background image

GEOLOGICA  CARPATHICA,  JUNE  2006,  57,  3,  185—197

www.geologicacarpathica.sk

Introduction

The  Central  European  Vienna  Basin  is  one  of  the  most
studied,  classic  pull-apart  basins  (e.g.  Royden  1985).  It
formed  along  sinistral  fault  systems  during  Miocene  lat-
eral  extrusion  of  the  Eastern  Alps  (e.g.  Royden  1985;
Ratschbacher  et  al.  1991;  Linzer  et  al.  2002)  (see  Fig. 1a).
The  basin  fill  consists  of  shallow  marine  and  terrestial
sediments  of  Early  to  Middle  Miocene  age  (e.g.  Seifert
1996)  up  to  5500 m  thick  in  the  central  parts  of  the  basin.
A  detailed  stratigraphy  based  on  the  correlation  of  well
logs  has  been  established  for  the  southern  and  central
Vienna  Basin  (e.g.  Kreutzer  1978;  Wessely  1988;
Weissenbäck  1996).  In  these  areas  2D  seismic  sections  re-
solved  the  complex  depositional  and  structural  history  of
the  basin,  which  resulted  in  a  local  sequence  stratigraphic
framework  for  Miocene  sediments  (e.g.  Matzen  area,
Kreutzer  1986  and  Weissenbäck  1996)  (Fig. 1a).

At  present,  the  mapped  sequences  and  stratigraphic  con-

cepts  are  restricted  to  the  depositional  environment  of  the
central  Vienna  Basin  (e.g.  Matzen  area).  A  well-constrained
correlation  to  other  parts  of  the  Vienna  Basin,  the  southern
Vienna  Basin  in  particular,  and  to  regional  or  global  se-
quences  is  still  missing.  Lack  of  radiometric  age  dates  ham-
pers  exact  timing  of  sequence  boundaries  which  are  so  far
mainly  based  on  local  bio(eco)-stratigraphic  correlations.

Sequence stratigraphy in a classic pull-apart basin (Neogene,

Vienna Basin).  A 3D seismic based integrated approach

PHILIPP  STRAUSS

1

,  MATHIAS  HARZHAUSER

2

,  RALPH  HINSCH

3

  and  MICHAEL  WAGREICH

4

1

 

OMV, EOP-AUT Exploration, Gerasdorferstrasse 151, 1210 Vienna, Austria;  philipp.strauss@omv.com,

2

Natural History Museum Vienna, Geological-Palaeontological Department, Vienna, Austria

3

Rohöl-Aufsuchungs AG (RAG), Vienna, Austria

4

Department of Geological Sciences, University of Vienna, Vienna, Austria

(Manuscript received February 2, 2005; accepted in revised form December 8, 2005)

Abstract: This paper presents an improved sequence stratigraphic framework for the southern and central Vienna Basin
(Austria) based on the integration of 3D seismic reflection data, well data, surface outcrops and refined biostratigraphy. The
3D  survey  used  for  this  study  is  positioned  close  to  the  margin  of  the  Vienna  Basin,  which  increases  the  stratigraphic
importance of this analysis. Distal basin facies, so far only known from seismic and well data, are compared and correlated
to their proximal equivalents in surface outcrops. The investigated part of the basin is characterized by a syn-sedimentary
horst and graben structure, with Badenian (Langhian and Lower Serravallian) platform carbonates on the elevated areas and
fine-grained marine clastic sediments in adjacent subbasins. This integrated approach allows the separation of the Neogene
sediments in the southern Vienna Basin into five Middle and Upper Miocene 3

rd

 order depositional cycles: the Badenian is

separated into three depositional cycles and the Sarmatian (Middle and Upper Serravallian) and the Pannonian (Tortonian)
represent one depositional cycle each. The three Badenian cycles are correlated with the TB 2.3., TB 2.4. and TB 2.5. cycles
from global sea-level charts. A major sea-level drop of 90—120 m can be calculated for the boundary between TB 2.3. and
TB 2.4. at roughly 14.2 Ma. The Sarmatian cycle corresponds to the TB 2.6. cycle and the Pannonian to the TB 3.1. cycle.
Since  these  sequence  boundaries  are  dated  in  other  European  basins,  their  correlation  to  the  Vienna  Basin  provides
improved time constraints for the stratigraphic evolution of the Vienna Basin. The results from this study in the southern
Vienna Basin can be extrapolated to the central and probably also to the northern parts of the basin.

Key words: Miocene, Austria, Vienna Basin, sequence stratigraphy, global sea level, 3D seismic.

In  this  study  we  present  a  new  3D  seismic-based  se-

quence 

stratigraphic 

interpretation 

for 

the 

southern

Vienna  Basin,  based  on  sedimentological  evidence  and
new  biostratigraphic  data  from  nearby  outcrops  and  well
data.  A  detailed  facies  reconstruction  of  one  of  the  major
fault  blocks  located  at  the  eastern  border  of  this  pull-apart
basin  documents  its  sedimentary  evolution.

For  this  sequence  stratigraphic  interpretation  we  combine

locally  established  stratigraphic  concepts  (Kreutzer  1986;
Weissenbäck  1996)  with  a  3D  seismic  survey  from  OMV
(3D  seismic  block  Moosbrunn,  see  Fig. 1b  for  position)  and
biostratigraphic  data.  The  3D  seismic  dataset  allows  the
analysis  of  sedimentary  sequences  deposited  in  distal  envi-
ronments.  The  lithological  and  biostratigraphic  interpreta-
tion  of  major  sequences  is  based  on  well  data  and  surface
outcrops  in  the  Leitha  Mountains  (Fig. 1b)  linked  to  the
distal  environment  covered  by  the  3D  seismic.

The  objective  of  this  study  is  to  incorporate  strati-

graphic  data  from  the  central  Vienna  Basin  into  a  se-
quence  stratigraphic  framework  for  the  Austrian  part  of  the
Vienna  Basin,  which  is  in  agreement  with  the  global  sea
level  chart  of  Hardenbol  et  al.  (1998).  This  sequence  strati-
graphic  framework  is  also  likely  to  be  applicable  for  the
entire  Vienna  Basin.

For  the  first  time  an  age  control  of  the  general  tectono-

stratigraphic  evolution  of  the  southern  Vienna  Basin  is  es-

background image

186

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

tablished  based  on  the  correlation  to  3

rd

  order  sea-level

changes.  Our  interdisciplinary  approach  allows  a  finer
resolution  of  the  time-dependent  structural  and  sedimen-
tary  evolution  of  the  Vienna  Basin.

Tectonic and lithostratigraphic evolution of the

Vienna Basin

The  formation  and  geological  history  of  the  Vienna  Ba-

sin  is  divided  into  four  major  stages  (see  also  Royden  1985,
1988;  Jiříček  &  Seifert  1990;  Ratschbacher  et  al.  1991;
Decker  1996;  Decker  et  al.  2004;  Kováč  et  al.  2004):

1  –  Formation  of  a  piggyback  basin  (Lower  Miocene)
2 –  pull-apart  basin  (Middle  to  Upper  Miocene)
3 –  E-W  compression  and  basin  inversion  (Upper  Mi-

ocene)

4 –  E-W  extension  (Pleistocene—Recent)
The  sequence  stratigraphic  framework  presented  in  this

paper  concentrates  on  Lower  to  Middle  Miocene  strata,
that  is  only  on  the  piggyback  and  pull-apart  stages  of  the
Vienna  Basin.  During  the  pull-apart  phase  the  Vienna  Ba-
sin  is  separated  into  several  fault  blocks,  where  local
variations  in  sedimentary  evolution  may  exist.  The  fol-
lowing  section  gives  an  overview  on  the  overall  tectonic
and  sedimentary  evolution  of  the  Vienna  Basin,  focusing

on  the  southern  Vienna  Basin  and  the  Leitha  Mountains.
To  complete  the  picture,  the  Upper  Miocene  and  younger
basin  history  is  briefly  summarized.

Piggyback  basin  (Lower  Miocene)

The  formation  of  the  Vienna  Basin  started  in  the  Early

Miocene  as  an  E-W  trending  piggyback  basin  on  top  of  the
Alpine  thrust  belt  (e.g.  Decker  1996).  This  basin  was  ac-
tive  from  the  Eggenburgian  (Table 1)  to  the  Early  Karpatian
(Seifert  1996).  According  to  Kováč  et  al.  (1993a;  2004)  and
Lankreijer  et  al.  (1995)  the  Eggenburgian  and  Ottnangian
lateral  stress  fields  indicate  NW-SE  compression.  Eg-
genburgian  sediments  are  not  known  from  the  southern
Vienna  Basin.  Sedimentation  of  lacustrine  to  brackish-lit-
toral  deposits  in  the  central  Vienna  Basin  started  during  the
Ottnangian  and  Early  Karpatian  with  the  deposition  of  the
Bockfliess  Formation  (Table 1)  (Rögl  et  al.  2002),  which  is
covered  discordantly  by  the  lacustrine—terrestrial  deposits
of  the  Gänserndorf  Formation  (Kreutzer  1992b).  The  top  of
the  Gänserndorf  Formation  grades  into  the  overlying
Aderklaa  Formation  without  a  major  unconformity.  Sand-
stones,  interbedded  pelites  and  occasional  fine  conglomer-
ates  characterize  the  deposits  of  the  limnic-fluvial  Aderklaa
Formation,  which  was  also  deposited  in  the  southern  part  of
the  basin  (Weissenbäck  1996;  see  also  Fig. 2a).

Fig. 1. a – Position of the Vienna Basin between the Eastern Alps and the Western Carpathians (modified after Decker et al. 2003).
b – Close up of the Leitha Mountains and the position of the 3D seismic block Moosbrunn (OMV).

background image

187

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

Table 

1

: 

S

tratigraphy 

and 

evolution 

of 

the 

Vienna 

Basin 

from 

the 

Miocen

to 

the 

p

resent 

correlated 

w

ith 

the 

main 

tectonic 

events 

(afte

Decker 

1

996; 

Decker 

et 

al. 

2003). 

Biozones 

according

to 

Sprovieri 

(1992), 

Steininger 

(1999), 

Fornaciari 

Rio 

(1996)

Sprovieri 

et 

al. 

(2002) 

all 

zones 

recalibrated 

according 

to 

G

radstein 

&

 Ogg 

(2004).

background image

188

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

Pull-apart  basin  (Middle  to  Upper  Miocene)

In  the  Late  Karpatian,  thrusting  developed  into  lateral

extrusion  (Table 1),  and  causing  a  geometric  change  from
a  piggyback  basin  into  a  rhombic  pull-apart  basin
(Royden  1985,  1988;  Wessely  1988;  Tomek  & Thon
1988;  Kováč  et  al.  1993a,b,  1997;  Fodor  1995;  Lankreijer
et  al.  1995;  Decker  1996;  Seifert  1996).  One  of  the  major
basin  bounding  faults  developed  close  to  the  Leitha
Mountains  (Fig. 1)  and  follows  the  major  presently  active
area  in  the  Vienna  Basin  (Hinsch  &  Decker  2003;  Decker
et  al.  2004).

This  change  in  tectonic  regime  (Wagreich  &  Schmid

2002)  is  locally  documented  as  a  major  regressive  event  at
the  Karpatian/Badenian  boundary,  which  can  be  found  in
many  Paratethyan  nearshore  settings  (Rögl  et  al.  2002).  In
the  southern  Vienna  Basin,  sedimentation  started  discor-
dantly  during  the  Early  Badenian  with  the  deposition  of
the  Aderklaa  Conglomerate  (Table 1)  in  a  braided  river
system  during  the  Early  Badenian  sea-level  lowstand
(Weissenbäck  1996).

During  these  times,  sediments  were  generally  transported

northwards,  with  some  sedimentation  originating  from  the
SSE  across  the  future  Leitha  Mountains  and  Eisenstadt-
Sopron  Basin  (Fig. 1b).  This  drainage  system  became  obso-
lete  with  the  onset  of  subsidence  in  the  Eisenstadt-Sopron
Basin.  Consequently,  the  first  marine  incursion  approxi-
mately  14.5 Ma  ago  reached  as  far  as  the  Eisenstadt-Sopron
Basin  and  made  the  Leitha  Mountains  a  peninsula,  with
connection  to  the  mainland  in  the  east  (Fuchs  1965).
Corallinacean  limestone  developed  during  this  first  trans-
gressive  event  along  the  flanks  of  the  Leitha  Mountains.

In  the  central  Vienna  Basin  the  Badenian  sediments  are

divided  into  proximal  deltaic  clastics  and  a  distal  basinal
facies,  which  is  characterized  by  sandy  marls  and  clay
(“Baden  Tegel”  Papp  &  Steininger  1978).  An  estimated
water  depth  for  this  period  ranges  between  100 m  and
150 m  (e.g.  Kreutzer  1986),  carbonates  formed  in  areas
with  little  input  of  clastic  material.

On  the  eastern  border  of  the  Vienna  Basin  the  Leitha

Mountains  were  completely  covered  by  water  during  peri-
ods  of  sea-level  highstand  in  the  Badenian,  which  resulted
in  the  growth  of  thick  corallinacean  limestone  beds
(Leitha  Platform  and  marine  shoal  stage,  Schmid  et  al.
2001).  Detailed  sedimentological  and  paleoecological
studies  of  these  limestones  (e.g.  Fuchs  1965;  Dullo  1983;
Riegl  &  Piller  2000;  Schmid  et  al.  2001)  revealed  three
major  episodes  of  carbonate  production  in  a  time  interval
of  about  2 Myr,  which  are  separated  by  distinct  layers  of
marl.  Breccias,  vadose  silt,  vadose  leaching  and  caliche
formation  indicate  considerable  sea-level  fluctuations  and
phases  of  emersion  of  the  carbonate  platform  (Dullo  1983;
Schmid  et  al.  2001;  see  also  Fig. 2b).

A  sea-level  drop  at  the  Badenian/Sarmatian  boundary

exposed  the  Leitha  Mountains  and  their  Badenian  sedi-
mentary  cover.  Again,  the  mountain  ridge  formed  an  is-
land  (see  Fig. 2c)  until  the  Pannonian  Lake  was  filled
during  the  Late  Pannonian  (Harzhauser  &  Tempfer
2004;  Harzhauser  et  al.  2004).  Valleys  formed  and  the
Badenian  platforms  were  intensely  eroded  (Kroh  et  al.
2002).  A  renewed  transgression  of  the  Sarmatian  eroded
the  topographically  lower  parts  of  the  Badenian  lime-
stone  (Harzhauser  &  Piller  2004a).  This  resulted  in  the
detrital  Leitha  limestone,  channel  deposits  and  rare  au-

Fig. 2. Paleogeographical cartoon maps of the Vienna Basin (modified after Sauer et al. 1992 and Kováč et al. 2004) at three stages:
a – The Vienna Basin at Late Karpatian age with major fluvial systems entering the basin from the south, depositing the Gänserndorf and
Aderklaa Formation. b – Badenian age with deltaic systems entering the central and northern basin. During this interval (and the follow-
ing Sarmatian) the Leitha Mountains are an island. c – the Vienna Basin during the Early Pannonian, large delta systems in the north and
the Leitha Mountains an island until the Middle Pannonian.

background image

189

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

tochthonous  bryozoan/serpulid  limestone,  representing
the  uppermost  Miocene  sediments  found  in  the  Leitha
Mountains.  Sand  and  carbonate  deposition  continued
throughout  the  Sarmatian  in  most  parts  of  the  Vienna  Ba-
sin  (Harzhauser  &  Piller  2004b).  The  general  tectonic  re-
gime  of  SW—NE  extension  continued  from  the  Badenian
to  the  Sarmatian.

The  Pannonian  period  began  with  a  transgression

(Harzhauser  et  al.  2003,  2004)  covering  most  of  the
Sarmatian  deposits.  Primarily  clay  and  sand  was  deposited
in  a  lacustrine  environment  (Lake  Pannon)  during  the
Early  and  Middle  Pannonian.  During  the  Late  Pannonian
the  Vienna  Basin  was  filled  mainly  with  alluvial  sedi-
ments.

E-W  compression  and  basin  inversion  (Upper  Miocene—
Pliocene)

In  the  latest  Pannonian  and  Pliocene  the  large-scale

stress  field  (Table 1)  (Decker  &  Peresson  1996;  Cloetingh
&  Lankreijer  2001)  indicates  low-strain  N-S  shortening  for
the  central  part  of  the  Vienna  Basin.  Instead  of  N-S  com-
pression  and  E-W  extension,  an  E-W  compressive  stress
field  evolved,  resulting  in  basin  inversion  (see  Table 1)
and  sediment  deformation  (Peresson  &  Decker  1997).

SW-NE  extension  (Pleistocene—Recent?)

Fault-controlled  subsidence  due  to  a  sinistral  trans-ten-

sional  regime  accompanied  by  recent  seismic  activity  was
detected  along  the  eastern  limit  of  the  basin  (e.g.
Mitterndorf  Basin)  (Gutdeutsch  &  Aric  1988;  Decker  et  al.
2004;  Hinsch  &  Decker  2004).  Faults  along  the  Leitha
Mountains  are  still  active  today.

Seismic facies and seismic stratigraphy

Database  and  terminology

This  study  considers  a  3D  reflection  seismic  survey,  well

data,  detailed  lithological  and  stratigraphic  information  from
surface  outcrops  and  biostratigraphy.  Seismic  data  were  pro-
cessed  by  OMV.  The  well  data  (OMV)  include  mainly  geo-
physical  data  (gamma  ray  and  EM  logs),  velocity  data,  and
lithologs  from  cuttings.  The  wells  are  correlated  to  the  seis-
mic  survey  by  velocity  information  from  checkshot  surveys
and  velocity  functions  (e.g.  1 s  TWT  (Two  Way  Time)  corre-
sponds  to  1100 m  depth,  2 s  TWT  to  2600 m  and  2.2 s  TWT
to  approx.  3000 m).  Four  wells  within  the  area  of  the  seismic
survey  and  one  well  to  the  NE  of  the  block  in  combination
with  several  surface  outcrops  along  the  nearby  Leitha  Moun-
tains  provide  stratigraphic  control.

The  sequence  stratigraphic  framework  proposed  in  this

paper  follows  the  methodology  and  terminology  of
Hubbard  et  al.  (1986),  Sarg  (1988),  Posamentier  &  Vail
(1988),  Posamentier  et  al.  (1988),  Van  Wagoner  et  al.
(1988)  and  Miall  (1997).

Setting  of  the  3D  seismic  block

The  seismic  facies  and  stratigraphy  was  interpreted    on

the  3D  reflection  seismic  survey  “Moosbrunn”  (OMV,
Austria,  Fig. 1a,b  indicate  location).  The  seismic  lines  pre-
sented  in  this  study  are  shown  in  Figs. 3, 4  (see  Fig. 1b  for
location).  Table 2  describes  the  geometry  and  reflection
character  of  the  seismic  sequences.  SB  is  used  as  an  abbre-
viation  for  sequence  boundary.

The  SW-NE  seismic  section  (Fig. 3)  shows  3  paleogeo-

graphic  areas  with  different  facies  (Fig. 3b).  The  southern

Table 2: Description of the main seismic features in the 3D seismic block Moosbrunn (OMV). The lithology is confirmed by well data
and  outcrop  information.

background image

190

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

Stotzing  Bay  is  dominated  by  clastic  sedimentation,
which  can  be  directly  compared  and  correlated  with  sur-
face  outcrops  and  wells.  Normal  faults  separate  the
middle  part  of  the  section,  which  represented  a  topo-
graphic  high  (Mannersdorf  Horst,  Fig. 3)  during  the
Badenian.  This  structure  offered  ideal  conditions  for
the  growth  of  a  carbonate  platform  during  the  warm
temperate  to  subtropical  Badenian.  Similar  limestones
(corallinacean  limestone  with  rare  and  scattered  patch
reefs  and  coral  carpets)  are  typical  for  both  flanks  of  the
Leitha  Mountains.

The  northern  part  of  the  seismic  section  covers  the

southern  margin  of  the  Göttlesbrunn  Subbasin  (Fig. 3),
where  the  Neogene  sediments  reach  a  thickness  of  up  to
3000 m  (Kröll  &  Wessely  1993).

Seismic  stratigraphy

Basement,  Unit 1

The  basement  of  the  Miocene  sediments  in  the

Moosbrunn  3D  seismic  block  is  formed  by  pre-Cenozoic
rocks,  predominantly  Central  Alpine  Crystalline  units  and
to  the  SW  of  the  3D  block  Central  Alpine  Permian-Meso-
zoic  units  (Kröll  &  Wessely  1993),  which  also  form  most
of  the  Leitha  Mountains.  The  lithology  is  constrained  by

the  wells  Goetzendorf 1  (GOETZ 1)  and  Wienerherrberg 1
(WRH 1)  as  well  as  surface  outcrops.

Karpatian  Strata  (Ka 1),  Unit 2

Sediments  of  Unit  2  were  deposited  in  en-echelon  half-

graben  structures  (Fig. 3;  14—20 km,  Fig. 4,  Ka 1).  The  de-
posits  are  interpreted  as  equivalents  of  Upper  Karpatian
fluvial/deltaic  Aderklaa  Formation  (Table 1)  (Weissenbäck
1996).  The  Aderklaa  Formation  lies  directly  on  the  base-
ment,  a  thickness  of  about  200 m  for  the  Aderklaa  Forma-
tion  (Table 2),  is  documented  in  the  nearby  well  WRH 1.

Badenian  Sequence 1  (Ba 1),  Units  3,  4,  5

Unit  3  represents  a  group  of  strong  and  very  distinct  re-

flectors  with  a  thickness  of  15—25 ms  TWT  (20  to  30 m).  It
correlates  with  the  Aderklaa  Conglomerate  in  wells  WRH 1
and  Goetttlesbrunn 1  (GOET 1)  (Table 1),  which  was  de-
posited  with  an  angular  unconformity  on  the  tilted  (due  to
thrusting  in  the  Late  Karpatian)  Karpatian  strata.  The  top
layer  of  Unit  3  has  a  thickness  of  30 ms  TWT  (approx.
50 m),  which  is  relatively  constant  throughout  the  3D  sur-
vey.  The  Aderklaa  Conglomerate  represents  the  lowstand
system  tract  (LST)  deposits  of  the  Early  Badenian  (see  also
Weissenbäck  1996  and  Kováč  et  al.  2004).

Fig. 3. a – SW-NE trending seismic section from the 3D seismic survey Moosbrunn (data with courtesy of OMV). b – its corresponding
interpretation (see Fig. 1b for position). Vertical exaggeration is approximately 2.9 at 2 s TWT.

background image

191

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

Unit  4  developed  during  the  transgressive  system  tract

(TST)  of  the  Early  Badenian  (Unit 4a  in  Fig. 3,  4—5 km).
Most  of  the  deposits  are  interpreted  as  transgressive
sands;  the  low  amplitude  reflectors  of  Unit 4b  are  inter-
preted  as  carbonates.  Comparisons  with  unpublished
well  reports  (OMV)  allow  the  correlation  of  Unit 4  with
the  Lower  Lagenidae  Zone  (Rögl  et  al.  2002).  The  maxi-
mum  flooding  surface 1  (mfs 1)  (this  study)  separating
Subunit 4a  from  Unit 5  is  equivalent  to  the  mfs 1  in
Weissenbäck  (1996).

Unit 5  represents  the  highstand  system  tract  (HST)  of

Sequence  Ba 1,  mainly  consisting  of  sand  and  carbonate
(several  carbonate  layers  each  up  to  30 m,  Fig. 3  well
Reisenberg 1  (REIS 1,  TWT  1.1 s—1.2 s  depth).  Unit 5b
represents  a  prograding  carbonate  mound  and  an  adja-
cent  slope  of  presumably  carbonate  debris.  The  co-occur-
rence 

of 

Praeorbulina 

glomerosa 

circularis 

and

Orbulina  suturalis  (internal  report  of  Geological  Survey
Vienna  by  Ch.  Rupp)  in  sediments  of  a  correlated  out-
crop  identifies  the  deposits  as  uppermost  Lower
Lagenidae  Zone  or  lower  Upper  Lagenidae  Zone  (sensu
Rögl  et  al.  2002).

Badenian  Sequence  2  (Ba  2),  Units  6,  7,  8

The  high  amplitude  reflectors  of  Unit 6  (Figs. 3, 4)  with

downlap  on  SB 2  are  interpreted  as  a  lowstand  wedge,
which  forms  the  base  of  Sequence  Ba 2.  The  lowstand  sys-
tem  tract  (LST)  is  thin  in  the  investigated  area,  but  mas-
sive  sand  and  gravel  layers  are  found  in  the  central  and
northern  Vienna  Basin  (Zwerndorf  Member)  in  a  compa-
rable  position.  These  LST  sediments  formed  as  a  result  of  a
major  sea-level  drop  causing  emersion  and  erosion  of  the
carbonate  body  (Unit 5b)  on  the  Mannersdorf  Horst.  Simi-
larly,  the  Spannberg  ridge  in  the  Matzen  area  seems  to  get
exposed  simultaneously  (cf.  Fig. 3  in  Kreutzer  &  Hlavatý
1990).

Unit 7  is  a  well-developed  transgressive  wedge  attain-

ing  a  thickness  of  up  to  300  ms  (approx.  350  m,  Figs. 3,  4)
with  medium  strength,  parallel  reflectors.  A  transgressive
wedge  in  a  stratigraphically  equal  position  in  the  central
Vienna  Basin  is  described  in  detail  by  Kreutzer  (1986,
1992b)  and  Kreutzer  &  Hlavatý  (1990),  where  it  covers
parts  of  the  Upper  Lagenidae  Zone  and  lower  parts  of  the
Spiroplectammina  Zone  (Fig. 5).

Fig. 4. a – N-S trending seismic section from the 3D seismic survey Moosbrunn (data with courtesy of OMV). b – its corresponding
interpretation  (see  Fig. 1b  for  position).  The  Badenian-Sarmatian  boundary  (SB 4)  is  very  well  pronounced  in  this  section.  Vertical  ex-
aggeration is approximately 1.7 at 2 s TWT.

background image

192

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

Unit 8,  showing  progradational  features  and  discontinu-

ous,  partly  parallel  or  wavy  reflectors  of  low  amplitude,  in-
terpreted  as  HST  sediments.  Units 7  and  8  are  strongly
condensed  in  the  SW  of  the  section.

Badenian  Sequence 3  (Ba 3),  Units 9,  10,  11

Unit  9  indicates  the  onset  of  a  new  cycle,  separated  from

Sequence  Ba 2  by  the  very  strong  reflector  SB 3  (Fig. 3
and  Fig. 4).  It  is  interpreted  as  LST,  composed  of  wavy  and
discontinuous 

reflectors 

with 

prograding 

geometries.

However,  there  are  few  erosional  features  and  no  angular
unconformity  with  Unit 8,  hence  SB 3  is  interpreted  as  a
type 2  sequence  boundary.

During  the  following  TST  (Unit 10)  the  LST  sediments

are  overlain  by  onlapping  sets  that  terminate  in  a  strong
reflector,  which  is  considered  as  mfs 3.  Vass  et  al.  (1988)
documented  a  corresponding  flooding  surface  in  the  adja-
cent  Malé  Karpaty  Mountains.  The  first  reflector  of  TST 3
can  be  correlated  with  the  boundary  between  the  Spiro-
plectammina
  and  the  Bulimina/Bolivina  Zones  in  well
Goetz 1.

The  central  part  of  the  section  shows  mound-shaped  fea-

tures  in  Unit 11  similar  to  Subunit 5b.  Sub-parallel  and
continuous  reflectors  with  prograding  geometries  form  the
lower  part  of  Unit 11.  The  upper  reflectors  have  low  ampli-
tudes  and  are  not  continuous.  This  mound  structure  is  con-
nected  to  a  prograding  slope  with  downlaps  equivalent  to
Subunit 5c.  These  highstand  system  tract  sediments  are  in-
terpreted  as  thick  corallinacean  limestones  (Unit 11),  which
formed  along  the  Leitha  Mountains.  Recently,  Riegl  &
Piller  (2000)  described  biostromal  coral  carpets  from  this
area.  The  deposition  of  thin  corallinacean  limestones  starts
at  the  same  time  in  the  central  Vienna  Basin  (Kreutzer
1978).

Sarmatian  Sequence 1  (Sa 1),  Units 12,  12a,  13  &  13a

The  onset  of  sequence  Sa 1  is  marked  by  the  erosive  dis-

cordance  SB 4.  Strong,  thick,  and  partly  chaotic  reflectors
with  downlaps  on  the  channel  floors  and  onlaps  on  the
channel  walls  indicate  coarse  filling  of  deeply  incised
channels  (Unit 12,  Figs. 3, 4).  Carbonate  debris  from  the
eroded  platform  fills  these  channels.  Unit 12  is  covered  by
high  amplitude  down-lapping  sediments  (Unit 12a)  in  cer-
tain  areas  of  the  3D  block  (Fig. 3).

Sub-parallel  reflectors  of  medium  amplitude  and  onlaps

represent  the  TST  (Unit 13,  Fig. 4).  Unit 13a  represents  the
HST,  with  low  amplitude  reflectors  interpreted  as  fine  sand
and  carbonate.

Pannonian  Sequence 1  (Pa 1),  Units 14,  15

In  some  areas  of  the  3D  block  the  base  of  Unit 14  is  ero-

sive;  channels  cut  in  the  top  of  sequence  Sa 1.  The  reflec-
tors  are  parallel,  continuous  and  of  medium  amplitude.
LST  and  TST  are  combined  in  this  unit  since  no  clear
boundary  could  be  mapped.  Correlation  with  well  REIS 1
identifies  Unit 14  as  Lower  Pannonian.

Unit 15  represents  the  HST  of  this  sequence.  The  reflec-

tors  are  parallel,  continuous  and  of  low  amplitude.  Silt  and
clay  dominate  this  section  (single  layers  of  sand  and  lig-
nite).  It  was  deposited  during  the  Middle  Pannonian  (cor-
relation  with  well  REIS 1).

Discussion

In  the  following  section,  the  Neogene  evolution  of  the

southern  Vienna  Basin  will  be  discussed  combining  re-
sults  from  the  previous  section  and  biostratigraphic  ages
from  drilling  samples  and  surface  outcrops,  sequence
stratigraphic  interpretations  and  the  regional  tectonic  set-
ting.  Additionally,  sediments  from  the  southern  Vienna
Basin  will  be  compared  with  Neogene  deposits  in
neighbouring  basins.

A  correlation  of  sequence  boundaries  in  the  Vienna  Ba-

sin  to  global  sea-level  curves  from  Haq  et  al.  (1988)  and
Hardenbol  et  al.  (1998)  is  discussed  (see  also  Fig. 5).

Karpatian

The  basal  Neogene  (Lower  Miocene)  deposits  are  Upper

Karpatian  fluvial/deltaic  sediments  of  sequence  Ka 1.
SB 1  is  the  Karpatian/Badenian  boundary  and  corresponds
to  the  Burdigalian/Langhian  boundary,  which  is  dated  at
either  16.4 Ma  (Berggren  et  al.  1995;  Hardenbol  et  al.
1998)  based  on  the  FAD  of  Praeorbulina,  or  at  15.97 Ma
(Gradstein  &  Ogg  2004)  referring  to  a  paleomagnetic
event.  Typically,  this  sequence  boundary  appears  as  an
angular  unconformity  in  the  Vienna  Basin.  Tilting  of
Karpatian  deposits  reflects  the  regional  tectonic  change
from  a  piggyback  to  a  pull-apart  basin  in  the  Upper
Karpatian.  However,  the  duration  of  the  resulting  hiatus,
which  coincides  with  erosion  of  up  to  400 m  of  Karpatian
sediments  (Weissenbäck  1996),  is  not  well  documented  in
the  Austrian  part  of  the  basin.

Badenian

The  Middle  Miocene  starts  with  coarse  clastics  of  the

Aderklaa  Conglomerate  (Unit 3)  representing  the  LST  of
the  first  Badenian  cycle  (Ba 1),  including  Unit  3  to  Unit  5.
During  Sequence  Ba 1  the  first  thick  carbonate  body  devel-
oped  on  top  of  the  Mannersdorf  Horst.  The  unconformity
SB 2  marks  the  top  of  cycle  Ba 1.  Due  to  the  simultaneous
occurrence  of  Orbulina  and  Praeorbulina  in  the  underlying
deposits  of  the  Stotzing  Bay  (Rögl  et  al.  2002)  this  bound-
ary  can  be  correlated  to  the  14.2 Ma  hiatus  (cf.  Shevenell
et  al.  2004).  This  sequence  boundary  SB 2  is  associated
with  a  major  sea-level  drop,  which  is  well  documented
throughout  the  Vienna  Basin,  in  particular  in  the  Matzen
oilfield  (Kreutzer  1986;  Weissenbäck  1996)  and  in  many
marginal  settings  such  as  the  central  Vienna  Basin
(Niederleis,  Lower  Austria)  and  the  Eisenstadt-Sopron  Ba-
sin  (Fig. 1b).  The  top  of  the  first  Badenian  sequence  can
be  correlated  with  this  regressive  event  (Mandic  et  al.
2002;  Kroh  et  al.  2003).

background image

193

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

The  second  cycle  (Ba 2)  represents  a  thin  low  stand

wedge  (Unit 6)  and  a  well-developed  transgressive  wedge
(Unit 7),  which  was  also  found  in  the  central  Vienna  Basin
(Kreutzer  1986).  Deposits  similar  to  Unit  6  and  7  are  found
in  equivalent  stratigraphic  position  throughout  the  Vienna
Basin  (e.g.  Kapounek  &  Papp  1969;  Kreutzer  1992b;
Weissenbäck  1995),  thus  supporting  the  interpretation  of
Sequence  Ba  2  as  a  type  1  Sequence.

The  preceding  regression  is  characterized  by  a  pro-

nounced  shift  of  the  onset  of  the  transgressive  wedge
3.5 km  to  the  NE  and  0.25 s  TWT  down  (see  Fig. 3,  13 km
to  16.5 km).  To  estimate  the  difference  in  sea  level  be-
tween  Unit 5b  and  the  onset  of  Unit 7  the  differential  com-
paction  of  sediments  on  the  Mannersdorf  Horst  and  in  the
Goettlesbrunn  Subbasin  as  well  as  local  subsidence  has  to
be  taken  into  account.  This  approximation  results  in  an
overall  sea-level  change  between  90  to  120 m.  The  trans-
gressive  sediments  of  sequence  Ba 2  are  followed  by  thin
HST  sediments  (Unit 8).

Sequence  Ba 2  ends  with  the  boundary  SB 3.  The

stratigraphic  position  of  the  associated  sea-level  drop
suggests  a  correlation  to  the  Wielician  crises  (Steininger
et  al.  1978),  which  was  characterized  by  the  deposition
of  evaporites  in  the  Carpathian  Foreland  Basin.  This  sea-
level  change  around  the  Serravallian  boundary  (e.g.
Steininger  et  al.  1978;  Kasprzyk  1999;  Chira  2000;
Hudáčková  et  al.  2000)  affected  wide  areas  of  the  Central
Paratethys  (Rögl  1998).  It  is  possible  this  event  corre-
lates  with  the  glacio-eustatic  event  at  14.2 Ma  leading
into  the  Mid-Miocene  climate  transition  (Shevenell  et  al.
2004).

The  renewed  flooding  of  the  third  Badenian  cycle

(Ba 3)  is  biostratigraphically  dated  in  the  Slovak  part  of
the  Vienna  Basin  with  the  onset  of  the  nannoplankton
Zone  NN6  (e.g.  Hudáčková  et  al.  2000).  The  base  of  this
biozone  is  defined  by  the  last  occurrence  of  Sphenolithus
heteromorphus
  (Deflandre)  and  corresponds  to  the
Langhian/Serravallian  boundary  (see  also  Fig. 5),  which

Fig. 5. Stratigraphy of the southern Vienna Basin based on 3D seismic data, well and outcrop information presented in this paper is com-
pared to standard stratigraphy. Global cycles from Haq et al. (1988) and Hardenbol et al. (1998), oxygen isotope stratigraphy adapted after
Abreu  &  Haddad  (1998).  Note  that  the  Ser 4/Tor 1  and  Ser 2  boundary  are  adjusted  following  Gradstein  &  Ogg  (2004).  Hence,  the  Ser 2
boundary  corresponds  to  the  Langhian/Serravallian  boundary,  whereas  the  Lan 2/Ser 1  boundary  is  positioned  in  the  Langhian.  The  Ser 3
boundary at 12.7 Ma is adopted uncritically. Because of the frequent use of the Calcareous Nannoplankton Zones of Martini (1971) in the
Paratethys literature they have been recalibrated here according to Gradstein & Ogg (2004).

background image

194

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

was  recently  calibrated  by  Foresi  et  al.  (2002)  at  13.59 Ma
(see  also  Gradstein  &  Ogg  2004).

Sarmatian

The  strong  erosion  at  SB  4  indicates  a  considerable  hia-

tus  (incised  valleys  Figs. 3, 4);  parts  of  the  Upper
Badenian  and  Lower  Sarmatian  were  removed.  It  is  inter-
preted  as  part  of  the  LST 4  at  the  Badenian/Sarmatian
boundary.  Incised  valleys  (Fig. 3,  Unit 12),  developed
along  the  margin  of  the  Vienna  Basin,  and  were  later  filled
during  the  onset  of  an  early  TST 4  at  roughly  12.7 Ma
(Harzhauser  &  Piller  2004b).

At  least  3  high-frequency  sea-level  drops  have  been  ob-

served  in  the  Lower  Sarmatian  deposits  of  the  Vienna  Ba-
sin  and  the  Eisenstadt-Sopron  Basin  by  Harzhauser  &
Piller  (2004a).  The  most  intense  regression  caused  the  expo-
sure  of  the  Leitha  Mountains  during  the  entire  Elphidium
hauerinum
 

Zone 

and 

the 

lowermost 

Porosononion

granosum  Zone  (Fig. 5).  This  drop  in  relative  sea  level  is
most  likely  reflected  as  a  basinward  shift  of  coarse  sedi-
ments  and  is  also  documented  in  the  high  amplitude  reflec-
tors  of  Unit 12a  (Fig. 4)  in  the  latest  Early  Sarmatian.
Biostratigraphic  data  are  missing  for  those  beds  and  thus
the  exact  stratigraphic  position  remains  unclear  in  the  dis-
cussed  3D  block.  The  correlation  between  the  Vienna  Basin
and  the  Styrian  Basin,  dates  the  regressive  event  to  about
12.2 Ma  (Harzhauser  &  Piller  2004b).  In  the  Styrian  Basin
this  event  formed  up  to  100 m  thick  coarse  clastics  of
Carinthian  gravel  (Harzhauser  &  Piller  2004b).

The  Late  Sarmatian  starts  with  a  strong  transgression.  Asso-

ciated  sediments  are  well  developed  along  the  margin  of  the
southern  Vienna  Basin  (Wessely  1961;  Harzhauser  &  Piller
2004b).  Deposits  of  the  following  HST 4  are  known  through-
out  the  Vienna  Basin  and  consist  of  mixed  siliciclastic-
oolitic  sediments  of  the  upper  Ervilia  Zone  (approx.  12 Ma).
This  cycle  is  also  well  developed  in  the  Styrian  Basin  (South-
ern Austria) as discussed in Kosi et al. (2003).

Pannonian

A  significant  relative  sea-level  drop  occurred  at  the

Sarmatian/Pannonian  boundary  at  about  11.6 Ma  (Harz-
hauser  et  al.  2004).  Deep  erosive  channels  were  formed
during  the  following  sea  level  low  stand,  visible  in  seis-
mic  Unit 14.  During  the  LST 5  of  the  Early  Pannonian,
fluvial  gravel  of  the  Hollabrunn  Formation  (Table 1)  was
deposited  in  the  central  Vienna  Basin  (Harzhauser  et  al.
2003,  2004).  In  the  neighbouring  Eisenstadt-Sopron  Ba-
sin  fluvial  gravel  with  Melanopsis  impressa  was  depos-
ited  above  Sarmatian  marine  sediments  at  the  same  time
(Harzhauser  et  al.  2002).  The  pelitic  and  sandy  deposits  of
the  TST 5  cover  the  Mytilopsis  hoernesi  Zone,  the
Congeria  partschi  Zone  and  parts  of  the  Congeria
subglobosa
  Zone  (Fig. 5).  Harzhauser  et  al.  (2002,  2003,
2004)  describe,  facially  and  temporally  equivalent  sedi-
ments  from  the  northern  Vienna  Basin  and  the  Eisenstadt-
Sopron  Basin.  The  following  mfs 5  was  found  in  the
northern  and  central  Vienna  Basin  within  the  Congeria

subglobosa  Zone  (Kováč  et  al.  1998;  Harzhauser  &
Mandić  2004).  Seismic  Unit 15  represents  the  HST  of  the
sequence  Pa 1.  Lignites,  from  the  top  of  this  unit  (well
REIS 1,  depth  240—300 m  TWT)  allow  a  correlation  with
lignites  of  the  nearby  Neufeld  Formation  and  other  depos-
its  in  the  northern  Vienna  Basin  (Kováč  et  al.  1998).  At
that  time,  Lake  Pannon  retreated  from  the  Vienna  Basin
and  its  NW  coast  shifted  towards  the  Danube  Basin
(Magyar  et  al.  1999).  Consequently,  extended  floodplains
with  local  lacustrine  systems  developed  in  the  Vienna  Ba-
sin  (Harzhauser  &  Tempfer  2004).

Correlations  of  sequence  boundaries  in  the  Vienna  Basin
to  global  sea-level  changes

This  work  describes  three  sequences  for  the  Badenian  of

the  southern  and  central  Vienna  Basin.  Our  correlation
separates  the  Badenian  clearly  into  two  sequences,  which
cover  the  Langhian  Stage  and  a  third  one  representing  the
lower  Serravallian.  We  propose  a  correlation  of  those  se-
quences  with  the  TB 2.3.,  TB 2.4.  and  TB 2.5.  global
cycles  of  Haq  et  al.  (1988)  and  the  sequence  boundaries
Bur-5/Lan-1,  Lan-2/Ser-1  and  Ser-2  of  Hardenbol  et  al.
(1998).  Vakarcs  et  al.  (1998)  describes  these  depositional
sequences  as  3

rd

  order  cycles  (see  Fig. 5).  The  most  promi-

nent  Badenian  sequence  is  Ba 2.  Its  stratigraphic  position
and  the  considerable  magnitude  in  sea-level  drop  suggest
a  relation  to  the  global  sea-level  drop  at  about  14.2 Ma,
which  is  correlated  to  the  expansion  of  the  East  Antarctic
ice  sheet  (Flower  &  Kennett  1993;  Shevenell  et  al.  2004).

Consequently,  a  correlation  of  the  unconformities  at

the  Sarmatian  sequence  Sa 1  with  the  Ser-3  (base)  and
Ser-4/Tor-1  (top)  boundaries  of  Hardenbol  et  al.  (1998)
and  the  3

rd

  order  TB  2.6.  cycle  of  Haq  et  al.  (1988)  can

be  assumed.

The  subsequent  Pannonian  sequence  may  be  aligned

with  the  Tortonian  transgression  (Ser-4/Tor-1).  Vass  et  al.
(1987)  determined  a  radiometric  age  of  approximately
11.5 Ma  for  this  event.  However,  this  age  does  not  corre-
spond  to  the  Serravallian/Tortonian  boundary  at  11.20 Ma
as  proposed  by  Berggren  et  al.  (1995).  New  astronomically
based  data  on  the  age  of  the  Serravallian/Tortonian
boundary,  point  towards  an  absolute  age  of  11.6 Ma
(Gradstein  &  Ogg  2004).  Hence,  a  correlation  to  the
glacio-eustatic  sea-level  lowstand  of  the  TB 3.1.  cycle  of
Haq  et  al.  (1988)  is  possible,  but  the  development  of  Lake
Pannon  is  largely  decoupled  from  global  marine  sea-level
changes,  therefore  this  correlation  is  questionable.

Conclusion

In  this  paper  a  new,  integrated  sequence  stratigraphy  for

the  southern  Vienna  Basin  is  presented.  Although  local  and
regional  tectonic  movements  contribute  to  the  geometries
of  sedimentary  sequences,  a  similar  stratigraphic  evolution
is  found  on  tectonically  decoupled  fault  blocks  throughout
the  Vienna  Basin  and  in  other  adjacent  Neogene  basins.
Hence  we  propose  to  link  the  overall  stratigraphic  frame  to

background image

195

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

(sub)global  cycles  (Fig. 5).  Five  Middle  and  Upper  Mi-
ocene  3

rd

  order  sequences  are  described  for  the  Neogene  in

the  Vienna  Basin  (see  also  Kováč  et  al.  2004).

The  sequence  boundaries  in  the  Vienna  Basin  are  dated

by  (nanno)plankton.  A  refined  local  biostratigraphy  al-
lows  their  correlation  to  global  3

rd

  order  sea-level  changes

(Haq  et  al.  1988;  Hardenbol  et  al.  1998).  The  Badenian  se-
quences  Ba 1,  Ba  2  and  Ba  3  are  correlated  with  the  cycles
TB  2.3.,  TB  2.4.,  TB  2.5.,  the  Sarmatian  sequence  Sa 1  is
correlated  with  TB  2.6.  and  the  Pannonian  sequence  with
TB  3.1.  For  the  first  time,  the  magnitude  of  the  major  sea-
level  drop  separating  the  cycles  Ba 1  from  Ba  2  can  be  es-
timated  as  about  90—120 m.

This  study  considerably  improves  the  understanding  of

age  and  timing  of  the  sedimentary  and  kinematic  evolu-
tion  of  the  Vienna  Basin.

Acknowledgments:  We  appreciate  the  support  by  OMV
providing  the  3D  seismic  dataset  Moosbrunn  as  well  as
2D  seismic  data  and  well  data.  Thanks  to  the  Landmark
Graphics  Corporation  providing  GeoGraphix  Discovery
software  for  3D  seismic  interpretation  in  the  frame  of  a
Landmark  Strategic  University  Alliance  Grant.  We  fur-
ther  thank  the  Trainings  and  Research  Network  ENTEC
(Environmental  Tectonics)  of  the  European  Commission
(Contract  No. HPRN-CT-2000-00053),  and  the  Austrian
Bundesministerium  für  Bildung,  Wissenschaft  und  Kultur
for  partly  financing  this  work.

We  thank  C.  Rupp  (Geological  Survey  Austria)  for  pro-

viding  biostratigraphical  data  of  the  Stotzing  Bay,  K.
Decker  for  discussion  and  tectonic  background  informa-
tion  and  also  S.  Neuhuber  and  E.  Larret  for  help  with  the
manuscript.

This  paper  is  a  contribution  to  the  FWF-Projects  P-15724

and  P13745  BIO:  “Evolution  Versus  Migration:  Changes  in
Austrian  Marine  Miocene  Molluscan  Paleocommunities”.

References

Abreu  V.S.  &  Haddad  G.A.  1998:  Glacioeustatic  fluctuations:  the

mechanism  linking  stable  isotope  events  and  sequence  stratig-
raphy  from  the  Early  Oligocene  to  Middle  Miocene.  In:
Graciansky C.-P., Hardenbol J., Jacquin T. & Vail P.R. (Eds.):
Mesozoic  and  Cenozoic  Sequence  Stratigraphy  of  European
Basins. SEPM Spec. Publ. 60, 245—260.

Berggren  W.A.,  Kent  D.V.,  Swisher  C.C.  &  Aubry  M.P.  1995:  A

revised  Cenozoic  Geochronology  and  Chronostratigraphy.
SEPM  Spec.  Publ.  54,  129—212.

Cloetingh S. & Lankreijer A. 2001: Lithospheric memory and stress

field  controls  on  polyphase  deformation  of  the  Pannonian  ba-
sin-Carpathian system. Mar. Petrol. Geol. 18, 3—11.

Chira  C.  2000:  Miocene  calcareous  nannoplancton  and  molluscs

from  Transylvania,  Romania.  Editura  Carpatica,  Cluj-
Napoca,  1—183  (in  Romanian).

Decker  K.  1996:  Miocene  tectonics  at  the  Alpine-Carpathian  junc-

tion  and  the  evolution  of  the  Vienna  Basin.  Mit.  Gesell.  Geol.
Bergbaustud.  Österr.
  41,  33—44.

Decker  K.  &  Peresson  H.  1996:  Tertiary  kinematics  in  the  Alpine-

Carpathian-Pannonian  system:  links  between  thrusting,  trans-
formation  faulting  and  crustal  Extension.  In:  Wessely  G.  &

Liebl W. (Eds.): Oil and gas in Alpidic Thrustbelts and Basins
of the Central and Eastern Europe. European Assoc. Geoscien-
tists and Engineers, Spec. Publ.
 5, 69—77.

Decker K., Peresson H. & Hinsch R. submitted: Active tectonics and

Quaternary  basin  formation  along  the  Vienna  Basin  transform
fault. Quat. Sci. Rev.

Dullo  W.C.  1983:  Diagenesis  of  fossils  of  the  Miocene  Leitha  Lime-

stone of the Paratethys, Austria: An example for faunal modifica-
tions due to changing diagenetic environments. Facies 8, 1—112.

Flower  B.P.  &  Kennett  J.P.  1993:  Middle  Miocene  ocean-climate

transition:  high-resolution  oxygen  and  carbon  isotopic  records
from  Deep  Sea  Drilling  Project  Site  588A,  southwest  Pacific.
Paleooceanography  8,  4,  811—843.

Fodor  L.  1995:  From  transpression  to  transtension:  Oligocene-Mi-

ocene  structural  evolution  of  the  Vienna  Basin  and  the  East  Al-
pine-Western  Carpathian  junction.  Tectonophysics  242,  151—182.

Foresi  L.M.,  Bonomo  S.,  Caruso  A.,  Di  Stefano  A.,  Di  Stefano  E.,

Salvatorini  G.  &  Sprovieri  R.  2002:  Calcareous  plankton  high
resolution  biostratigraphy  (Foraminifera  and  Nannofossils)  of
the  Uppermost  Langhian-Lower  Serravallian  Ras  Il-Pellegrin
Section (Malta). Riv. Ital. Paleont. Stratigr. 108, 195—210.

Fornaciari E. & Rio D. 1996: Latest Oligocene to early Middle Mi-

ocene  quantitative  calcareous  nannofossil  biostratigraphy  in
the  Mediterranean  region.  Micropaleontology  42,  1—36.

Fuchs  W.  1965:  Geologie  des  Ruster  Berglandes  (Burgenland).  Jb.

Geol.  Bundesanst.  108,  155—194.

Gutdeutsch R. & Aric K. 1988: Seismicity and neotectonics of the East

Alpine-Carpathian and Pannonian area. AAPG 45, 183—194.

Gradstein F.M. & Ogg J.G. 2004: Geologic time scale 2004 –  why,

how,  and  where  next!  Lethaia  37,  175—181.

Haq B.U., Hardenbol J. & Vail P.R. 1988: Mesozoic and Cenozoic

chronostratigraphy and cycles of sea level changes. In: Wilgus
C.K., Hastings B.S., Kendall C., Posamentier H.W., Ross C.A.
&  Van  Wagoner  J.C.  (Eds.):  Sea-level  changes  –  an  inte-
grated  approach.  SEPM  Spec.  Publ.  42,  71—108.

Hardenbol  J.,  Thierry  J.,  Farley  M.B.,  Jacquin  T.,  Graciansky  P.C.

&  Vail  P.R.  1998:  Mesozoic  and  Cenozoic  sequence
chronostratigraphic  framework  of  European  Basins.  In:
Graciansky  C.P.,  Hardenbol  J.,  Jacquin  T.  &  Vail  P.R.  (Eds.):
Mesozoic  and  Cenozoic  sequence  stratigraphy  of  European
Basins. SEPM Spec. Publ. 60, 3—13.

Harzhauser M., Daxner-Höck G. & Piller W.E. 2004: An integrated

stratigraphy  of  the  Pannonian  (Late  Miocene)  in  the  Vienna
Basin. Austrian J. Earth Sci. 95, 96, 6—19.

Harzhauser  M.,  Kowalke  Th.  &  Mandic  O.  2002:  Late  Miocene

(Pannonian) gastropods of Lake Pannon with special emphasis
on  Early  ontogenetic  development.  Ann.  Naturhist.  Mus.  Wien
103A,  75—141.

Harzhauser  M.,  Kovar-Eder  J.,  Nehyba  S.,  Strobitzer-Hermann  M.,

Schwarz  J.,  Wojcicki  J.  &  Zorn  I.  2003:  An  Early  Pannonian
(Late  Miocene)  transgression  in  the  Northern  Vienna  Basin.
The  paleoecological  feedback.  Geol.  Carpathica  54,  41—52.

Harzhauser  M.  &  Mandic  O.  2004:  The  muddy  bottom  of  Lake

Pannon  –  a  challenge  for  dreissenid  settlement  (Late  Mi-
ocene;  Bivalvia).  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeoecol.
204,  331—352.

Harzhauser  M.  &  Piller  W.E.  2004a:  The  Early  Sarmatian  –  hid-

den  seesaw  changes.  Cour.  Forschungsinst.  Senckenberg  246,
89—112.

Harzhauser  M.  &  Piller  W.E.  2004b:  Integrated  stratigraphy  of  the

Sarmatian  (Upper  Middle  Miocene)  in  the  western  Central
Paratethys.  Stratigraphy  1,  6586.

Harzhauser  M.  &  Tempfer  P.  2004:  Late  Pannonian  Wetland  ecol-

ogy  of  the  Vienna  Basin  based  on  molluscs  and  Lower  verte-
brate  assemblages  (Late  Miocene,  MN  9,  Austria).  Cour.
Forschungsinst.  Senckenberg
  246,  55—68.

background image

196

STRAUSS, HARZHAUSER, HINSCH and WAGREICH

Hinsch  R.  &  Decker  K.  2003:  3-D  mapping  of  segmented  active

faults  in  the  Vienna  Basin  from  integrated  geophysical,  geo-
morphological  and  geological  data:  building  up  an  active  fault
database. EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Nice. Geophys. Res.
Abst.,  European  Geophys.  Soc.
  5,  10272.

Hinsch  R.,  Decker  K.  &  Wagreich  M.  2005:  3-D  mapping  of  seg-

mented  active  faults  in  the  southern  Vienna  Basin.  Quat.  Sci.
Rev.
  24,  321—336.

Hudáčková N., Holcová K., Zlinská A., Kováč M. & Nagymarosy A.

2000:  Paleoecology  and  eustasy:  Miocene  3

rd

  order  cycles  of

relative  sae-level  changes  in  the  Western  Carpathian  –  North
Pannonian basins.  Slovak Geol. Mag. 6, 95—100.

Hubbard R.J., Pape J. & Roberts D.G. 1986: Depositional sequence

mapping as a tool to establish tectonic and stratigraphic frame-
work  and  evaluate  hydrocarbon  potential  on  a  passive  conti-
nental  margin.  In:  Berg  O.R.  &  Woolverton  D.G.  (Eds.):
Seismic  stratigraphy  II  an  integrated  approach.  AAPG  Memoir
39,  79—92.

Jiříček  R.  &  Seifert  P.  1990:  Paleaogeography  of  the  Neogene  in

the  Vienna  Basin  and  adjacent  part  of  the  fordeep.  In:
Minaříková  D.  &  Lobitzer  H.  (Eds.):  Thirty  years  of  geologi-
cal  cooperation  between  Austria  and  Czechoslovakia.  ÚÚG,
Praha,  89—105.

Kapounek  J.  &  Papp  A.  1969:  Der  Vulkanismus  in  der  Bohrung

Orth  1  und  die  Verbreitung  von  Grobschüttungen  zwischen
dem  Spannberger  Rücken  und  der  Donau.  Verh.  Geol.
Bundesanst.  
2,  114—123.

Kasprzyk G. 1999: Sedimentary evolution of the Badenian (Middle

Miocene)  gypsum  deposits  in  the  northern  Carpathian
Foredeep.  Geol.  Quarterly  43,  449—654.

Kosi  W.,  Sachsenhofer  R.F.  &  Schreilechner  M.  2003:  High  resolu-

tion  sequence  stratigraphy  of  Upper  Sarmatian  and  Lower
Pannonian  Units  in  the  Styrian  Basin,  Austria.  In:  Piller  W.E.
(Ed.): Stratigraphia Austriaca. Österr. Akad. Wiss., Schriftenreihe
der Erdwissenschaftlichen Kommissionen
 16, 54—72.

Kováč M., Baráth I., Kováčová-Slamková M., Pipík R., Hlavatý I. &

Hudáčková  N.  1998:  Late  Miocene  paleoenvironments  and  se-
quence  stratigraphy:  Northern  Vienna  Basin.  Geol.  Carpathica
49,  445—458.

Kováč M., Nagymarosy A., Soták J. & Šútovská K. 1993a: Late Ter-

tiary  paleogeographic  evolution  of  the  Western  Carpathians.
Tectonophysics  226,  401—416.

Kováč  M.,  Marko  F.  &  Baráth  I.  1993b:  Structural  and  paleogeo-

graphic  evolution  of  western  margin  of  the  Central  Western
Carpathians  during  the  Neogene.  In:  Rakús  M.  &  Vozár  J.
(Eds.):  Geodynamic  model  and  deep  structure  of  the  Western
Carpathians. GÚDŠ, Bratislava, 45—56.

Kováč M., Baráth I. & Nagymarosy A. 1997: The Miocene collapse

of  the  Alpine—Carpathian—Pannonian  junction:  an  overview.
Acta  Geol.  Hung.  40,  241—264.

Kováč  M.,  Baráth  I.,  Harzhauser  M.,  Hlavatý  I.  &  Hudáčková  N.

2004: Miocene depositional systems and sequence stratigraphy
of the Vienna Basin. Cour. Forschungsinst. Senckenberg 246,
187—212.

Kreutzer  N.  1986:  Die  Ablagerungssequenzen  der  miozänen

Badener  Serie  im  Feld  Matzen  und  im  zentralen  Wiener
Becken.  Erdöl-Erdgas-Kohle  102,  492—503.

Kreutzer  N.  1978:  Die  Geologie  der  Nulliporen  (Lithothamnien)-

Horizonte  der  miozänen  Badener  Serie  des  Ölfeldes  Matzen
(Wiener Becken).  Erdöl-Erdgas-Zeitschrift  94,  129—145.

Kreutzer N. 1992a: Das Neogen des Wiener Beckens. In: Brix F. &

Schultz  O.  (Eds.):  Erdöl  und  Erdgas  in  Österreich.    Natur-
historisches Museum,
 Wien, und F. Berger, Horn, 403—424.

Kreutzer  N.  1992b:  Matzen  field  –  Austria,  Vienna  Basin.  Amer.

Assoc. Petrol. Geol., Treatise-Atlas, Struct. Traps 7, 57—93.

Kreutzer  N.  &  Hlavatý  V.  1990:  Sediments  of  the  Miocene

(mainly  Badenian)  in  the  Matzen  area  in  Austria  and  in  the
southern  part  of  the  Vienna  Basin  in  Czechoslovakia.  In:
Minaříková D. & Lobitzer H. (Eds.): Thirty years of geologi-
cal  cooperation  between  Austria  and  Czechoslovakia.  ÚÚG,
Praha,  110—123.

Kroh  A.,  Harzhauser  M.  &  Piller  W.E.  2002:  Mass  accumulations

of  regular  sea  urchins  in  the  Late  Badenian  (Middle  Miocene)
of  the  Leitha  Platform  (Eastern  Austria).  Programm  &
Kurzfassungen,  Pangeo  Salzburg  
2002,  101—102.

Kroh  A.,  Harzhauser  M.,  Piller  W.E.  &  Rögl  F.  2003:  The  Lower

Badenian  (Middle  Miocene)  Hartl  Formation  (Eisenstadt-Sopron
Basin,  Austria).  In:  Piller  W.E.  (Ed.):  Stratigrafia  Austriaca.
Österr.  Akad.  Wiss.,  Schriftenreihe  der  Erdwissenschaftlichen
Kommissionen
 16, 87—109.

Kröll  A.W.  &  Wessely  G.  1993:  Strukturkarte  Basis  der  tertiären

Beckenfüllung. 

Geologische 

Themenkarte 

der 

Republik

Österreich. 

Wiener 

Becken 

und 

angrenzende 

Gebiete

1 : 200,000. Geol. Surv. Austria, Vienna.

Lankreijer  A.,  Kováč  M.,  Cloetingh  S.,  Pitoňák  P.,  Hlôška  M.  &

Biermann  C.  1995:  Quantitative  subsidence  analysis  and  forward
modelling of the Vienna and Danube Basins. Tectonophysics 252,
433—451.

Linzer  H.G.,  Decker  K.,  Peresson  H.,  Dell’mour  R.  &  Frisch  W.

2002:  Balancing  lateral  orogenic  float  of  the  Eastern  Alps.
Tectonophysics  354,  211—237.

Magyar  I.,  Geary  D.H.  &  Müller  P.  1999:  Paleogeographic  evolu-

tion  of  the  Late  Miocene  Lake  Pannon  in  Central  Europe.
Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeoecol.  147,  151—167.

Mandic  O.,  Harzhauser  M.,  Spezzaferri  S.  &  Zuschin  M.  2002:

The  paleoenvironment  of  an  early  Middle  Miocene
Paratethys  sequence  in  NE  Austria  with  special  emphasis  on
paleoecology  of  mollusks  and  foraminifera.  Geobios  Mém.
Spéc.
  35,  193—206.

Martini  E.  1971:  Standard  Tertiary  and  Quaternary  calcareous  nan-

noplankton  zonation.  In:  Farinacci  A.  (Ed.):  Proceedings.  2

nd

Inernational  Conference  Planktonic  Microfossils  Roma.  Ed.
Tecnoscienza,
  Roma,  2,  739—785.

Miall A.D. 1997: The geology of stratigraphic sequences. Springer,

Berlin,  1—433.

Papp  A.  &  Steininger  F.  1978:  Holostratotypus:  Baden-Sooss.  In:

Papp A., Cicha I., Seneš J. & Steininger F. (Eds.): M4 Badenian
(Moravien,  Wielicien,  Kosovien).  Chronostratigraphy  und
Neostratotypen,  Miozän  der  Zentralen  Paratethys
  6,  VEDA,
Bratislava,  138—145.

Peresson  H.  &  Decker  K.  1997:  Far-field  effects  of  Late  Miocene

W-directed  subduction  in  the  Outer  Eastern  Carpathians:  E-W
compression  and  inversion  of  structures  in  the  Alpine-
Carpatian-Pannonian  region.  Tectonics  16,  38—56.

Posamentier H.W., Jervey M.T. & Vail P.R. 1988: Eustatic controls

on  clastic  deposition.  I.  Conceptual  framework.  In:  Wilgus
C.K., Hastings B.S., Kendall C., Posamentier H.W., Ross C.A.
&  Van  Wagoner  J.C.  (Eds.):  Sea-level  changes  –  an  inte-
grated  approach.  SEPM  Spec.  Publ.  42,  109—124.

Posamentier  H.W.  &  Vail  P.R.  1988:  Eustatic  controls  on  clastic

deposition.  II.  Sequence  and  system  tract  models.  In:  Wilgus
C.K., Hastings B.S., Kendall C., Posamentier H.W., Ross C.A.
&  Van  Wagoner  J.C.  Eds.  Sea-level  changes  –  an  integrated
approach.  SEPM  Spec.  Publ.  42,  125—154.

Ratschbacher  L.,  Frisch  W.  &  Linzer  H.G.  1991:  Lateral  extrusion

in  the  eastern  Alps,  part  II:  structural  analysis.  Tectonics  10,
257—271.

Riegl B. & Piller W.E. 2000: Biostromal Coral Facies – A Miocene

example from the Leitha Limestone (Austria) and its actualistic
interpretation.  Palaios  15,  399—413.

Rögl  F.  1998:  Palaeogeographic  considerations  for  Mediterranean

and  Paratethys  Seaways  (Oligocene  to  Miocene).  Ann.

background image

197

SEQUENCE STRATIGRAPHY IN A VIENNA BASIN – A 3D SEISMIC BASED INTEGRATED APPROACH

Naturhist. Mus. Wien 99A, 279—310.

Rögl  F.,  Spezzaferri  S.  &  Ćorić  S.  2002:  Micropaleontology  and

biostratigraphy  of  the  Karpatian-Badenian  transition  (Early-
Middle  Miocene  boundary)  in  Austria  (Central  Paratethys).
Cour.  Forschungsinst.  Senckenberg 237, 47—67.

Royden L.H. 1985: The Vienna basin: a thin-skinned pull apart ba-

sin.  In:  Biddle  K.T.  &  Christie-Blick  N.  (Eds.):  Strike-slip  de-
formation,  basin  formation  and  sedimentation.  SEPM  Spec.
Publ.
  37,  319—339.

Royden L.H. 1988: Late Cenozoic tectonics of the Pannonian basin

system.  In:  Royden  L.  &  Horváth  F.  (Eds.):  The  Pannonian
Basin. A study in basin evolution. AAPG 45, 27—48.

Sarg  J.F.  1988:  Carbonate  sequence  stratigraphy.  In:  Wilgus  C.K.,

Hastings B.S., Kendall C., Posamentier H.W., Ross C.A. & Van
Wagoner  J.C.  (Eds.):  Sea-level  changes  –  an  integrated  ap-
proach.  SEPM  Spec.  Publ.  42,  155—182.

Schmid  H.P.,  Harzhauser  M.  &  Kroh  A.  2001:  Hypoxic  events  in

a  Middle  Miocene  carbonate  platform  of  the  Central
Paratethys  (Austria,  Badenian,  14  Ma).  Ann.  Naturhist.  Mus.
Wien
 102A, 1—50.

Seifert  P.  1996:  Sedimentary-tectonic  development  and  Austrian

hydrocarbon  potential  of  the  Vienna  Basin.  In:  Wessely  G.  &
Liebl  W.  (Eds.):  Oil  and  gas  in  Alpidic  thrustbelts  and  basins
of central and eastern Europe.  EAGE Spec. Publ. 5, 331—341.

Shevenell  A.E.,  Kennett  J.P.  &  Lea  D.W.  2004:  Middle  Miocene

Southern  ocean  cooling  and  antarctic  cryosphere  expansion.
Science  305,  1766—1770.

Sprovieri  R.  1992:  Mediterranean  Pliocene  biochronology:  a  high

resolution  record  based  on  quantitative  planktonic  foramin-
ifera distribution. Riv. Ital. Paleont. Stratigr. 98, 61—100.

Sprovieri R., Bonomo S., Caruso A., Di Stefano A., Di Stefano E.,

Foresi L.M., Iaccarino S., Lirer F., Mazzei R. & Salvatorini G.
2000:  An  integrated  calcareous  plankton  biostratigraphic
scheme  and  biochronology  of  the  Mediterranean  Middle  Mi-
ocene.  Riv.  Ital.  Paleont.  Stratigr.  108,  337—353.

Steininger  F.F.  1999:  Chronostratigraphy,  geochronology  and

biochronology  of  the  “European  Land  Mammal  Mega-Zones”
(ELMMZ)  and  the  Miocene  “Mammal-Zones”  (MN-Zones).
In: Rössner G.E. & Heissig K. (Eds.): The Miocene land mam-
mals of Europe. Dr. Friedrich Pfeil, München, 9—24.

Steiniger  F.,  Rögl  F.  &  Müller  C.  1978:  Geodynamik  und

paläogeographische  Entwicklung  des  Badenien.  In:  Papp  A.,
Cicha  I.  &  Steiniger  F.  (Eds.):  M4  Badenian  (Moravien,
Wielicien,  Kosovien).  Chronostratigraphy  und  Neostratotypen,
Miozän der Zentralen Paratethys
 6, VEDA, Bratislava, 110—127.

Tomek  Č.  &  Thon  A.  1988:  Interpretation  of  seismic  reflection

profiles  from  the  Vienna  basin,  the  Danube  basin  and  the
Transcarpathian  depression  in  Czechoslovakia.  In:  Royden  L.
&  Horváth  F.  (Eds.):  The  Pannonian  Basin.  A  study  in  basin
evolution.  AAPG  45,  171—182.

Vakarcs  G.,  Hardenbol  J.,  Abreu  V.S.,  Vail  P.R.,  Várnai  P.  &  Tari

G.  1998:  Oligocene-Middle  Miocene  depositional  sequences
of  the  Central  Paratethys  and  their  correlation  with  regional
stages. In: Graciansky P.C., de Hardenbol J., Jacquin T. & Vail
P.R.  (Eds.):  Mesozoic  and  Cenozoic  sequence  stratigraphy  of
European  Basins.  SEPM  Spec.  Publ.  60,  209—231.

Van  Wagoner  J.C.,  Posamentier  H.W.,  Mitchum  R.M.,  Vail  P.R.,

Sarg  J.F.,  Loutit  T.S.  &  Hardenbol  J.  1988:  An  overview  of
the  fundamentals  of  sequence  stratigraphy  and  key  definitions.
In: Wilgus C.K., Hastings B.S., Kendall C., Posamentier H.W.,
Ross C.A. & Van Wagoner J.C. (Eds.): Sea-level changes – an
integrated  approach.  SEPM  Spec.  Publ.  42,  39—46.

Vass  D.,  Repčok  I.,  Halmai  J.  &  Balogh  K.  1987:  Contribution  to

the  improvement  of  the  numerical  time  scale  for  the  central
Paratethys Neogene. VIII

th

 Congress of the regional committee

on  Mediterranean  Neogene  Stratigraphy.  Ann.  Inst.  Geol.
Publ.  Hung.
  70,  423—434.

Vass D., Nagy A., Kohút M. & Kraus I. 1988: Devínska Nová Ves

beds:  coarse  clastic  sediments  occurred  in  SE  margin  of  the
Vienna Basin. Miner. Slovaca 20, 2, 97—10.

Wagreich M. & Schmid H.P. 2002: Backstripping dip-slip fault his-

tories: apparent slip rates for the Miocene of the Vienna Basin.
Terra Nova  14,  163—168.

Weissenbäck  M.  1996:  Lower  to  Middle  Miocene  sedimentation

model of the central Vienna Basin. In: Wessely G. & Liebl W.
(Eds.):  Oil  and  gas  in  Alpidic  Thrustbelts  and  Basins  of  the
Central and Eastern Europe. EAGE Spec. Publ. 5, 355—363.

Wessely  G.  1961:  Geologie  der  Hainburger  Berge.  Jb.  Geol.

Bundesanst.  104,  273—349.

Wessely G. 1988: Structure and development of the Vienna basin in

Austria.  In:  Royden  L.  &  Horváth  F.  (Eds.):  The  Pannonian
Basin. A study in basin evolution. AAPG 45, 333—346.