the Czorsztyn Succession

in the Slovak part of the Pieniny Klippen Belt (Sýkora et al.

1997).

Conclusions

The results presented here are based on micropaleontologi-

cal analysis of twenty-eight samples collected from one sec-

tion  (Zasañ  section)  of  mid-Cretaceous  deposits  of  the

Subsilesian Unit, in its Polish part. The studied deposits are

very rich in radiolarians. Lithologically, they consist mainly

of green shales with black shale intercalations, including man-

ganese  concretions  level,  benthonites  and  tuff  layers.  These

deposits represent a characteristic correlation horizon, present

in the whole Carpathian arc.

A  systematic  study  of  all  radiolarian  species  occurring  in

the investigated samples allowed us to evaluate the diversity

of the radiolarian fauna. Twenty species of Spumellaria and

twelve species of Nassellaria have been recognized. The radi-

olarian assemblage is dominated by spherical cryptocephalic

Nassellaria, belonging mainly to the species Holocryptocani-

um barbui Dumitricã and H. tuberculatum Dumitricã. These

species make up 60 to 99 percent of the assemblage. Spumel-

larians are less common but more diversified. They represent

up to 40 percent of the radiolarian fauna, and are represented

mainly by the genera Patellula, Crucella, Paronaella, Prae-

conocaryomma and Alievium. This association is characteris-

tic of the fauna around the Cenomanian-Turonian Boundary

Event (CTBE).

Two  radiolarian  species:  Alievium  superbum  (Squinabol)

and Crucella cachensis Pessagno, present in the siliceous de-

posits of the Subsilesian series have been used as biomarkers

to place the Lower Turonian boundary. They make their first

occurrence  above  the  ferromanganese  concretions  level  (A.

superbum — 3.4 m and C. cachensis — 0.5 m). Consequent-

ly, the age of the ferromanganese concretion level was deter-

mined as the uppermost Cenomanian.

All  radiolarian  taxa  recorded  in  the  studied  deposits  have

been used for comparison with the radiolarian zonal schemes

of previous authors in different areas of the Carpathians and

the Mediterranean Basin.

Acknowledgments: Thanks are due to Assoc. Prof. J. Michalík,

Dr. L. Ožvoldová, Dr. P. Dumitricã, and Dr. L. O’Dogherty

for  their  critical  review  of  the  manuscript.  Mrs  J.  Faber  is

gratefully acknowledged for her technical assistance in photo-

graphing the identified fauna.

References

B¹k  K.  &  B¹k  M.  2000:  The  Cenomanian-Turonian  Boundary

Event in deep-water flysch sediments of the Silesian Unit (Pol-

ish Western Carpathians) — agglutinated foraminifera and ra-

diolaria  record.  Abstracts  of  the  6

th

  International  Cretaceous

Symposium August 27 to September 4, 2000, Vienna, Austria,

1–12.

B¹k  K.,  B¹k  M.  &  Paul  Z.  2001:  Barnasiówka  Radiolarian  Shale

Formation — a new lithostratigraphic unit in the Upper Cen-

omanian–lowermost Turonian of the Polish Outer Carpathians

background image

                                                 249

RADIOLARIAN  BIOSTRATIGRAPHY  OF  CENOMANIAN-TURONIAN  SUBSILESIAN  NAPPE

(Silesian Series). Ann. Soc. Geol. Pol. 71, 75–103.

B¹k M. 1993: Late Albian–Early Cenomanian Radiolaria from the

Czorsztyn  Succession,  Pieniny  Klippen  Belt,  Carpathians.

Stud. Geol. Pol. 102, 177–207.

B¹k M. 1994: Radiolaria from Cenomanian deposits of the Silesian

Nappe near Sanok, Polish Carpathians. Bull. Polish Acad. Sci.

Earth Sci. 42, 145–153.

B¹k M. 1995: Mid Cretaceous Radiolaria from the Pieniny Klippen

Belt, Carpathians, Poland. Cretac. Research 16, 1–23.

B¹k  M.  1996a:  Cretaceous  Radiolaria  from  the  Niedzica  Succes-

sion,  Pieniny  Klippen  Belt,  Polish  Carpathians.  Acta  Paleont.

Pol. 41, 1, 91–110.

B¹k M. 1996b: Late Cretaceous Radiolaria from the Czorsztyn Suc-

cession, Pieniny Klippen Belt, Polish Carpathians. Stud. Geol.

Pol. 109, 69–85.

B¹k M. 1999a: Cretaceous Radiolaria from the Pieniny Succession,

Pieniny Klippen Belt, Polish Carpathians. Stud. Geol. Pol. 115,

91–115.

B¹k M. 1999b: Mid-Cretaceous Radiolarian zonation in the Polish

part of the Pieniny Klippen Belt (Carpathians). Geol. Carpathi-

ca 50, 1, 21–31.

B¹k M. 2000: Radiolaria from the Upper Cenomanian-Lower Turo-

nian deposits of the Silesian Unit (Polish Flysch Carpathians).

Geol. Carpathica 51, 309–324.

Bengtson  P.  1996:  The  Turonian  stage  and  substage  boundaries.

Bull. Inst. Roy. Sci. Natur. Belg. 66, 69–79.

Bieda  F.,  Geroch  S.,  Koszarski  L.,  Ksi¹¿kiewicz  M.  &  ¯ytko  K.

1963:  Stratigraphie  des  Karpates  externes  polonaises.  Biul.

Inst. Geol. 181, 5–174.

Burtan  J.  &  Turnau-Morawska  M.  1978:  Biochemical  siliceous

rocks of the West Carpathian Flysch.  Prace  Geol.  Pol.  Akad.

Nauk  —  Oddzia³  w  Krakowie  Komisja  Nauk  Geologicznych

111, 1–36 (in Polish, English summary).

Burtanówna J., Ksi¹¿kiewicz M. & Soko³owski S. 1933: Über das

Auftreten  der  Radiolaritschiefer  in  der  mittleren  Kreide  der

West-Beskiden. Ann. Soc. Géol. Pol. 9, 96–99 (in Polish, Ger-

man summary).

Dumitricã P. 1975: Cenomanian Radiolaria at Podul Dîmdoviþei In:

Micropaleontological  Guide  to  the  Mesozoic  and  Tertiary  of

the  Romanian  Carpathians;  14

th

  European  Micropaleontologi-

cal Colloquium Romania. Institute of Geology and Geophysics,

Buchurest, 87–89.

Dumitricã  P.  1995:  Systematic  framework  of  Jurassic  and  Creta-

ceous Radiolaria. In: Baumgartner P.O. et al. (Eds): Middle Ju-

rassic to Lower Cretaceous Radiolaria of Tethys: occurrences,

systematics, biochronology. Mémoires de Géologie (Lausanne)

23, 19–36.

Erbacher  J.  1994:  Entwicklung  und  Paläoozeanographie  mittelkre-

tazischer Radiolarien der westlichen Tethys (Italien) des Nor-

datlantiks.  Tübinger  Mikropaläontologische  Mitteilungen  12,

1–120.

Foreman  H.P.  1975:  Radiolaria  from  the  North  Pacific  Deep  Sea

Drilling  Project  Leg  32.  In:  Larson  R.L.  &  Moberly  R.  et  al.

(Eds): Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project 32, 579–

676.

Gedl E. & B¹k M. 2000: Mid-Cretaceous dinocysts and Radiolaria

from  the  Zasañ  section  (Subsilesian  Unit,  Polish  Outer  Car-

pathians)  —  a  CTBE  problem.  Abstracts  of  6

th

  International

Cretaceous Symposium, August 27 to September 4, 2000, Vien-

na, Austria, 1–36.

Geroch S. 1967: A some assemblages of microfauna from the Sile-

sian Series of the Western Polish Carpathians.

 

Biul. Inst. Geol.

211, 369–381.

Geroch  S.,  Gucwa  I.  &  Wieser  T.  1985:  Manganese  nodules  and

other indications of regime and ecological environment in low-

er part of the Upper Cretaceous — exemplified by Lanckorona

profile. In: Wieser T. (Ed.): 13

th

 Congress of Carpatho-Balkan

Geological Association: Fundamental researches in the western

part of the Polish Carpathians Guide to Excursion I. Geological

Institute, Cracow, 88–100.

Geroch S., Jednorowska A,. Ksi¹¿kiewicz M. & Liszkowa J. 1967:

Stratigraphy based upon microfauna in the Western Polish Car-

pathians. Biul. Inst. Geol. 211, 185–282.

Górka  H.  1996:  Cenomanian  Radiolaria  from  Sp³awa,  Polish  Car-

pathians. Geological Quarterly 40, 555–574.

Gradstein F.M., Agterberg F.P., Ogg J.G., Hardenbol J., Van Veen

P., Thierry J. & Huang Z. 1995: A Triassic, Jurassic and Creta-

ceous  Time  Scale.  In:  Berggren  et  al.  (Eds):  Geochronology,

time scales and global stratigraphic correlation. SEMP (Society

for Sedimentary Geology) Spec. Publ. 54.

Gzik M. 1990: Micropaleontological analysis of the radiolarite se-

ries  near  Lanckorona.  Unpublished  MSc.  Thesis  Institute  of

Geological  Sciences,  Jagiellonian  University,  Kraków,  1–99

(in Polish).

Gzik M. & Koszarski L. 1990: The sedimentation and microfauna of

a series of Cretaceous radiolarites from the vicinity of Lancko-

rona in the Carpathians. Spraw. Posiedz. Kom. Nauk Geol. Pol.

Akad. Nauk, Kraków 34, 220–223.

Kennedy W.J. & Cobban W.A. 1991: Stratigraphy and interregional

correlation of the Cenomanian-Turonian transition in the West-

ern Interior of the United States near Pueblo, Colorado, a po-

tential boundary stratotype for the base of the Turonian stage.

Newslett. Stratigr. 24, 1–33.

Koszarski L. & Liszkowa J. 1963: New data about the Cenomanian

in the Carpathians. Kwart. Geol. 7, 557–558 (in Polish).

Koszarski L., Nowak W. & ¯ytko K. 1959: Notes on the age of the

Godula  Beds  (Carpathians  Flysch).  Kwart.  Geol.  3,  127–151

(in Polish, English summary).

Koszarski L. & Œl¹czka A. 1973: Outer Carpathians (Flysch). The

Lower  Cretaceous  and  the  Upper  Cretaceous.  In:  Soko³owski

S.

 

(Ed.): Geology of Poland. Instytut Geologiczny, Wydawnict-

wa Geologiczne, Warszawa, 647-660 (in Polish).

Ksi¹¿kiewicz M. 1962: Geological atlas of Poland. Stratigraphical-

facial  problems.  Cretaceous  and  older  Palaeogene  in  Polish

Outer  Carpathians.  Instytut  Geologiczny,  Warszawa  (in  Pol-

ish).

Liszkowa  J.  1956:  Microfauna  of  the  Subsilesian  series.  Przegl.

Geol. 4, 463–468 (in Polish).

Liszkowa  J.  1962:  Classification  du  Cretace  de  la  serie  subsilesi-

enne  des  Carpates  Polonaises  basee  sur  la  presence  micro-

faune. Ann. Inst. Geol. Publ. Hung. 69, 889–902.

Liszkowa J. & Nowak W. 1962: Older Cretaceous members of the

Frýdek Subsilesian series. Kwart. Geol. 6, 235–255.

Marcucci-Passerini M., Bettini P., Danielli J. & Sirugo A. 1991: The

“Bonarelli Horizon” in the Central Apennines (Italy): radiolari-

an biostratigraphy. Cretac. Research 12, 321–331.

Moore T.C. 1973: Radiolaria from Leg 17 of the Deep Sea Drilling

Project.  In:  Winterer  E.L.,  Ewing  J.I.  et  al.  (Eds):  Initial  Re-

ports  of  the  Deep  Sea  Drilling  Project.  U.S.  Printing  Office,

Washington, 17, 797–869.

Nowak  W.  1956:  Subsilesian  Unit  in  the  Bielsko-Bia³a  region.

Przegl. Geol. 4, 460–461 (in Polish).

O’Dogherty L. 1994: Biochronology and paleontology of Mid-Cre-

taceous radiolarians from Northern Apennines (Italy) and Betic

Cordillera  (Spain).  Memoires  de  Geologie  (Lousanne)  21,  1–

413.

Pessagno  E.A.  1976:  Radiolarian  zonation  and  stratigraphy  of  the

Upper Cretaceous portion of the Great Valley Sequence, Cali-

fornia Coast Ranges. Micropaleontology Spec. Publ. 2, 1–95.

Robaszynski  F.  (compiler)  1983:  Conclusions  au  Colloque  sur  le

Turonien:  Échelles  biostratigraphiques  intégrées  et  cartes  de

faciès et contrées limitrophes. Mém. Mus. Nat. Hist. Natur. N.

background image

250

B¥K

S. Sér. C. Sci. Terre 49 (for 1981), 209–241.

Schaaf A. 1985: Un nouveau canevas biochronologique du Crétacé

inférieur et moyen: les biozones a radiolaires. Bull. Sci. Géol.,

Strasbourg 38, 3, 227–269.

Sujkowski  Z.  &  Ró¿ycki  S.Z.  1930:  Trouvaille  de  Radiolarites

typiques dans les Karpates orientales.  Posiedz.  Nauk.  Pañstw.

Inst. Geol. 25, 14–15 (in Polish).

Sýkora M., Ožvoldová L. & Boorová D. 1997: Turonian silicified

sediments in the Czorsztyn Succession of the Pieniny Klippen

Belt  (Western  Carpathians,  Slovakia).  Geol.  Carpathica  48,

243–261.

Taketani  Y.  1982:  Cretaceous  radiolarian  biostratigraphy  of  the

Urakawa and Obira areas, Hokkaido. Sci.  Rep.  Tohoku  Univ.,

Ser. 2. Geol. 52, 1–75.

Thurow  J.  1988:  Cretaceous  Radiolarians  of  the  North  Atlantic

Ocean: ODP Leg 103 (Sites 638 640 and 641) and DSDP Legs

93  (Site  603)  and  47B  (Site  398).  Proceedings  of  the  Ocean

Drilling Program Scientific Results 103, 379–418.

Uhlig  V.  1888:  Vorlage  des  Kartenblattes  Teschen-Mistek-Jab-

lunkau. Verh. Geol. Reichsanst. 2, 1–129.

Vishnevskaya  V.  1993:  Jurassic  and  Cretaceous  radiolarian  bios-

tratigraphy in Russia. In: Blueford J. & Murchey B. (Eds): Ra-

diolarian  of  giant  and  subgiant  fields  in  Asia.  Micro-

paleontology Spec. Publ. 6, 175–200.