background image

GEOLOGICA CARPATHICA, OCTOBER 2008, 59, 5, 461—487

www.geologicacarpathica.sk

Paleoenvironment of the Early Badenian (Middle Miocene)

in the southern Vienna Basin (Austria) – multivariate

analysis of the Baden-Sooss section

JOHANN HOHENEGGER

1

, NILS ANDERSEN

2

, KATALIN BÁLDI

1

, STJEPAN ĆORIĆ

3

,

PETER PERVESLER

1

, CHRISTIAN RUPP

3

 and MICHAEL WAGREICH

4

1

Department of Paleontology, University of Vienna, Althanstrasse 14, A-1090 Vienna, Austria;  johann.hohenegger@univie.ac.at

2

Leibniz Laboratory for Radiometric Dating and Stable Isotope Research, Christian-Albrechts-University, D-24118 Kiel, Germany

3

Geological Survey of Austria, Neulinggasse 38, A-1030 Vienna, Austria

4

Department of Geodynamics and Sedimentology, University of Vienna, Althanstrasse 14, A-1090 Vienna, Austria

(Manuscript received December 13, 2007; accepted in revised form June 12, 2008)

Abstract: Multivariate latent structure methods were used to determine environmental factors that influenced the distribu-
tion of magnetic susceptibility, calcium carbonate, organic carbon, stable oxygen and carbon isotopes, ichnofossils, calcar-
eous nannoplankton and benthic as well as planktonic foraminifera in the 102 m long section of late Early Badenian age
(Middle Miocene, Upper Lagenidae Zone) cored at Baden-Sooss for scientific investigations. Five factors ‘temperature’,
‘eutrophication’, ‘water stratification’, ‘oxygen-rich particulate organic material’ and ‘surface productivity’ controlled the
variables to different degrees. The tectonically unaffected deeper part of the section (38 m to 102 m) started with a short
warm period possibly characterizing environmental conditions of the preceding Lower Lagenidae Zone. A long ‘warm’
period from 78 m to 92 m followed the first temperature decline between 92 m and 100 m. Increased terrestrial input
caused by intensified weathering through seasonal changes characterized warm periods. The subsequent long ‘colder’
period between 49 m and 78 m is distinguished by increased oxygen depletion, mixed water masses and dysoxic bottom
conditions preferring carbonate and organic carbon production as well as inbenthic foraminifera. The following ‘warm’
period with decreasing oxygen depletion is abruptly finished between 36 m and 38 m in the sedimentary record through
tectonic deformation. In the following period, ‘colder’ water conditions dominated interrupted by short warmer intervals,
finally tending to warmer water at the top of the cored interval (8 m to 16 m). Although intermediate temperatures pre-
vailed in the youngest period, oxygen depletion remained relatively high after obtaining the maximum in the previous
period. This increase in oxygen depletion toward the top of the section is reflected in rising 

δ

13

C isotope values together

with decreasing temperatures, thus following – just after the Miocene ‘Monterey’ excursion – the slight global cooling
trend between —14.7 and —13.9 Myr preceding the main Middle Miocene cooling period.

Key words: Miocene, Badenian, Vienna Basin, paleoenvironment, paleoclimate,  multivariate analyses.

Introduction

A core was drilled for scientific investigations at the Badenian
stratotype  locality  (Cicha  et  al.  1975;  Papp  &  Steininger
1978), the former clay pit Baden-Sooss (Fig. 1), to shed light
on  the  stratigraphic  position  and  environmental  conditions
during sedimentation of the Middle Miocene “Badener Tegel”
(Baden Group) using a multidisciplinary approach. Based on
corresponding  cycles  in  magnetic  susceptibility,  organic  car-
bon  and  calcium  carbonate  content,  correlation  with  orbital
cycles  was  possible.  Using  the  absence  of  the  index  fossil
Helicosphaera waltrans and presence of the planktonic fora-
minifer  Orbulina  universa  as  stratigraphic  tie  points  (Abdul
Aziz  et  al.  2008),  cross-correlations  between  orbital  cycles
and cycles in magnetic susceptibility enable precise dating of
the section between —14.379 ± 0.001 and —14.142 ± 0.009 Myr
(Hohenegger et al. 2008). The influence of environmental pa-
rameters obtained by investigations of magnetic susceptibility
(Selge 2005), sedimentology, clay mineralogy and geochem-
istry (Wagreich et al. 2008), ichnology (Pervesler et al. 2008),
paleoecology  of  benthic  (Báldi  &  Hohenegger  2008)  and

planktonic foraminifera (Rupp & Hohenegger 2008) together
with calcareous nannoplankton (Ćorić & Hohenegger 2008) is
summarized and inter-correlated. Precise dating allows corre-
lation  with  global  climate  changes  (Zachos  et  al.  2001;  Hol-
bourn et al. 2007).

Environmental indicators

Several  parameters  dependent  on  environmental  gradients

could be defined in the Baden-Sooss section by detailed inves-
tigations. All these parameters were included in a comprehen-
sive  analysis  to  reconstruct  the  paleoenvironment  during
deposition  of  sediments  in  the  Badenian  Sea  at  the  western
border of the southern Vienna Basin. The following environ-
mental variables were related to depth (age) in the section:

Anisotropic magnetic susceptibility (AMS)

Magnetic  susceptibility  was  measured  along  the  whole

cored section at 5 cm spacing, resulting in 1797 measurements

background image

462

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

(for details see Selge 2005; Wagreich et al. 2008). These mea-
surements displayed significant periodic variations that could
be decomposed into a set of four significant cycles with period
lengths of 40 m, 23 m, 14 m and 11 m for the tectonically un-
affected part of the section from 40 m to 102 m (Hohenegger
et al. 2008: fig. 5). The high negative correlation with CaCO

3

and organic carbon (Hohenegger et al. 2008: table 1) together
with similar period numbers and lengths of the three variables
(Hohenegger et al. 2008: fig. 5) led to the idea of comparing
the four significant period lengths with orbital cycles. Correla-
tion  between  different  sequences  of  orbital  cycles  and  the
three  cycles  of  magnetic  susceptibility,  CaCO

3

  and  organic

carbon at Baden-Sooss indicates that they correspond with the
100 kyr eccentricity, 41 kyr obliquity, 23 kyr and 19 kyr preces-
sion cycles (Hohenegger et al. 2008: table 3).

The  major  variations  of  magnetic  susceptibility  can  be

found  through  combining  the  four  decomposed  sinusoidal
functions into a compound function (Fig. 2a). This function
shows a clear differentiation of the upper (6 m to 40 m) from
the deeper part of the cored section (40 m to 102 m). Period
lengths  are  shorter  in  the  upper  part  and  distances  between
the  three  main  peaks  differ  significantly  (Fig. 2a).  Shorter
periods  in  the  upper  part  of  the  sequence  are  caused  by  the
loss of section through tectonic deformation recognizable as
small-scale  fault  planes  (Wagreich  et  al.  2008).  The  three
main peaks in magnetic susceptibility are equated with orbit-
al 100 kyr eccentricity peaks. They result from a higher input

of detrital magnetic components, i.e. hematite, through sea-
sonal  differences,  caused  by  increased  eccentricity  and
obliquity  influencing  solar  radiation  (insolation),  precipita-
tion, evaporation and wind systems (Selge 2005). Although
oscillations  in  magnetic  susceptibility  are  intensified  in  the
upper  part  of  the  section  showing  higher  amplitudes
(Fig. 2a),  the  mean  level  is  significantly  lower  than  in  the
deeper part of the section (Hohenegger et al. 2008: table 2).
This can be interpreted as a generally higher, but less vary-
ing sedimentary input in the deeper part of the section. While
the rate of sedimentary input was on average lower in the up-
per part of the section, it was intensive during periods of de-
tritus  input  (Fig. 2a).  The  lower  mean  susceptibility  is  also
documented  in  the  significant  correlation  with  age  as  ex-
pressed by depth in the cored sequence (Table 1).

Calcium carbonate

Percentages  of  CaCO

3

  were  measured  in  the  tectonically

unaffected  deeper  part  of  the  section  (40 m  to  102 m)  in
20 cm  intervals,  resulting  in  310  measurements  (Khatun
2007). Twenty-two overview samples where taken including
six samples for the upper part of the section between 6 m and
40 m (Fig. 2b). Oscillations in the deeper part of the section
could be decomposed into four sinusoidal functions with pe-
riod lengths identical to those of magnetic susceptibility and
organic  carbon  (Fig. 2b).  The  high  negative  correlation  be-

Fig. 1.    a    Tectonic  map  of
the  Vienna  Basin  and  location
of  the  studied  borehole  Baden-
Sooss. b – Schematic sedimen-
tological  log  of  the  borehole
Baden-Sooss  (after  Hohenegger
et al. 2008).

background image

463

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

Fig. 2.  a – Magnetic susceptibility, fit by sinusoidal regression based on power spectra. b – Percentages of calcium carbonate, fit by sinuso-
idal regression based on power spectra. c – Percentages of organic carbon, fit by sinusoidal regression based on power spectra. d – Estimated
water depth, 95% confidence intervals, fit by linear regression and by sinusoidal regression based on power spectra. Grey and white bands indi-
cate periods obtained by moving averages of magnetic susceptibility.

tween  calcium  carbonate  and  magnetic  susceptibility  sup-
ports the idea of an opposite reaction to environmental con-
ditions  (Hohenegger  et  al.  2008).  During  periods  of  high
detrital  sedimentary  input  expressed  in  peaks  of  magnetic
susceptibility, calcium carbonate content as a result of shell
production (mainly planktonic and benthic foraminifera and
calcareous  nannoplankton)  is  low  (Wagreich  et  al.  2008).
Productivity of planktonic organisms is high in colder water
indicating  that  peaks  in  calcium  carbonate  coincide  with
minima in orbital eccentricity and obliquity (Hohenegger et
al. 2008). Although calcium carbonate content varies oppo-
sitely  to  magnetic  susceptibility  intensity,  it  also  shows  a
significant  decrease  from  the  lower  to  the  upper  part  of  the
section (Table 1).

Organic carbon

The sample set used for the investigation of calcium carbon-

ate  was  also  used  to  measure  percentages  of  organic  carbon
(Khatun  2007).  The  organic  carbon  content  is  low  throughout
the  entire  section  (Fig. 2c)  decreasing  upwards  (Table 1;
Wagreich et al. 2008). Periods of oscillation coincide between
organic carbon and CaCO

3

 (Fig. 2c) but with a significant 3.2 m

phase difference to CaCO

3

 (Hohenegger et al. 2008: fig. 6). Al-

though correlation with magnetic susceptibility is negative, it is
less significant than CaCO

due to the later onset of periods, e.g.

phase differences (Hohenegger et al. 2008: table 1). Similar to
magnetic susceptibility and CaCO

3

 the decrease of organic car-

bon content with time is significant (Table 1).

background image

464

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

 

  

cor

e de

pth

 

magn

etic

     

      

   

suscep

tibi

lit

calciu

m carb

onat

organi

c carb

on 

hydr

oge

n inde

δ

13

G

lob

igerin

oides  

trilo

bus 

δ

18

G

lob

igerin

oides  

trilo

bus 

δ

13

G

lo

big

erin

a    

    

bull

oides 

δ

18

G

lo

big

erin

a    

    

bull

oides 

δ

13

Ho

eglu

ndin

a       

elegan

s 

δ

18

Hoe

glu

ndin

a       

elegan

s 

δ

13

U

vig

erin

a    

grill

i 

δ

18

Uv

ig

eri

na

 

grilli

 

∆δ

18

c

o

rre

la

ti

on

 1

 

–0

.156

 

–0

.1

59

 

–0

.275

 

–0

.387

 

0.

26

2 0

.17

9 0.

20

0.

51

0.

77

0.

46

–0

.3

93

 0.

31

–0

.1

25

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

  

 

0.

00

0.

0

0

0.

00

0.

00

0.

01

4

 0

.06

7 0.

15

0

 

0

.00

0.

00

0

 

0

.00

0.

02

6 0.

06

0.

15

co

re

 d

ept

num

be

r 47

9

 

47

31

6

 

31

47

 

71 7

1

 

27 

27

 

77 

73

 

25 25

 

69 

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.1

56

 

–0

.4

57

 

–0

.2

36

 –0

.1

86

 

0.

01

–0

.259

 –

0.

083

 –

0.

309

 

–0

.442

 

–0.

35

–0

.4

13

 0.

10

–0

.0

48

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

0  

 

0.

0

0

0.

00

0 0.

10

0.

45

7

 

0

.01

5 0.

34

1

 0

.05

0.

00

0

 

0

.00

0.

02

0 0.

31

0.

34

m

agn

et

ic

  

su

sc

ep

ti

b

il

it

num

be

47

8

 47

31

6

 

31

6 47

 

71 

7

1

 27 

2

7

 

77 

73

 

25 25

 

69 

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.1

59

 

–0

.457

 

0.

40

7 0.

01

–0

.0

16

 

0.

25

8 –0

.0

28

 –0.

44

0.

17

0.

26

0.

90

7 –0

.5

38

 

0.

12

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

0.

00

0  

 

0.

00

0 0.

46

0.

45

5

 

0

.03

4 0.

47

9

 0

.18

0.

10

7

 

0

.02

0.

00

6 0.

13

0.

19

calciu

m

 c

arb

on

at

num

be

31

6

 

31

6 31

6

 

31

6 47

 

51 

5

1

 6 

6

 

54 

53

 

6 6 

50 

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.2

75

 

–0

.236

 

0.

40

0.

38

0.

02

0.

02

5 –0

.7

20

 –0.

47

0.

03

0.

28

8 0.

01

–0

.3

63

 

–0

.275

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

0.

00

0.

0

0

0  

 

0.

00

0.

42

5

 0

.43

0 0.

05

3

 0

.16

0.

40

3

 

0

.01

8 0.

48

0.

24

0.

02

organ

ic

 carb

on

 

num

be

31

6

 

31

31

6

 31

47

 51 

5

1

 

6

 

54 

5

3

 6 

50 

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.3

87

 –0

.1

86

 

0.

01

0.

38

0.

08

7 0

.08

 

 

–0

.1

34

 0

.09

 

 

0.

03

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

4 0.

10

0.

4

6

0.

00

4  

 

0.

29

1

 

0

.28

 

 0.

19

4

 

0

.26

 

 0.

42

hy

dr

og

en

 in

de

num

be

47 47 

47

 

47 47

 

42 4

2

 

0

 

44 

4

4

 

41 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

26

2 0.

01

–0

.0

16

 0.

02

0.

08

0.

10

0.

55

9 0

.11

0.

30

0.

39

0 0.

24

0.

69

6 –0

.1

48

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

1

4 0.

45

0.

4

5

5 0.

42

0.

29

  

0

.19

0.

00

3

 0

.30

0.

00

6

 

0

.00

1 0.

13

0.

00

0 0.

11

δ

13

Glob

ig

e

ri

n

o

ide

s  

   

     

 tr

il

obu

s 

num

be

71 

71 51

 

51 42

 

71 

7

1

 

23 2

3

 

68 

6

7

 22 

22

 69 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

17

–0

.259

 

0.

25

0.

02

5 0.

08

9 0.

10

0.

46

0.

53

0.

49

0.

57

0.

82

0.

66

0.

59

si

g

n

if

ic

anc

e 0.

0

6

0.

01

0.

0

3

0.

43

0 0.

28

8 0.

19

6

 

  

0.

01

2

 

0

.00

0.

00

0

 

0

.00

0.

00

0.

00

0.

00

δ

18

Gl

o

b

ig

e

ri

n

o

id

e

   

     

 tr

il

obu

s 

num

be

r 71 

71 

51

 51 

42

 71 7

1

 

23 

23

 

68 

67

 

22 

22

 

69 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

20

7 –0

.0

83

 

–0

.0

28

 –0

.7

20

 

– 

0.

55

0.

46

0.

22

6 0.

27

0.

42

2 0.

32

0.

52

2 0.

23

si

g

n

if

ic

anc

0.

1

5

0 0.

34

0.

4

7

9 0.

05

 

0.

00

3

 

0

.01

2  

 

0

.12

0.

09

4

 

0

.02

8 0.

06

0.

00

5 0.

14

δ

13

Gl

ob

ig

e

ri

n

a

 

   

   

  

bu

ll

o

ides

 

num

be

r 27 

27 

0

 

23 

2

3

 27 

2

7

 

25 

2

1

 23 

23

 22 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

51

7 –0

.3

09

 

–0

.4

46

 –0

.4

78

 

.(

a) 

0.

11

0.

53

4 0.

22

0.

72

0.

70

0.

72

0.

78

5 0.

10

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

3 0.

05

0.

1

8

8 0.

16

 0.

30

3

 

0

.00

4 0.

12

8

 

  

0.

00

0

 

0

.00

0.

00

0.

00

0 0.

31

δ

18

Gl

o

b

ig

e

ri

n

a

  

   

     

bu

llo

id

e

s 

num

be

27 27 

 

23 

2

3

 27 

2

7

 

25 

21

 

23 

23

 22 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

77

–0

.4

42

 0.

17

0.

03

–0

.1

34

 

0.

30

0.

49

0 0.

27

0.

72

0.

75

0.

96

0.

59

4 –0

.0

57

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

0.

00

0 0.

1

0

0.

40

3 0.

19

0.

00

6

 

0

.00

0 0.

09

4

 

0

.00

0  

 

0

.00

0.

00

0.

00

1 0.

32

δ

13

H

o

eglu

n

d

in

a  

   

     

ele

g

a

n

s 

num

be

77 

77 54

 

54 44

 

68 

6

8

 25 

2

5

 77 

73

 

25 

25

 68 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

46

–0

.355

 

0.

26

0.

28

8 0.

09

0.

39

0.

57

0.

42

0.

70

0.

75

0.

60

0.

93

8 –0

.1

49

 

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

0

0.

00

0.

0

2

0.

01

8 0.

26

0.

00

1

 

0

.00

0.

02

8

 

0

.00

0.

00

0

  

 

0.

00

0.

00

0 0.

11

δ

18

H

o

e

g

lundi

n

a

  

   

     

 el

eg

a

n

s 

num

be

73 

73 

53

 

53 44

 

67 

67

 

21 

21

 

73 7

3

 

21 

21

 67 

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.3

93

 

–0

.413

 

0.

90

7 0.

01

 

0.

24

0.

82

3 0.

32

0.

72

0.

96

0.

60

0.

55

0.

66

si

gn

if

ic

a

n

ce

 

0.

0

2

0.

02

0.

0

0

6 0.

48

 0.

13

7

 

0

.00

0 0.

06

7

 

0

.00

0.

00

0

 

0.

00

2  

 

0.

00

0.

00

δ

13

U

viger

in

a g

ri

ll

i 

num

be

25 

25 

6 6 

0

 

22 

2

2

 23 

23

 

25 

2

1

 25 

25

 

22 

c

o

rre

la

ti

on

 

0.

31

5 0.

10

–0

.5

38

 

–0

.3

63

 

 

0.

69

0.

66

0.

52

0.

78

0.

59

0.

93

0.

55

0.

15

si

g

n

if

ic

anc

0.

0

6

3 0.

31

0.

1

3

5 0.

24

 

0.

00

0

 

0

.00

0.

00

5

 

0

.00

0.

00

1

 

0

.00

0.

00

2  

 

0.

24

δ

18

U

vi

g

er

in

a g

ril

li

 

num

be

r 25 

25 

0

 

22 

22

 

23 

23

 

25 

21

 

25 25

 

22 

∆δ

18

c

o

rre

la

ti

on

 

–0

.1

25

 –0

.0

48

 

0.

12

–0

.2

75

 0.

03

–0

.1

48

 

0.

59

3 0.

23

6 0

.10

–0

.0

57

 

–0.

14

0.

66

7 0.

15

 

si

g

n

if

ic

anc

e 0.

1

5

0.

34

0.

1

9

0.

02

7

 0.

42

0.

11

3

 

0

.00

0 0.

14

5

 0

.31

0.

32

1

 

0

.11

0.

00

0 0.

2

4

  

 

num

be

r 69

 

69 

50

 

50 41

 

69 

6

9

 22 

2

2

 

68 

6

7

 

22 22

 

69 

Table 1:

 Correlation 

matrix 

(Pearson’s 

correlation 

coefficients) 

betwee

environmental 

variables 

of 

the 

complete 

core. 

Significant 

cor

relations 

marked 

by 

grayish 

background.

background image

465

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

 

  

cor

e d

epth 

magn

etic

     

  

suscepti

bili

ty 

calci

um ca

rbon

ate 

orga

nic

 carb

on 

hydr

oge

n in

dex

 

δ

13

Glob

ige

rin

oide

tril

ob

us 

δ

18

G

lo

big

erin

oide

tril

ob

us 

δ

13

Glob

ige

rin

bu

lloi

des 

δ

18

Gl

ob

ig

eri

na

 

bu

lloi

des 

δ

13

H

oeg

lun

din

a  

eleg

ans 

δ

18

H

oeg

lundi

na

  

eleg

ans 

δ

13

U

vig

erin

a     

        

gril

li 

δ

18

U

vig

erin

a    

      

 

gril

li 

∆δ

18

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.249

 –

0.

113

 –

0.

022

 –

0.

064

 

0.

05

4 –

0.

178

 –

0.

076

 

–0

.160

 

0.

18

0 –

0.

114

 

–0

.036

 –

0.

370

 

–0

.592

 –

0.

151

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

02

4

 0.

19

0 0.

44

1 0.

33

7

 0.

37

5 0.

08

8 0.

28

0.

25

0 0.

22

4 0.

19

0.

39

6 0.

05

0.

00

4 0.

13

wa

te

r d

epth 

num

be

63 

63 46 46 

37 59 59 

20 20 58 

56 19 

19 57 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

52

8 –0

.1

50

 –0

.1

56

 –0

.0

38

 –0

.0

47

 

0.

15

0.

00

0.

02

0.

69

0.

61

0.

52

2 –0

.0

86

 –0

.2

06

 

–0

.288

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 0.

10

1 0.

12

8 0.

39

2

 0.

38

8 0.

13

1 0.

48

0.

45

0.

00

0.

00

0.

00

0 0.

37

1 0.

21

0.

01

inbe

nthi

c fo

ra

m

ini

fe

ra

 

num

be

74 

74 55 55 

39 56 56 

19 

19 

58 

55 17 17 

54 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.255

 

0.

51

2 –0

.0

92

 

0.

25

0 0.

14

–0

.1

69

 

–0

.467

 –

0.

036

 

–0

.371

 

–0

.637

 

–0

.478

 

–0

.545

 –

0.

315

 

–0

.223

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

01

4

 

0.

00

0 0.

25

0.

03

3

 0.

18

3 0.

10

0.

00

0 0.

44

0.

05

0.

00

0.

00

0.

01

2 0.

10

0.

05

ox

yphyl

ic

 fo

ra

m

ini

fe

ra

 

num

be

74 

74 55 

55 39 

56 

56 19 

19 

58 

55 

17 17 

54 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

29

–0

.464

 

0.

31

0 0.

09

9 0.

15

6 0.

10

1 0.

20

0.

09

0.

46

0.

45

0.

45

3 0.

38

8 0.

02

0.

05

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

6

 

0.

00

0.

01

1 0.

23

6

 0.

17

1 0.

23

0 0.

06

0.

35

0.

02

0.

00

0.

00

0 0.

06

2 0.

45

0.

35

abunda

nc

e be

nth

ic

 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

74 

74 

55 55 

39 56 56 

19 

19 

58 

55 17 17 

54 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.442

 

0.

25

3 0.

05

2 0.

09

1 0.

24

–0

.1

69

 

–0

.490

 –

0.

319

 

–0

.568

 

–0

.638

 

–0

.502

 

–0

.775

 

–0

.515

 –

0.

090

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 

0.

01

5 0.

35

2 0.

25

3

 0.

07

0 0.

10

0.

00

0 0.

09

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0.

01

7 0.

25

di

ve

rs

it

y b

enth

ic

  

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

74 

74 55 55 

39 56 

56 19 

19 

58 

55 

17 

17 54 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

01

0.

38

0 –0

.1

75

 

–0

.332

 

–0

.544

 –

0.

303

 –

0.

132

 

–0

.682

 –

0.

337

 

–0

.388

 

–0

.4

06

 –0

.5

61

 –0

.6

17

 

0.

19

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.4

7

1

 

0.

01

1 0.

18

0.

04

2

 

0.

00

5 0.

06

2 0.

25

0.

06

8 0.

25

0.

02

0.

02

0 0.

09

5 0.

07

0.

16

di

ve

rs

it

y p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ifi

er

num

be

r 36 

36 28 

28 

21 27 27 

28 

26 7 

26 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.468

 

–0

.568

 

0.

58

1 0.

22

3 0.

26

–0

.1

76

 

0.

38

9 0.

67

0.

80

7 –0

.0

38

 

0.

11

0.

84

5 0.

65

0.

36

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

2

 

0.

00

0.

00

1 0.

12

7

 0.

12

1 0.

19

0.

02

2 0.

07

0.

02

6 0.

42

0.

29

0.

00

8 0.

05

0.

03

abunda

nc

e pla

nk

to

ni

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

36 

36 

28 28 

21 27 

27 6 

6 28 

26 

7 7 

26 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.165

 

0.

55

2 –0

.0

57

 –0

.2

60

 –0

.3

17

 

0.

13

–0

.571

 –

0.

093

 

–0

.862

 

–0

.472

 

–0

.572

 –

0.

534

 –

0.

214

 

–0

.205

 

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.1

6

9

 

0.

00

0 0.

38

7 0.

09

1

 0.

08

0 0.

24

0.

00

1 0.

43

0.

01

0.

00

0.

00

1 0.

10

8 0.

32

0.

15

w

arm

 wat

er p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 36 

36 28 28 

21 27 

27 6 

28 

26 7 

26 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.232

 

–0

.5

67

 0.

18

0 0.

27

0.

45

4 –0

.1

94

 

0.

46

0.

20

6 0.

72

6 0.

17

0.

35

0 0.

53

9 0.

30

0.

24

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.0

8

6

 

0.

00

0 0.

18

0 0.

08

3

 

0.

01

9 0.

16

0.

00

0.

34

8 0.

05

1 0.

18

0.

04

0 0.

10

6 0.

25

0.

11

co

ld

er

 w

at

er p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 36 

36 28 28 

21 27 

27 6 

28 

26 7 

26 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

31

–0

.234

 

0.

19

–0

.116

 

–0

.2

96

 0.

06

0.

50

0 0.

01

0.

46

0.

33

0.

35

1 –0

.0

73

 –0

.0

71

 

0.

43

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 

0.

00

0.

00

0.

03

2

 

0.

03

6 0.

30

0.

00

0 0.

46

0.

01

0.

00

0.

00

3 0.

37

4 0.

37

0.

00

ic

hnofa

br

ic

 t

ype

 1

 

num

be

37

37

25

25

38 58 

58 24 

24 

64 

60 22 22 

56 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

17

0.

12

6 –0

.0

36

 

0.

28

0.

28

0.

25

8 0.

13

0.

00

7 0.

11

8 0.

18

0.

26

9 –0

.2

51

 

0.

09

–0

.1

55

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 

0.

00

8 0.

28

0.

00

0

 

0.

04

0.

02

5 0.

16

0.

48

7 0.

29

2 0.

06

0.

01

9 0.

13

0 0.

33

0.

12

ic

hnofa

br

ic

 t

ype

 6

 

num

be

37

37

0 25

25

38 

58 58 

24 24 64 

60 22 22 

56 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

34

–0

.3

47

 0.

06

–0

.0

03

 

–0

.2

94

 0.

21

0 0.

01

0.

52

0.

81

0.

42

7 0.

31

0.

85

2 0.

53

–0

.0

81

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 

0.

00

0 0.

28

2 0.

48

9

 0.

13

5 0.

19

4 0.

47

0.

14

0.

02

0.

02

7 0.

10

0.

01

6 0.

13

0.

37

Co

cc

ol

ith

u

s pel

a

g

icu

num

be

10

10

72 72 

16 19 19 

21 18 

6 6 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

55

8 0.

11

–0

.318

 

–0

.293

 

–0

.4

35

 

0.

11

4 –0

.2

50

 

–0

.4

11

 –0

.0

94

 

0.

34

0.

44

9 –0

.6

32

 

0.

13

–0

.489

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0

 0.

11

0.

00

0.

00

6

 

0.

04

6 0.

32

1 0.

15

0.

20

9 0.

43

0 0.

06

0.

03

1 0.

08

9 0.

40

0.

02

re

wo

rk

ed

  

na

nno

pla

nk

to

num

be

10

2 10

72 

72 

16 19 19 

21 

18 6 

18 

 

Table 1:

   

 Continued.

background image

466

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

 

  

wate

r d

epth 

inbe

nthic fo

ram

ini

fer

oxyphy

lic fora

min

ifer

abunda

nce

 benth

ic 

fora

min

ife

ra 

dive

rsi

ty b

enthi

fora

min

ife

ra 

dive

rsi

ty p

lankt

on

ic 

fora

min

ifie

ra 

abunda

nce

 plankto

nic

 

foramin

ifera 

warm w

ater p

lan

kto

nic 

foramin

ifera 

colder w

ater p

lan

kton

ic 

foramin

ifera 

ichno

fab

ric

 type

 1 

ichno

fab

ric

 type

 6 

Cocc

olith

us pe

la

gic

us 

rewor

ked

  

nanno

plankto

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.249

 

0.

52

–0

.255

 

0.

29

–0

.4

42

 0.

01

–0

.468

 –

0.

165

 –

0.

232

 

0.

31

0.

17

0.

34

0.

55

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

02

0.

00

0.

01

0.

00

0.

00

0 0.

47

0.

00

2 0.

16

9 0.

08

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

co

re

 d

epth 

num

be

63 

74 

74 

74 

74 36

 

36 36 36 

   

37

   

37

   

10

   

10

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.113

 –

0.

150

 

0.

51

–0

.464

 

0.

25

0.

38

–0

.568

 

0.

55

–0

.567

 

–0

.234

 

0.

12

–0

.3

47

 0.

11

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

19

0.

10

0.

00

0.

00

0.

01

0.

01

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0 0.

11

m

agn

et

ic  

susc

epti

bil

it

num

be

r 63 

74 

74 

74 

74 

36

 

36 

36 

36 

   

37

   

37

   

10

   

10

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.022

 –

0.

156

 –

0.

092

 

0.

31

0 0.

05

–0

.1

75

 

0.

58

1 –0

.0

57

 

0.

18

0.

19

5 –0

.0

36

 

0.

06

–0

.318

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

44

1 0.

12

8 0.

25

0.

01

1 0.

35

0.

18

0.

00

1 0.

38

7 0.

18

0.

00

1 0.

28

0.

28

0.

00

ca

lciu

m

 ca

rb

on

at

num

be

r 46 

55 

55 

55 55 

28

 

28 28 28 

   

25

   

25

72 

72 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.064

 –

0.

038

 

0.

25

0 0.

09

9 0.

09

–0

.3

32

 0.

22

–0

.2

60

 0.

27

–0

.116

 

0.

28

6 –0

.0

03

 

–0

.293

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

33

0.

39

0.

03

3 0.

23

6 0.

25

0.

04

2 0.

12

7 0.

09

1 0.

08

0.

03

0.

00

0 0.

48

0.

00

or

ga

ni

c ca

rb

on

 

num

be

r 46 

55 

55 55 55 

28

 28 28 28 

   

25

   

25

72 

72 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

05

–0

.0

47

 0.

14

9 0.

15

6 0.

24

–0

.5

44

 0.

26

–0

.3

17

 

0.

45

–0

.296

 

0.

28

3 –0

.2

94

 

–0

.435

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

37

5 0.

38

8 0.

18

3 0.

17

1 0.

07

0.

00

5 0.

12

1 0.

08

0.

01

0.

03

0.

04

2 0.

13

0.

04

hy

dr

og

en

 in

de

num

be

37 

39 39 39 39 

21

 21 21 

21 

38 

38 16 

16 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

78

 

0.

15

3 –0

.1

69

 

0.

10

1 –0

.1

69

 

–0

.3

03

 –0

.1

76

 

0.

13

7 –0

.1

94

 

0.

06

0.

25

8 0.

21

0.

11

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

08

8 0.

13

1 0.

10

6 0.

23

0 0.

10

0.

06

2 0.

19

0 0.

24

7 0.

16

6 0.

30

0.

02

5 0.

19

0.

32

δ

 13

G

lobi

ge

ri

n

o

id

es

 

    

   

  t

ril

o

b

u

s  

   

   

   

   

   

   

 

num

be

59 

56 56 56 56 

27

 27 27 27 58 

58 19 

19 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.0

76

 0.

00

–0

.4

67

 0.

20

–0

.490

 –

0.132

 

0.

38

–0

.571

 

0.

46

0.

50

0 0.

13

0.

01

–0

.2

50

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

28

0.

48

0.

00

0 0.

06

0.

00

0 0.

25

0.

02

0.

00

0.

00

0.

00

0 0.

16

0.

47

0.

15

δ

 18

Glo

b

ig

er

in

oi

de

    

   

  t

ril

o

b

u

s 

num

be

r 59 

56 

56 56 

56 27

 

27 

27 

27 

58 58 

19 

19 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

60

 0.

02

–0

.0

36

 0.

09

–0

.3

19

 

–0

.6

82

 0.

67

–0

.0

93

 0.

20

6 0.

01

8 0.

00

0.

52

–0

.4

11

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

25

0 0.

45

7 0.

44

2 0.

35

1 0.

09

0.

06

8 0.

07

1 0.

43

0 0.

34

8 0.

46

7 0.

48

0.

14

0.

20

δ

 13

G

lobi

ge

ri

n

a

  

    

   

  

bu

ll

o

id

es

 

num

be

20 

19 19 19 19 

24 24 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

18

0.

69

0 –0

.3

71

 

0.

46

–0

.568

 –

0.337

 

0.

80

–0

.8

62

 0.

72

0.

46

3 0.

11

0.

81

2 –0

.0

94

 

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.2

2

4

 

0.

00

1 0.

05

0.

02

0.

00

6 0.

25

0.

02

0.

01

4 0.

05

0.

01

1 0.

29

0.

02

5 0.

43

δ

 18

Glo

b

ig

er

in

a

 

    

   

  

bu

ll

o

id

es

 

num

be

r 20 

19 19 

19 

19 6 

6 6 

24 24 

6 6 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.114

 

0.

61

–0

.637

 

0.

45

–0

.638

 

–0

.388

 –

0.

038

 

–0

.4

72

 0.

17

0.

33

6 0.

18

0.

42

7 0.

34

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.1

9

7

 

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0.

02

1 0.

42

0.

00

6 0.

18

0.

00

3 0.

06

0.

02

7 0.

06

δ

13

H

o

eg

lu

n

d

in

a  

    

   

 e

le

g

an

s 

num

be

r 58 

58 

58 

58 

58 

28

 28 

28 28 

64 64 

21 21 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.036

 

0.

52

–0

.478

 

0.

45

–0

.502

 

–0

.4

06

 0.

11

–0

.572

 

0.

35

0.

35

0.

26

9 0.

31

0.

44

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.3

9

6

 

0.

00

0.

00

0.

00

0.

00

0.

02

0 0.

29

0.

00

0.

04

0.

00

0.

01

9 0.

10

0.

03

δ

18

H

o

eg

lundi

n

a

 

    

   

  e

le

g

an

s 

num

be

r 56 

55 

55 

55 

55 

26

 26 

26 

26 

60 

60 18 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.370

 –

0.

086

 

–0

.5

45

 0.

38

–0

.775

 –

0.561

 

0.

84

5 –0

.5

34

 

0.

53

9 –0

.0

73

 –0

.2

51

 

0.

85

2 –0

.6

32

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

05

0.

37

0.

01

2 0.

06

0.

00

0 0.

09

0.

00

8 0.

10

8 0.

10

6 0.

37

4 0.

13

0.

01

6 0.

08

δ

13

U

vig

er

in

a gr

il

li

 

num

be

r 19 

17 

17 17 

17 7 

7 7 7 

22 

22 

6 6 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.592

 –

0.

206

 –

0.

315

 

0.

02

–0

.5

15

 

–0

.6

17

 0.

65

–0

.2

14

 0.

30

–0

.0

71

 0.

09

0.

53

0.

13

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

4 0.

21

4 0.

10

9 0.

45

0.

01

0.

07

0 0.

05

6 0.

32

2 0.

25

3 0.

37

6 0.

33

0.

13

0.

40

δ

18

U

vi

g

er

in

a gr

il

li

 

num

be

19 

17 17 17 

17 

7 7 7 

22 

22 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.151

 

–0

.2

88

 –0

.2

23

 

0.

05

1 –0

.0

90

 

0.

19

0.

36

8 –0

.2

05

 

0.

24

0.

43

2 –0

.1

55

 

–0

.0

81

 

–0

.489

 

si

gn

if

ic

an

ce

 0

.1

3

1

 

0.

01

7 0.

05

2 0.

35

8 0.

25

0.

16

0.

03

2 0.

15

7 0.

11

0.

00

0 0.

12

0.

37

0.

02

∆δ

18

num

be

r 57 

54 54 54 54 

26

 

26 26 26 

56 56 

18 

18 

 

Table 1:

   

 C

ontinued 

from 

the 

previous 

pages.

background image

467

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

Table 1:

   

 Continued 

from 

the 

previous 

pages.

 

  

wate

r d

epth 

inbe

nthic fo

ram

in

ife

ra 

oxyph

ylic f

ora

minif

era 

abun

danc

e be

nthic

 

fora

min

ife

ra 

dive

rsi

ty b

enthi

fora

min

ife

ra 

divers

ity p

lan

ktonic

 

fora

min

ifie

ra 

abun

danc

e pla

nkton

ic 

fora

min

ife

ra 

warm

 water

 pla

nk

ton

ic 

fora

min

ife

ra 

cold

er w

ate

r plan

kton

ic 

fora

min

ife

ra 

ichn

ofab

ric t

yp

e 1

 

ichn

ofab

ric t

yp

e 6

 

Coccol

ithu

s pe

la

gicu

rew

orke

d    

  

nann

op

lankto

co

rr

el

atio

n 1 

0.

38

–0

.0

50

 

–0

.0

30

 0.

00

4 0

.00

–0

.1

92

 

–0

.1

16

 0.

12

–0

.1

01

 0.

12

3 0.

31

0.

28

si

gn

if

ic

an

ce

  

 

0.

00

1 0.

35

3 0.

40

9 0.

48

9 0

.48

0.

16

4 0.

27

8 0.

27

0 0.

24

0 0.

19

4 0.

11

0.

13

wa

te

r d

epth 

num

be

r 63 

60 

60 60 60 28

 

28 28 28 51 51 17 

17 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

38

–0

.401

 

0.

26

–0

.463

 –

0.

168

 

–0

.281

 

–0

.3

10

 0.

03

9 0.

07

5 0.

08

0.

44

0.

45

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

1  

 

0.

00

0.

01

0.

00

0 0

.17

0.

05

0.

03

9 0.

41

4 0.

29

2 0.

26

0.

02

0.

02

inbe

nthi

c fo

ra

m

ini

fe

ra

 

num

be

60 74 

74 

74 

74 33

 

33 

33 33 56 56 

20 

20 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.050

 

–0

.401

 

–0

.322

 

0.

47

9 0

.26

–0

.1

61

 

0.

36

1 –0

.2

65

 

–0

.3

55

 0.

10

–0

.688

 –

0.

252

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

35

0.

00

0  

 

0.

00

0.

00

0 0

.07

0.

18

0.

01

9 0.

06

0.

00

4 0.

22

0.

00

0 0.

14

ox

yphyl

ic

 fo

ra

m

ini

fe

ra

 

num

be

r 60 

74 74 

74 

74 33

 

33 

33 33 

56 56 

20 20 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.030

 

0.

26

–0

.322

 

–0

.1

45

 –0

.2

81

 

0.

23

–0

.3

95

 0.

24

9 0.

20

–0

.1

90

 

0.

40

9 0.

14

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

40

0.

01

0.

00

3  

 

0.

10

0

.05

0.

09

0.

01

1 0.

08

1 0.

06

7 0.

08

0.

03

7 0.

27

abunda

nc

e be

nth

ic

 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 60 

74 

74 

74 74 

33

 33 

33 33 56 56 

20 20 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

00

–0

.463

 

0.

47

9 –0

.1

45

 

0.

20

1 0.

05

0.

34

2 –0

.1

02

 –0

.1

90

 –0

.0

22

 

–0

.563

 –

0.

309

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

48

0.

00

0.

00

0 0.

10

  

0

.13

0.

38

0.

02

6 0.

28

5 0.

08

0 0.

43

0.

00

5 0.

09

di

ve

rs

it

y b

enthi

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 60 

74 

74 74 74 

33

 33 

33 33 56 56 

20 20 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

00

9 –0

.1

68

 

0.

26

0 –0

.2

81

 

0.

20

–0

.386

 

0.

55

–0

.6

37

 0.

03

–0

.2

75

 0.

21

0.

28

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

48

3 0.

17

5 0.

07

2 0.

05

0.

13

  

0.

01

0.

00

0.

00

0 0.

41

9 0.

06

4 0.

20

0.

12

di

vers

it

y p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ifi

er

num

be

28 

33 33 33 33 36

 

36 

36 

36 32 32 18 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

92

 –0

.2

81

 –0

.1

61

 

0.

23

0.

05

–0

.386

 

–0

.420

 

0.

65

2 0.

21

–0

.3

75

 0.

01

–0

.746

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

16

4 0.

05

7 0.

18

6 0.

09

6 0.

38

0

.01

0  

 

0.

00

0.

00

0 0.

11

0.

01

7 0.

47

0.

00

abunda

nc

e pla

nk

to

ni

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

28 

33 33 33 33 

36

 36 

36 

36 32 

32 18 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.116

 

–0

.310

 

0.

36

–0

.395

 

0.

34

0.

55

–0

.420

 

–0

.888

 –

0.

220

 –

0.

035

 –

0.

276

 

–0

.123

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

27

0.

03

0.

01

0.

01

0.

02

0

.00

0.

00

5  

 

0.

00

0 0.

11

3 0.

42

5 0.

13

0.

31

w

arm

 wat

er p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 28 

33 

33 

33 

33 

36

 

36 36 

36 

32 32 18 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

12

1 0.

03

–0

.2

65

 0.

24

–0

.1

02

 

–0

.637

 

0.

65

–0

.888

 

0.

11

9 –0

.0

33

 

0.

09

–0

.1

83

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

27

0 0.

41

4 0.

06

8 0.

08

1 0.

28

0

.00

0.

00

0.

00

  

0.

25

7 0.

42

8 0.

35

0.

23

co

ld

er

 w

at

er p

lan

kt

on

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

28 

33 33 33 33 

36

 

36 

36 36 

32 

32 18 

18 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

01

 0.

07

–0

.3

55

 0.

20

–0

.1

90

 0

.03

0.

21

–0

.2

20

 

0.

11

–0

.0

98

 0.

10

0.

04

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

24

0.

29

0.

00

4 0.

06

7 0.

08

0 0

.41

0.

11

8 0.

11

0.

25

  

0.

03

0 0.

14

0.

34

ic

hnofa

br

ic

 t

ype

 1

 

num

be

r 51 

56 

56 56 56 32

 

32 32 32 

37

37

1 98 

98 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

12

0.

08

0.

10

2 –0

.1

90

 –0

.0

22

 –0

.2

75

 

–0

.375

 –

0.

035

 –

0.

033

 

–0

.098

 

–0

.035

 

0.

28

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

19

4 0.

26

1 0.

22

7 0.

08

0 0.

43

5 0

.06

0.

01

7 0.

42

5 0.

42

0.

03

0  

 

0.

36

0.

00

ic

hnofa

br

ic

 t

ype

 6

 

num

be

51 

56 56 56 56 32

 

32 32 32 

37

1 37

98 

98 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

31

0.

44

–0

.688

 

0.

40

–0

.5

63

 0

.21

0.

01

–0

.2

76

 0.

09

3 0.

10

–0

.0

35

 

0.

51

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

11

0.

02

0.

00

0.

03

0.

00

5 0

.20

0.

47

7 0.

13

4 0.

35

7 0.

14

0.

36

  

0.

00

Co

cc

ol

ith

u

s pe

la

g

icu

num

be

r 17 

20 

20 

20 

20 18

 

18 18 18 98 98 

10

10

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

28

0.

45

5 –0

.2

52

 

0.

14

6 –0

.3

09

 

0.

28

–0

.7

46

 –0

.1

23

 –0

.1

83

 

0.

04

0.

28

0.

51

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

13

0.

02

2 0.

14

2 0.

27

0 0.

09

2 0

.12

0.

00

0 0.

31

3 0.

23

3 0.

34

0.

00

0.

00

0  

 

re

wo

rk

ed

  

na

nno

pla

nk

to

num

be

r 17 

20 20 20 20 18

 

18 18 18 98 

98 

10

0 10

 

background image

468

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

In the deeper part of the section, high organic carbon con-

tent comes mainly from terrestrial plant material as is shown
by Rock Eval pyrolysis. The Hydrogen Index (HI; Espitaliè
et  al.  1977)  is  low  and  more  typical  of  type III  kerogen
(Wagreich  et  al.  2008).  Correspondence  of  HI  with  the  or-
ganic carbon cycle (Table 1) corroborates the increase of or-
ganic  carbon  originating  from  marine  photosynthetic
organisms during periods of high productivity.

Paleowater-depth

Estimation  of  paleowater-depth  is  based  on  foraminifera

and performed in two ways. First, the Plankton/Benthos-ratio
in the modified form of Van der Zwaan et al. (1990) was used
to  estimate  the  depth  in  meters  (Báldi  &  Hohenegger  2008).
This method indicates that the water depth oscillated strongly
in  the  deeper  part  of  the  section.  The  average  water  depth
would have been around —600 m, with a minimum of —211 m
and  a  maximum  of  —863 m.  In  the  upper  part  of  the  section
there would have been a strong shallowing to —117 m water
depth at 10 m in the section core depth, suddenly sinking to
—404 m water depth at 8.4 m (see Báldi & Hohenegger 2008:
fig. 2a). These oscillations of inferred water depth are at least
partly  an  artefact  of  the  restricted  ecological  conditions  of
the  shallow  and  marginal  Badenian  Sea,  e.g.  cold  water  in-
gressions leading to a strong increase in planktonic foramin-
iferal  numbers.  Their  abundance  is  strongly  correlated  with
the  estimates  of  water  depth  (= 0.98;  p(t

0

= 2.58E-53).  We

conclude  that  depth  estimation  of  the  Badenian  Sea  in  the
Vienna  Basin  using  the  method  of  Van  der  Zwaan  et  al.
(1990) is biased and is merely a reflection of plankton abun-
dance during cooler periods.

For paleowater-depth estimate we used the method of Ho-

henegger (2005) based on depth ranges of benthic foramin-
ifera and extended by the inclusion of species abundance

where l

j

 is the geometric mean of the distribution borders,

d

j 

the depth range and n

j

 the abundance of the j

t h

 species (see

Báldi & Hohenegger 2008). This transfer function depends on
depth ranges of benthic species, which for extant species are
based on modern ranges and for extinct species estimated by
comparison  with  ranges  of  the  morphologically  most  related
living species. This estimate must not be understood as point
estimation, but represent intervals within 95% confidence lim-
its (Hohenegger 2005). Diversity, abundance or species num-
ber of benthic foraminifera could also influence the estimated
depth gradients. Testing dependencies by multiple regression
confirms  the  highly  significant  independence  of  this  method
from the variables abundance, species number and diversity.

Power  spectral  analysis  demonstrates  significant  oscilla-

tions [p(random) = 0.0066] in these depth estimations (Ham-
mer  &  Harper  2005).  Therefore,  they  could  be  fitted  by
sinusoidal  regression  (Fig. 2d).  Since  independence  of  this
estimation  from  benthos  diversity  and  abundance  has  been
tested,  these  oscillations  can  be  interpreted  as  sea-level
changes with a maximum difference of 75 m (Fig. 2d).

Additionally, linear regression was used to test for depen-

dence on depth (age) in the section. The regression

indicates  a  significant  [p(t

0

) = 0.0334]  decrease  in  water-

depth  related  to  depth  in  the  stratigraphic  sequence.  Figure
1d  shows  the  confidence  interval  (—206 m  to  —323 m  water
depth) at the deepest sample (102 m) shallowing to an inter-
val width from —172 m to —320 m water depth at the highest
sample (8 m). The mean trend of water depth in the section is
from  —265 m  to  —246 m,  indicating  a  weak  but  significant
shallowing tendency of  + 19 m (Fig. 2d).

Stable isotopes

The  tests  of  planktonic  and  benthic  foraminifera  from  78

samples  were  used  to  obtain 

δ

18

O-  and 

δ

13

C-ratios.  Stable

isotopes were measured on Globigerinoides trilobus, a typi-
cal warm water planktonic foraminifer (Li et al. 1999). It is
abundant in the deeper part of the section, becoming rare in
the upper part. Therefore, additional measurements were per-
formed  on  the  abundant  Globigerina  bulloides  in  samples
from the upper part of the section that indicate cooler waters
(Rupp  &  Hohenegger  2008).  Hoeglundina  elegans,  an
epibenthic foraminifer with an aragonite test was used to de-
termine  the  stable  isotope  composition  of  bottom  water.
When  preserved,  aragonite  tests  show  the  original  isotope
composition of the surrounding water, while calcite of fossil
tests  can  be  affected  by  even  weak  diagenesis  altering  the
oxygen isotope composition (Sharp 2007). Comparing 

δ

18

O

isotopes  of  the  aragonite  and  calcite  test  walls,  enrichment
relative to the equilibrium value for calcite has been noticed
(Grossmann  1984).  Because  H.  elegans  is  rare  in  the  upper
part  of  the  section  as  a  result  of  the  strong  increase  of  in-
benthic foraminifera, stable isotopes were also measured on
the  inbenthic  Uvigerina  grilli.  Here, 

δ

13

C  ratios  are  influ-

enced by the microhabitat, where the decomposition of sedi-
mentary  organic  matter  correlated  to  sediment  depth  and
food  supply  leads  to  depletion  of 

δ

13

C  (e.g.  Rohling  &

Cooke 1999).

Oxygen isotopes

The 

δ

18

O of G. trilobus significantly increases (Table 2) in

the deeper part of the section from —1.82 at 102 m to —1.32 at
40 m (Fig. 3a) demonstrating minor oscillations (residuals =
0.28)  that  are  negatively  correlated  with  magnetic  suscepti-
bility  (Table 2). 

δ

18

O-values  are  stable  in  the  upper  part  of

the  section,  varying  with  a  standard  deviation  (SD)  of  0.35
around  the  mean  of  —1.61.  Negative  correlations  with  mag-
netic  susceptibility  are  close  to  being  significant  (Table 2).
Oxygen  isotopes  in  G.  bulloides  behave  dissimilarly  to  G.
trilobus
  in  the  upper  part  of  the  section  (Fig. 3a).  Starting
with low values of —1.85 at 40 m depth that are close to those
of G.  trilobus  (—1.94),  a  rapid  increase  to  0.61  at  34.8 m  is
followed  by  oscillations  (SD = 0.22)  around  a  mean  of  0.64
(Fig. 3a). The high correlation between 

δ

18

O-values of both

planktonic  species  is  evident  in  their  parallel  fluctuations
(Fig. 3a).  Both  vary  with  magnetic  susceptibility  (Table 2).

 

(

)

[

]

(

)

=

=

=

=

=

k

j

j

k

j

j

j

j

j

j

j

d

n

d

n

l

depth

1

1

/

/

/

 

41

.

244

201

.

0

=

depth

core

depth

water

mean

background image

469

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

The strong difference but parallel reaction in 

δ

18

O may be in-

terpreted  as  an  ontogenetic  effect  in  G.  bulloides  (Kroon  &
Darling  1995),  because  juveniles  of  that  species  calcify  in
deeper water and later migrate to shallower waters (Spero &
Lea 1996; Bemis et al. 1998). However, more recent isotope
investigations  indicate  a  deeper  habitat  of  G.  bulloides
throughout its life cycle (Chiessi et al. 2007). Thus the coinci-
dence of 

δ

18

O-values in G. trilobus and G. bulloides at 40 m

could be the result of mixed water masses, as is suggested by
the high 

δ

18

O of —0.92 in G. trilobus at 42 m (Fig. 2e).

Oxygen isotopes of the epibenthic H. elegans demonstrate

an independence from depth in the deeper part of the section
(Table 2),  weakly  varying  (SD = 0.223)  around  a  mean  of
1.81. In this part of the section, oscillations of the 

δ

18

O are

highly  negatively  correlated  with  magnetic  susceptibility
(Table 2; Fig. 2b). After a strong increase between 40 m and
35 m, the few 

δ

18

O measurements are close to the mean value

of 2.13 (SD=0.14). According to the few measurements in the
upper part of the section, the negative correlation (r= —0.357)
with magnetic susceptibility is insignificant (Table 2). For a
better resolution of benthic 

δ

18

O in the upper part of the sec-

tion, stable isotopes were measured on the inbenthic species
U. grilli. Regression analysis of 

δ

18

O between  U. grilli and

H.  elegans  confirms  a  linear  relationship.  The  95%  confi-
dence  interval  for  the  slope  of  the  regression  (b =0.947)  in-
cludes  the  value  of  1  which  would  indicate  identical
relations, while the intercept of 0.582 falls within the confi-
dence  limits  of  0.78 + 19 ‰  for  enriched 

18

O  in  aragonite

Fig. 3.  a – Stable oxygen isotopes of planktonic foraminifera. b – Stable oxygen isotopes of benthic foraminifera. c – Stable carbon iso-
topes of planktonic foraminifera. d – Stable carbon isotopes of benthic foraminifera. e – Absolute differences in stable oxygen isotopes be-
tween planktonic and benthic foraminifera. Grey and white bands indicate periods obtained by moving averages of magnetic susceptibility.

background image

470

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

Table 2:

 Correlation 

matrix 

(Pearson’s 

correlation 

coefficients) 

betwee

environmental 

variables 

of 

the 

deeper 

core 

(lower 

left 

triang

le 

matrix) 

and 

the 

upper 

core 

(upper 

right 

triangle 

matrix).

Significant 

correlations 

marked 

by 

grayish 

background.

 

  

core

 depth 

mag

net

ic  

         

   

susc

ep

tib

ilit

calc

ium ca

rbon

ate

 

orga

nic

 car

bon

 

hyd

roge

n in

dex 

δ

 13

G

lo

bige

rinoi

des  

  

trilob

us 

δ

 18

Globi

gerin

oid

es  

 

trilob

us 

δ

 13

G

lobi

gerin

a  

      

bull

oides

 

δ

 18

Gl

obigerin

a    

    

bull

oides

 

δ

 13

H

oeg

lund

ina      

 

eleg

an

s 

δ

 18

Ho

eg

lund

ina

    

   

eleg

an

s 

δ

 13

U

vig

eri

na

      

   

   

gril

li 

δ

 18

Uv

ig

erin

a     

       

gril

li 

∆δ

 18

co

rr

e

lat

io

n

 1

 

0.

02

9 –

0.178 

0.

388

 

– 

0.

20

7 0.

14

0.

20

0.

517 0

.174

 

0.

60

–0

.393

 0

.315

 

–0.47

si

g

n

if

ic

a

nc

e

 

– 

0.

35

0

.35

1

 0.

1

9

5

 

– 

0

.15

0

 0.

2

4

0

 

0.

15

0.

0

03 0

.183

 

0.

00

0

.02

6 0.

0

6

3

 

0.

00

co

re

 de

p

th

 

num

be

3

1

1

\1

69 

16

9 7

 

2

7

 

27 27 

27

 29 

25 

25

 25 

25 

co

rr

e

lat

io

n

 

–0

.0

56

 

–0

.203 0

.327

 

– 

0.

355 

–0

.2

81

 –0.08

3 –

0.309 

–0

.4

96

 –0.04

–0

.413

 0

.100

 

–0.31

signi

fi

c

a

n

c

e

 0

.162

 

 

0.

3

31 

0

.237

 

 

0.

0

34 

0.

0

7

8

 0.

34

0

.05

8

 

0.

0

0

3

 0.

40

0

.02

0 0.

3

1

6

 

0.

06

m

agn

et

ic

  

su

sc

ep

ti

b

ilit

num

be

r 31

0

 

31

0\

1

6

9

 

7

 7 

27

 

27 27 

27

 

29 25 

25

 25 25 

co

rr

e

lat

io

n

 

–0

.1

50

 

–0.45

0.

656

 

– 

–0

.397 

0.

551

 –0.02

8 –

0.446 

0.

806

 –0.28

0.

90

7 –0

.5

38

 

0.

81

si

gn

if

ic

an

c

e

 

0

.004

 

0.

00

 0.

0

5

5

 

– 0

.18

9

 

0.

1

0

0

 

0.

47

0

.18

8

 

0.

0

2

6

 0.

32

0

.00

6 0.

1

3

5

 

0.

02

ca

lc

iu

m ca

rb

on

at

num

be

3

10 

31

31

0\

1 7

 7 

6 6

 

6 5 

6

 6 6 

co

rr

e

lat

io

n

 

–0

.3

45

 

–0.25

0.

421 

– 

–0

.214 0

.068

 

–0.72

0 –

0.478 –

0.0

08

 –0.27

0.

01

–0

.3

63

 

0.

02

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0

.000

 

0.

00

0.

0

00 –

 

 

0.

3

23 

0

.442

 

0.

05

0

.16

9

 

0.

4

9

4

 0.

32

5 0

.48

7 0.

2

4

0

 

0.

48

or

ga

nic

 c

ar

b

on

 

num

be

3

10 

31

31

31

0\

1 7

 7 

6 6

 6 

6

 6 6 

co

rr

e

lat

io

n

 

–0

.3

87

 –0.18

0.

013 

0.

387

 

 – – 

 

– – –

 

– 

– 

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0.

0

0

4

 0.

10

0

.46

5

 

0.

0

0

4

 

– 

 – – 

 

– – –

 

– 

– 

hy

d

ro

ge

n

 i

n

de

num

be

47

 47 

4

7

 

47

 

4

7

\1

 

1

 1 0 

0

 

0 0 0

 

co

rr

e

lat

io

n

 

0.

303

 –0.23

0.

047 

–0

.0

02

 

0.

08

0.

321

 

0.

55

9 0

.11

4 0.

18

0.

47

2 0

.24

0.

696

 –0.06

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0.

0

2

2

 0.

05

0

.38

0

 

0.

4

9

6

 

0.

29

 

0

.051

 

0.

00

3 0

.30

3

 0.

1

9

5

 

0.

01

0 0

.13

0.

0

0

0

 0.

38

δ

 13

Globi

ge

ri

n

o

id

e

 

   

    

  tr

il

o

b

us

 

num

be

45

 45 

4

5

 

45

 

42 

45\

2

7

 

27 

23 23

 25 

24 22

 

22 25 

co

rr

e

lat

io

n

 

0.

469

 

–0.24

8 0.

230 

0.

069

 

0.

08

–0

.081 

0.

46

0.

534 

0.

792

 

0.

72

0.

82

0.

662

 

0.

71

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0

.001

 

0.

05

0 0

.06

4

 

0.

3

2

6

 

0.

28

8 0

.29

8

 

– 

0.

01

0.

0

04 

0

.000

 

0.

00

0

.00

0

.000

 

0.

00

δ

 18

Gl

ob

ig

e

ri

n

oi

de

   

    

  tr

il

o

b

u

s  

   

   

   

   

  

num

be

45

 

45 4

5

 

45

 42 

4

5

 

45\

2

7

 

23 

23

 

25 

24 

22

 

22 

25 

co

rr

e

lat

io

n

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

0.

226 0

.272

 

0.

42

2 0

.32

0.

52

2 0.

23

si

g

n

if

ic

a

nc

e

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– 

0

.12

8

 

0.

0

9

4

 

0.

02

8 0

.06

0.

0

0

5

 0.

14

δ

 13

G

lobi

g

e

ri

n

a

  

    

   

  bu

ll

o

id

e

s 

num

be

0

 0 

0 0

 0 

0

\27 

2

7

 

25 

21 23

 

23 22 

co

rr

e

lat

io

n

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– 

0.

721

 

0.

70

0.

72

0.

78

5 0.

10

si

g

n

if

ic

a

nc

e

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– –

 

0

.000

 

0.

00

0

.00

0.

0

0

0

 0.

31

δ

 18

G

lo

b

ige

rin

a

 

   

    

  bu

ll

oi

de

s 

num

be

0

 0 

0 0

 0 

0\

2

7

 

25 

21 

23

 

23 22 

co

rr

e

lat

io

n

 

0.

705

 

–0.37

2 0.

152 

–0

.0

95

 

–0.13

0.

394 

0.

614

 

– –

 

0.

80

0.

96

0.

594

 

0.

34

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0

.000

 

0.

00

5 0

.15

2

 

0.

2

6

1

 

0.

19

0.

0

04 

0.

0

0

0

 – –

 

– 

0.

00

0

.00

0

.001

 

0.

04

δ

 13

Hoe

g

lun

d

ina

  

   

    

 el

eg

a

n

s 

num

be

48

 

48 4

8

 

48

 44 

43

 

43 0 

0

 

48\

2

9

 

25 

25

 

25 

25 

co

rr

e

lat

io

n

 

0.

182

 

–0.59

0.

358 

0.

30

2 0.

09

0.

254 

0.

596

 

– –

 

0.

631

 

0.

60

0.

93

8 0.

06

signi

fi

c

a

n

c

e

 0

.108

 

0.

00

0.

0

06 

0.

0

1

8

 0.

26

0.

0

50 

0

.000

 –

 

– 

0.

0

0

0

 – 

0

.00

0.

0

0

0

 0.

38

δ

 18

H

o

e

g

lun

d

in

   

    

  el

eg

a

n

 

num

be

r 48

 

48 

48

 

48

 44 

43

 

43 0 

0

 

48 48

\2

21

 

21 24 

co

rr

e

lat

io

n

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– –

 – 

– 

0.

553

 

0.

66

si

g

n

if

ic

a

nc

e

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– –

 – 

– 

 

0

.002

 

0.

00

δ

 13

U

v

ig

e

rin

a g

ril

li

 

num

be

0

 0 

0 0

 0 

0 0

 0 

0\

2

5

 

25 

22 

co

rr

e

lat

io

n

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– –

 – 

– 

 

0.

15

si

g

n

if

ic

a

nc

e

 

– 

– 

 – 

– –

 – 

– –

 – 

– 

 – 

0.

24

δ

 

18

U

v

ig

e

rin

a

 g

ri

ll

i 

num

be

0

 0 

0 0

 0 

0 0

 0 

0

 

0\

25

 

22 

∆δ

 18

co

rr

e

lat

io

n

 

0.

39

2 –0.04

0.

058 

–0

.2

34

 

0.

03

–0

.134 

0.

624

 

– –

 

0.

30

6 0.

00

– –

 

 

signi

fi

c

a

n

c

e

 

0.

00

4 0.

38

0

.35

4

 

0.

0

6

3

 0.

42

0

.19

3

 

0

.000

 –

 

– 

0.

0

2

3

 0.

48

 

– 

– 

 

num

be

44

 

44 4

4

 

44

 41 

4

4

 

44 0 

0

 

43 43 

0

 

44

\2

background image

471

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

Table 2:

 Continued.

 

  

cor

e d

epth 

magn

etic

 suscep

tib

ili

ty 

calciu

m carb

onat

organ

ic c

arb

on 

hydrog

en in

dex 

δ

 13

G

lobi

geri

no

ide

s  

    

     

tril

ob

us 

δ

 18

G

lob

ig

erin

oides

  

    

     

tril

ob

us 

δ

 13

G

lobi

geri

na

  

    

     

bull

oid

es 

δ

 18

Glo

big

eri

na

  

    

     

bull

oid

es 

δ

 13

Hoe

glundi

na  

    

     

eleg

an

δ

 18

H

oeg

lun

din

a  

    

     

eleg

an

s 

δ

 13

U

vig

erin

a g

ril

li 

δ

 18

U

vig

erin

a gri

lli

 

∆δ

 18

co

rr

el

at

io

–0

.209 –

0.

17

6 –0.

03

–0.

07

0.

054

 

–0

.0

36

 

–0

.040 

– – 

0.

06

4 0.

19

– – 

–0

.2

21

 

si

g

n

ifi

ca

nc

0

.09

5

 

0

.13

6 0.

42

0.

3

2

9

 0.

3

7

5

 0.

4

1

5

 0.

40

6

 

 

 

0

.35

3 0.

12

– 

– 

0.

0

9

4

 

wa

te

r d

ep

th 

num

be

4

1

 

4

1

 41 

41 37 38

 

38

 

0

 

0

 

3

7

 37 

37

 

co

rr

el

at

io

0.1

59 –

0.

10

0 –0.

11

–0.

14

–0

.0

47

 

0.

068

 

0.

005 

– – 

0.

29

0 0.

16

– – 

–0

.0

33

 

si

gnif

ican

ce 

0.1

32 

0.2

4

4

 0

.2

0

7

 

0

.159

 0

.388

 0

.343

 0

.4

88 

– 

– 

0

.03

6 0.

15

– 

– 

0.

4

2

3

 

inbe

nth

ic

 for

am

inife

ra

 

num

be

5

1

 

5

1

 51 

51 39 38

 

38

 

0

 

0

 

3

9

 39 

37

 

co

rr

el

at

io

–0

.551 

0.4

41

 –0.

02

0.

192

 

0.

149

 

–0

.3

03

 

–0

.491 

– – 

–0

.8

26

 

–0.

60

– – 

–0

.3

19

 

si

gnif

ican

ce 

0.0

00 

0

.00

1 0.

42

0.

0

8

8

 0.

1

8

3

 

0

.032

 

0

.0

01 – 

– 

0

.00

0.

00

0 – 

– 

0

.027

 

oxy

ph

ylic

 fora

m

inif

er

num

be

51

 

5

1

 51 

51 39 

38

 

3

8

 0 

39

 

39 0 

37

 

co

rr

el

at

io

0.0

34 

–0

.3

59

 

0.

32

0.

08

5 0.

15

6 0.

05

9 0.

16

– – 

–0

.0

20

 0.

25

– – 

0.

263

 

si

gnif

ican

ce 0.4

07 

0

.00

0.

01

0.

2

7

8

 0.

1

7

1

 0.

3

6

3

 0.

16

7

 

 

 

0

.45

3 0.

05

– 

– 

0.

0

5

8

 

abu

ndanc

e be

nt

hi

for

am

in

if

er

num

be

r 5

1

 

51

 

51 

51 39 38

 

38

 

0

 

0

 

3

9

 39 

37

 

co

rr

el

at

io

n

 

–0

.395

 

–0

.0

23

 

0.

06

7

 

0.

152

0.

241

 

–0

.0

33

–0

.374 

– –

 

–0

.3

22

–0.

18

– –

 

–0

.1

96

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

0

2

 

0.4

3

8

 

0.

32

0

 

0

.143

0

.070

 

0

.421

0

.0

10 – 

 

0.0

2

3

0.

12

8 – 

 

0

.123

 

di

ve

rs

it

y be

nt

hi

for

am

in

if

er

num

be

r

 

51

 

51

 

51

 

51

 

39

 

38

 

38

 

0

 

0

 

39

 

39

 

0

 

0

 

37

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.3

66

 

0.3

50

 

–0.

18

3

 

–0.

34

6

–0

.5

44

 

0.

015

–0

.168 

– –

 

–0

.0

71

–0.

38

– –

 

0.

089

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

3

3

 

0.0

4

0

 

0.

18

5

 

0

.042

0

.005

 

0

.474

0

.2

40 – 

 

0.3

8

3

0.

04

9 – 

 

0

.359

 

di

ve

rs

it

y p

lan

kt

on

ic 

for

am

in

if

er

num

be

r

 

26

 

26

 

26

 

26

 

21

 

20

 

20

 

0

 

0

 

20

 

20

 

0

 

0

 

19

 

co

rr

el

at

io

n

 

–0

.286

 

–0

.4

58

 

0.

54

3

 

0.

505

0.

267

 

–0

.2

89

0.

30

– –

 

–0

.2

49

0.

45

– –

 

0.

090

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

7

8

 

0.0

0

9

 

0.

00

2

 

0

.004

0

.121

 

0

.108

0

.0

94 – 

 

0.1

4

4

0.

02

1 – 

 

0

.357

 

abu

ndanc

e plank

toni

for

am

in

if

er

num

be

r

 

26

 

26

 

26

 

26

 

21

 

20

 

20

 

0

 

0

 

20

 

20

 

0

 

0

 

19

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.1

8

7

 

0.3

7

8

 

–0.

02

6

 

–0.

3

0

9

–0

.3

1

7

 

0

.246

0

.656 

– –

 

–0

.1

8

7

–0.

72

6

 

– –

 

–0

.4

4

2

 

si

gnif

ican

ce

 

0.1

8

0

 

0.0

2

8

 

0.

45

0

 

0

.063

0

.080

 

0

.148

0

.0

01 – 

 

0.2

1

4

0.

00

0 – 

 

0

.029

 

w

ar

m

 w

at

er p

lan

kt

on

ic

 

for

am

in

if

er

num

be

r

 

26

 

26

 

26

 

26

 

21

 

20

 

20

 

0

 

0

 

20

 

20

 

0

 

0

 

19

 

co

rr

el

at

io

n

 

0

.401

 

–0

.3

9

0

 

0.

11

0

 

0

.396

0

.454

 

–0

.3

0

6

0.

55

4

 

– –

 

0.0

2

9

0.

65

– –

 

0

.338

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

2

1

 

0.0

2

4

 

0.

29

7

 

0

.023

0

.019

 

0

.094

0

.0

06 – 

 

0.4

5

1

0.

00

1 – 

 

0

.079

 

co

ld

er

 w

at

er p

lan

kt

on

ic 

for

am

in

if

er

num

be

r

 

26

 

26

 

26

 

26

 

21

 

20

 

20

 

0

 

0

 

20

 

20

 

0

 

0

 

19

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.7

3

9

 

–0

.2

8

7

 

0.

19

9

 

–0.

1

1

4

–0

.2

9

6

 

0

.132

0.

64

9

 

– –

 

0.7

4

0

0.

53

– –

 

0

.539

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

0

0

 

0.0

0

0

 

0.

00

1

 

0

.036

0

.036

 

0

.226

0

.0

00 – 

 

0.0

0

0

0.

00

0 – 

 

0

.001

 

ic

hn

ofabri

c t

yp

e 1

 

num

be

r

 

249

 

248

 

248

 

24

8

 

38

 

35

 

35

 

0

 

0

 

38

 

38

 

0

 

0

 

34

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.0

1

4

 

–0

.0

7

8

 

–0.

02

1

 

0

.272

0

.283

 

0

.231

0.

28

7

 

– –

 

0.3

1

2

0.

36

– –

 

–0

.0

4

7

 

si

gnif

ican

ce

 

0.4

1

2

 

0.1

1

0

 

0.

37

3

 

0

.000

0

.042

 

0

.091

0

.0

47 – 

 

0.0

2

8

0.

01

2 – 

 

0

.397

 

ic

hn

ofabri

c t

yp

e 6

 

num

be

r

 

249

 

248

 

248

 

24

8

 

38

 

35

 

35

 

0

 

0

 

38

 

38

 

0

 

0

 

34

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.1

4

9

 

–0

.3

1

1

 

0.

09

4

 

–0.

0

0

3

–0

.2

9

4

 

0

.344

0.

14

7

 

– –

 

0.0

1

5

0.

31

– –

 

0

.157

 

si

gnif

ican

ce

 

0.1

0

9

 

0.0

0

4

 

0.

22

0

 

0

.490

0

.135

 

0

.105

0

.3

01 – 

 

0.4

7

9

0.

12

8 – 

 

0

.296

 

Cocco

li

th

u

s p

el

a

gi

cu

num

be

r

 

70

 

70

 

70

 

70

 

16

 

15

 

15

 

0

 

0

 

15

 

15

 

0

 

0

 

14

 

co

rr

el

at

io

n

 

0.3

6

7

 

0.1

2

8

 

–0.

25

9

 

–0.

3

5

7

–0

.4

3

5

 

0

.447

0.

09

6

 

– –

 

0.4

6

0

0.

23

– –

 

0

.301

 

si

gnif

ican

ce

 

0.0

0

1

 

0.1

4

6

 

0.

01

5

 

0

.001

0

.046

 

0

.048

0

.3

67 – 

 

0.0

4

2

0.

20

0 – 

 

0

.148

 

rewor

ke

d  

na

nn

op

la

nk

to

num

be

r

 

70

 

70

 

70

 

70

 

16

 

15

 

15

 

0

 

0

 

15

 

15

 

0

 

0

 

14

 

 

background image

472

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

Table 2:

   

 Continued 

from 

the 

previous 

pages.

 

  

wate

r d

epth 

inbe

nthic fo

ram

ini

fera

 

oxyphy

lic fo

ramin

ife

ra 

abunda

nce be

nthic 

foramin

ifera 

dive

rsi

ty be

nthic 

foramin

ifera 

dive

rsi

ty pl

ankto

nic

 

foramin

ifi

era 

abunda

nce pl

ankto

nic

 

foramin

ifera 

warm w

ater p

lan

kton

ic 

foramin

ifera 

colder w

ater p

lan

kton

ic 

foramin

ifera 

ichno

fabr

ic t

ype

 1 

ichno

fabr

ic t

ype

 6 

Cocc

olith

us pe

la

gicu

rew

orke

nanno

plankto

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.175

 

0.

39

7 0.

26

0 0.

14

4 0.

07

–0

.0

27

 

–0

.2

32

 

0.

019 

–0

.10

0.

35

0.

52

8 0.

00

0.

42

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

21

0.

02

7 0.

11

0 0.

25

1 0.

35

0.

46

8

 

0.

246 

0.

478 

0.

3

7

0.

0

0

0

 

0

.00

0 0.

48

0.

00

core d

ep

th

 

num

be

r 2

3

 

24 24 24 24 

11 11 

11 11 

123 

1

2

3 33 

33 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.077

 –

0.

312

 

0.

61

–0

.681

 

0.

67

7 0.

36

–0

.789

 

0.

817 

–0

.78

–0

.288

 

0.

52

–0

.302

 

0.

34

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

36

0.

06

0.

00

0.

00

0.

00

0 0.

13

3

 

0.

002 

0.

001 

0.

0

0

0.

0

0

1

 

0.

0

0

0

 

0.

04

0.

02

m

agn

et

ic su

sc

ep

ti

bi

lit

num

be

r 2

3

 

24 

24 

24 

24 11 

11 

11 

11 

123 

12

3

 

33 

33 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.5

79

 –0

.4

58

 

0.

11

0.

85

0 –0

.3

17

 

–0

.9

98

 –0

.3

20

 

–0

.0

31 –0

.13

0.

08

5 –0.1

13

 

–0

.8

91

 

0.

05

si

g

n

if

ic

a

n

ce 

0.

11

4 0.

21

9 0.

42

0.

03

4 0.

30

0.

02

0

 0.

396 

0.

490 0.

4

5

0

.42

8 0

.40

0.

15

0 0.

48

ca

lc

iu

m

 ca

rb

on

at

num

be

r 6 

5 5 

3 3 

3 3 

7

 7 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.720

 –

0.

541

 

0.

84

1 0.

37

5 0.

28

–0

.9

98

 –0

.2

02

 

–0

.1

53 –0

.01

0.

14

0.

61

–0

.9

66

 –0

.1

48

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

05

3 0.

17

0.

03

7 0.

26

7 0.

31

0.

01

9

 0.

435 

0.

451 0.

4

9

0

.37

6 0

.07

0.

08

4 0.

45

or

ga

ni

c ca

rb

on

 

num

be

6 5 

5 5 5 

3 3 

3 3 

7

 7 

co

rre

la

ti

o

n

 

– 

– – – – 

– – 

– – 

 – 

– 

– 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 

– 

– – – – 

– – 

– – 

 – 

– 

– 

hy

d

ro

ge

n i

nd

ex 

num

be

1 1 1 1 

1 1 

1 1 

1

 1 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.3

88

 

0.

03

0.

00

–0

.0

63

 

–0

.2

50

 

–0

.6

05

 0.

304 

0.

111 0.

16

–0.0

62

 0

.26

0.

37

7 0.

31

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

03

0.

44

0.

49

0.

39

0.

15

1 0.

05

6

 0.

232 

0.

396 0.

3

4

0

.38

6 0

.10

0.

26

6 0.

30

δ

 13

G

lobi

ge

ri

n

o

id

es

  

    

  

  tr

il

obu

s 

num

be

2

2

 

19 19 19 19 

24

 

2

4

 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.2

78

 0.

19

–0

.435

 

0.

50

–0

.760

 –

0.

171

 

0.

662 

–0

.4

83 0.

36

0.

18

–0.0

33

 

0.

71

1 0.

33

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

10

0.

20

0.

03

0.

01

0.

00

0 0.

34

2

 

0.

037 

0.

112 0.

1

8

0

.19

8 0

.43

0.

08

9 0.

29

δ

 18

Glo

b

ig

er

in

oi

de

 

    

 t

ril

obu

s 

num

be

r 2

2

 

19 

19 

19 

19 8 

8 8 

24

 

2

4

 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

60

 

0.

02

–0

.0

36

 

0.

09

–0

.3

19

 

–0

.6

82

 0.

674 

–0

.0

93 0.

20

0.

01

8 0

.00

0.

52

–0

.4

11

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 

0.

25

0.

45

0.

44

0.

35

0.

09

1 0.

06

8

 0.

071 

0.

430 0.

3

4

0

.46

7 0

.48

0.

14

5 0.

20

δ

 13

G

lobi

ge

ri

n

a

 

    

    

 bu

ll

oi

des

 

num

be

2

0

 

19 19 19 19 

24

 

2

4

 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

18

0.

69

0 –0

.3

71

 

0.

46

–0

.568

 –

0.

337

 

0.

807 

–0

.8

62 0.

72

0.

46

3 0.

11

0.

81

2 –0

.0

94

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

22

0.

00

1 0.

05

0.

02

0.

00

6 0.

25

7

 

0.

026 

0.

014 0.

0

5

0.

0

1

1

 0.

2

9

2

 

0.

02

5 0.

43

δ

 18

G

lob

ig

er

in

a  

    

    

 bu

ll

oi

d

es

 

num

be

r 2

0

 

19 19 

19 

19 6 

6 6 

24

 2

4

 

6 6 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.113

 

0.

48

–0

.556

 

0.

53

–0

.801

 –

0.

610

 

0.

797 

–0

.7

16 

0.

74

0.

39

1 –0.0

81

 

0.

78

7 –0

.6

38

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

31

0.

01

0.

00

0.

00

0.

00

0 0.

05

4

 

0.

009 

0.

023 

0.

0

1

0.

0

2

4

 0.

3

4

6

 

0.

03

2 0.

08

δ

 13

H

o

eg

lu

n

d

in

    

   el

eg

an

s 

num

be

r 2

1

 

19 

19 

19 

19 8 

26

 2

6

 

6 6 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.207

 

0.

57

4 –0

.3

11

 

0.

38

–0

.6

95

 

–0

.3

96

 0.

523 

–0

.5

02 0.

60

0.

39

3 0

.11

0.

64

0.

99

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

19

0.

01

0 0.

12

0 0.

07

0.

00

1 0.

21

8

 0.

143 

0.

155 0.

1

0

0

.03

5 0

.30

0.

27

0.

01

δ

 18

H

o

eg

lund

in

a

  

    

    

 el

eg

a

n

s 

num

be

r 1

9

 

16 16 16 

16 

6 6 

6 6 

22

 2

2

 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.370

 –

0.

086

 

–0

.5

45

 0.

38

–0

.775

 –

0.

561

 

0.

845 –0

.5

34 

0.

53

9 –0.0

73

 

–0.2

51

 

0.

85

2 –0

.6

32

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 0.

05

0.

37

0.

01

2 0.

06

0.

00

0 0.

09

5

 

0.

008 0.

108 

0.

1

0

6 0

.37

0

.13

0.

01

6 0.

08

δ

 13

U

vi

g

er

in

a

 gr

il

li

 

num

be

r 1

9

 

17 

17 17 

17 7 

7 7 

22

 

2

2

 

6 6 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.5

92

 –0

.2

06

 –0

.3

15

 

0.

02

–0

.5

15

 

–0

.6

17

 0.

653 

–0

.2

14 0.

30

–0.0

71

 0

.09

0.

53

3 0.

13

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

4 0.

21

4 0.

10

9 0.

45

0.

01

7 0.

07

0

 0.

056 

0.

322 0.

2

5

0

.37

6 0

.33

0.

13

8 0.

40

δ

 18

U

vig

er

in

a gr

il

li

 

num

be

1

9

 

17 17 17 

17 

7 7 

7 7 

22

 

2

2

 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.2

09

 –0

.2

66

 –0

.3

27

 

0.

24

7 –0

.3

98

 

0.

22

0.

35

–0

.0

98 –0

.11

–0.2

39

 –0.2

59

 

–0

.1

61

 –0

.5

69

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce 

0.

18

0.

15

0.

10

0.

16

0.

05

7 0.

31

1

 0.

220 

0.

417 0.

4

0

0

.14

2 0

.12

0.

42

0 0.

21

∆δ

 18

num

be

2

0

 

17 17 17 17 

22

 

2

2

 

 

background image

473

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

 

  

wate

r d

epth 

inb

en

th

ic f

oramin

ife

ra 

oxyp

hy

lic f

ora

minif

era

 

ab

undanc

e be

nthic

 

for

am

in

ife

ra

 

div

ers

ity

 benthi

for

am

in

ife

ra

 

div

ers

ity

 pla

nkto

nic

 

for

am

in

ifie

ra

 

ab

undanc

e pla

nk

to

nic

 

for

am

in

ife

ra

 

war

m wa

ter p

la

nkt

on

ic 

for

am

in

ife

ra

 

cold

er w

ate

r plan

kton

ic 

for

am

in

ife

ra

 

ichnof

abri

c ty

pe 1

 

ichnof

abri

c ty

pe 6

 

Coccol

ithu

s pe

lagicu

rew

orke

nanno

plankto

co

rr

el

atio

n 1 

0.46

5 0.

05

–0

.0

8

4

 0.

06

0.

61

–0

.6

2

0

 

0.

62

1 –0

.4

8

5

 

0.

04

5 –0

.3

0

4

 

–0

.1

1

7

 

–0

.2

8

1

 

si

gn

if

ic

an

ce

 –

 

0.01

9 0.

40

0.

36

3 0.

39

0.

05

1 0.

05

0.

05

0 0.11

0.

42

6 0.

09

0.

41

0.

29

wa

te

r d

epth 

num

be

r 41\

2

3

 

20

 

20 20 20 

8 8 

20 

20 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

63

0

.295

 

0.

52

1 –0

.3

1

0

 

–0

.3

3

4

 

0.

27

4 –0

.4

2

4

 

0.53

0.

43

7 –0

.1

1

9

 

0.

20

–0

.0

8

8

 

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0 – 

0.

08

0.

00

4 0.

07

0.

17

3 0.

22

2 0.

11

1 0.05

0.

03

1 0.

31

0.

31

0.

41

inbe

nthi

c fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

41 51\

2

4

 

24 

24 24 

10 10 10 10

 

19 19 

co

rre

la

ti

o

n

 

0

.212

 

0

.542

 

0

.388

 

0.

68

0.

37

6 –0

.4

0

2

 

0.

48

9 –0

.4

9

4

 

0

.055

 

0.

40

–0

.8

7

5

 0.

00

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

09

0.00

0 – 

0.

03

0.

00

0.

14

2 0.

12

5 0.

07

6 0.07

0.

41

0.

04

0.

00

2 0.

49

o

x

y

phyl

ic

 fo

ra

m

ini

fe

ra

 

num

be

r 41 

51

 51\

2

4

 

24 

24 

10 10 10 10

 

19 

19 

8 8 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

03

6 –0

.1

0

2

 

–0

.2

2

7

 

0

.472

 

0

.603

 

0.

87

0

.888

 

0.82

0.

42

0

.461

 –

0

.014

 

0

.522

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

41

0.23

0.

05

– 

0.

01

0.

03

0.

00

0.

00

0.00

0.

03

0.

02

3 0.

48

0.

09

a

bunda

nc

e be

nthi

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

41 51

 51 

51\

2

4

 

24 

10 

10 

10 

10

 

19 

19 8 

co

rre

la

ti

o

n

 

0

.139

 

0

.375

 

0.

30

0.

26

0.

53

6 –0

.4

8

9

 

0.

54

9 –0

.5

2

7

 

–0

.3

5

7

 

0.

22

–0

.4

3

9

 

0.

29

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

19

0.00

0.

01

0.

03

0 – 

0.

05

0.

07

0.

05

0 0.05

0.

06

7 0.

18

0.

13

0.

23

di

ve

rs

it

y

 b

enthi

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

r 41 

51

 

51 

51 51\

2

4

 

10 

10 

10 10

 

19 19 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

9

2

 

0.17

–0

.1

4

3

 –0

.0

3

9

 –0

.3

2

6

 

0

.631

 

0.

54

–0

.6

2

0

 –0

.2

3

1

 

0.

07

0.

29

0.

49

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

20

0.20

0.

25

3 0.

42

8 0.

06

– 

0.

01

0.

04

0.02

1 0.

29

0.

42

0.

35

0.

25

d

iv

ers

it

y p

lan

k

to

n

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

21 

24

 24 24 

24 

26\

1

1

 

11 

11 

11

 8 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

0

4

 

–0

.2

6

1

 0.

13

0.

25

0 0.

16

0

.402

 

0

.820

 

0.85

1 0.

22

–0

.6

7

6

 0.

43

–0

.8

1

4

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

32

0.10

9 0.

26

0.

12

0 0.

21

0.

02

1 – 

0.

00

0.00

0 0.

29

0.

03

3 0.

28

0.

09

a

bunda

nc

e pla

n

k

to

n

ic

 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

21 

24

 24 24 24 

26 26\

1

1

 

11 

11

 8 

8 4 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.3

0

4

 

–0

.0

2

1

 0.

10

–0

.0

5

7

 0.

01

0.

57

0

.494

 

–0

.9

5

3

 –0

.5

1

5

 

0.

38

0.

03

0.

40

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

09

0.46

1 0.

32

0.

39

7 0.

48

0.

00

0.

00

5 – 

0.00

0 0.

09

0.

17

0.

48

0.

29

w

a

rm

 wat

er p

lan

k

ton

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

21 

24

 24 24 24 

26 

26 26\

1

1

 

11

 8 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

29

–0

.0

8

2

 0.

02

0.

07

0 0.

11

0

.720

 

0.

56

0

.956

 

0.

46

7 –0

.5

1

7

 

0.

21

–0

.5

7

2

 

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

09

0.35

2 0.

45

0.

37

2 0.

30

0.

00

0.

00

0.

00

0 – 

0.

12

0.

09

5 0.

39

0.

21

co

ld

er

 w

a

te

r p

lan

k

ton

ic 

fo

ra

m

in

ife

ra

 

num

be

21 

24

 24 24 24 

26 

26 

26 26\

1

1

 

co

rre

la

ti

o

n

 

–0

.1

4

0

 0.14

–0

.5

3

8

 0.

25

–0

.2

9

2

 0.

06

0.

22

–0

.2

3

4

 

0.06

0.

28

3 0.

06

0.

16

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

22

0.18

0.

00

0 0.

06

0.

03

0.

38

7 0.

13

6 0.

13

0.38

– 

0.

00

1 0.

36

0.

19

ic

hnofa

br

ic

 t

y

pe

 1

 

num

be

r 32 

38

 

38 38 

38 

25 25 25 

25

 

24

9\

1

23 

12

3 31 

31 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

25

0.06

0 –0

.0

6

6

 

–0

.1

2

3

 –0

.0

9

8

 

–0

.4

0

8

 –0

.1

3

8

 –0

.1

8

2

 

0.22

0

.151

 

0

.181

 

0.

50

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 

0.

07

0.36

0 0.

34

0.

23

2 0.

27

0.

02

1 0.

25

6 0.

19

1 0.13

0.

00

9 – 

0.

16

0.

00

ic

hnofa

br

ic

 t

y

pe

 6

 

num

be

32 

38

 38 38 38 

25 25 25 25

 

24

9 24

9\

1

23 

31 

31 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

40

8 0.34

–0

.6

5

3

 0.

32

–0

.5

3

8

 

0.

26

0.

08

1 –0

.1

0

4

 –0

.0

2

5

 

0.

15

–0

.0

6

9

 

0.

44

si

g

n

if

ic

a

n

ce

 0.

09

0.12

0.

00

8 0.

14

0.

02

0.

16

9 0.

38

8 0.

35

6 0.46

0.

10

0.

28

– 

0.

00

Co

cc

ol

ith

u

s pe

lagicu

num

be

r 12 

13

 

13 13 

13 

15 15 15 15

 

68 

68 

70\

3

3

 

31 

co

rre

la

ti

o

n

 

0.

70

0.48

–0

.5

6

2

 0.

09

–0

.7

3

2

 0.

33

–0

.5

9

2

 0.

10

–0

.2

1

5

 

0.

10

7 0.

03

0.

47

si

gn

if

ic

an

ce

 

0.

00

0.04

0.

02

3 0.

37

0.

00

2 0.

11

0.

01

0 0.

35

0 0.22

0.

19

2 0.

37

0.

00

0 – 

re

wo

rk

ed

 n

a

n

n

o

p

lan

k

ton

num

be

12 

13

 

13 13 

13 15 

15 15 15

 

68 68 

70 70\

3

3

 

 

Table 2:

   

 Continued 

from 

the 

previous 

pages.

background image

474

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

 Factor 

loadings 

 

1 2 3 4 5 

colder water planktonic foraminifera 

0.847 

0.160 

0.373 

0.218  –0.604 

diversity planktonic foraminifera 

0.814 

0.394 

0.282  –0.285  –0.345 

abundance planktonic foraminifera 

–0.726  –0.199  –0.638  –0.307  0.565 

magnetic susceptibility 

–0.724  –0.184  –0.527 

   0.176 

calcium carbonate 

–0.689 

   –0.443  –0.389 

  

reworked nannoplankton 

0.598 

0.211 

0.266 

  

  

δ

18

Globigerinoides trilobus

 

–0.363 –0.361 –0.108  0.231 

 

 

∆δ

18

O

 

0.363 0.927 0.316 

 

 0.159 

ichnofabric type 1 

   –0.780 

0.184 

0.373  0.145 

δ

13

Hoeglundina elegans

 

0.256 0.609 0.290 –0.130 0.140 

inbenthic 

foraminifera 

0.365 0.277 0.883 0.359 0.251 

abundance benthic foraminifera 

0.475 

0.389 

0.740 

0.499  0.328 

Coccolithus pelagicus 

0.166  

 

0.648 

0.261 

0.144 

δ

18

Hoeglundina elegans

 

0.498 

0.227 

0.632 

  

  

ichnofabric type 6 

0.230 

   0.496 

  

  

organic carbon 

–0.255  –0.233 

   0.725  0.255 

warm water planktonic foraminifera 

0.324 

   0.289 

0.475 

  

δ

13

Globigerinoides trilobus

 

  

   0.140 

0.366  0.555 

diversity benthic foraminifera 

–0.214  –0.275  –0.556  –0.149  –0.196 

oxyphylic foraminifera 

–0.443  –0.424  –0.550 

    

 

Explained variance 

initial eigenvalue 

Sum of squared  

factor loadings 

Factor 

Total 

% of  

variance 

Cumulative 

 % 

Total 

% of 

variance 

Cumulative 

% of  

variance 

after  

rotation 

4.7 
2.1 
2.9 
1.3 
1.1 

23.4 
10.7 
14.4 
  6.3 
  5.6 

23.4 
34.1 
48.5 
54.7 
60.3 

34.9 
  3.2 
24.1 
  3.3 
  4.7 

   1 
   2 
   3 
   4 
   5 
   6 
   7 
   8 
   9 

10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20
 

6.12 
2.89 
2.40 
1.57 
1.16 
0.99 
0.86 
0.75 
0.55 
0.49 
0.40 
0.35 
0.29 
0.28 
0.24 
0.19 
0.16 
0.13 
0.07 
0.03 

30.6 
14.5 
12.0 
  7.8 
  5.8 
  5.2 
  4.3 
  3.7 
  2.8 
  2.5 
  2.0 
  1.8 
  1.4 
  1.4 
  1.2 
  0.9 
  0.8 
  0.7 
  0.3 
  0.1 

  30.6 
  45.1 
  57.1 
  64.9 
  70.7 
  75.9 
  80.3 
  84.1 
  86.8 
  89.3 
  91.3 
  93.1 
  94.5 
  95.9 
  97.1 
  98.0 
  98.9 
  99.5 
  99.9 
100.0 

 

 

 Factor 

loadings 

  

1 2 3 4 5 

colder water planktonic foraminifera 

0.806 

   –0.142  0.228  –0.483 

diversity planktonic foraminifiera 

–0.803 

0.302 

   –0.239 

  

abundance planktonic foraminifera 

0.793 

  

   –0.222  –0.129 

magnetic susceptibility 

–0.662 

0.119  –0.167  0.102 

  

calcium carbonate 

0.657 

  

  

  

  

reworked nannoplankton 

–0.405  –0.167 

0.132  0.211  –0.115 

δ

18

Globigerinoides trilobus

 

   1.007 

   0.314 

  

∆δ

18

O

 

0.112 –0.871  0.288 

 

  0.214 

ichnofabric type 1 

   0.588 

0.245 

  

  

δ

13

Hoeglundina elegans

 

–0.135 0.196 0.786 0.165 

 

 

inbenthic foraminifera 

–0.162  –0.124 

0.675 

  

  

abundance benthic foraminifera 

0.113 

   0.662 

  

  

Coccolithus pelagicus 

  

   0.558 

  

  

δ

18

Hoeglundina elegans

 

   0.389 

0.528  0.471  0.208 

ichnofabric type 6 

–0.230 

   –0.147  0.772 

  

organic carbon 

0.250 

  

   0.481 

  

warm water planktonic foraminifera 

–0.350  –0.121  –0.342  –0.283  0.596 

δ

13

Globigerinoides trilobus

 

  

  

   0.231  0.523 

diversity benthic foraminifera 

   –0.116  –0.240 

  

  

oxyphylic 

foraminifera 

–0.221 –0.185 –0.246  0.228 

  

 

 Table 3b

 Table 3c

compared to calcite tests (Grossmann 1984). Uvi-
gerina  grilli
  does  not  show  dependency  of 

δ

18

O

from  depth  in  the  section  (Table 2)  but  weak
variations  (SD= 0.23)  around  the  mean  of  1.62.
The obvious periods in U. grilli 

δ

18

O do not cor-

relate with magnetic susceptibility (Table 2).

Carbon isotopes

Stable  carbon  isotopes  in  G.  trilobus  demon-

strate  a  weak  but  significant  increase  from  the
bottom to the top of the sequence (Fig. 3c). In the
deeper part, the increase starts with 2.48 at 102 m
and  ends  with  2.66  at  40 m.  Variability  is  not
large (residuals: 0.21) and the periodicity is close
to  having  a  significant  negative  correlation  with
magnetic  susceptibility  (Table 2).  Carbon  iso-
topes  of  G.  trilobus  do  not  show  any  relation  to
depth  in  the  upper  part,  but  values  vary  more
(SD = 0.29) around the mean of 2.63 compared to
the deeper part (Fig. 3c). The positive correlation
of 

δ

13

C oscillations with periods in magnetic sus-

ceptibility is significant in this part of the section
(Table 2). 

δ

13

C-values  of  G.  bulloides  exhibit

similar variability (SD = 0.24) around a mean val-
ue of 0.91, which is much lower than that of G.
trilobus
  (Fig. 3c).  The  correlation  in 

δ

13

C  be-

tween  both  planktonic  species  is  significant,  the
result of parallel fluctuations (Fig. 3c). The large
differences  between  the 

δ

13

C  of  G.  trilobus  and

G. bulloides may result from their different habi-
tats (Chiessi et al. 2007).

Carbon  isotopes  of  H.  elegans  are  distin-

guished  by  a  significant  increase  in  the  deeper
part of the section (Table 2) starting with 1.81 at
102 m and reaching 2.37 at 40 m. Variations are
weak  (residuals:  0.17)  and  correlate  negatively
with  magnetic  susceptibility  (Fig. 3d;  Table 2).
The  few  measurements  in  the  upper  part  of  the
section  do  not  define  a  trend,  but  hint  at  strong
variability  (SD = 0.28)  around  a  mean  value  of
2.68.  Although  there  are  only  a  few  measure-
ments in the upper part, the negative correlation
with  magnetic  susceptibility  is  significant  (Ta-
ble 2).  This  tendency  is  confirmed  by  the  in-
benthic  U.  grilli  for  which  there  are  more
measurements.  The  linear  relations  in 

δ

13

C  be-

tween  H.  elegans  and  U.  grilli  shows  a  signifi-
cant  slope  of  the  regression  line  (b = 0.892)  and
the 95% confidence limit includes the coefficient
of 1 for identical relations. A constant difference
of  —1.92  between  H.  elegans  and  U.  grilli  is
shown by the intercept of the regression line. As
mentioned above, it has been found that pore wa-
ter  gradients  of 

δ

13

C  decrease  with  sediment

depth  due  to  decomposition  of  sedimentary  or-
ganic matter and by the amount of carbon used as
a food supply (Rohling & Cooke 1999). As indi-
cated for H. elegans, constancy of carbon isotope

Table 3a

background image

475

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

Table 3a—c:  a    Factor  extraction  based  on  maximum  likelihood
method and oblimin rotation with Kaiser normalization. – Factor
pattern matrix after oblimin rotation showing important factor load-
ings.  c    Factor  structure  matrix  after  oblimin  rotation  showing
important factor loadings.

Factor 

1 2 3 4 5 6 

1 0.352 

0.541 

0.053 

–0.203 

–0.067 

0.352 1 

0.188 

–0.285 0.077 

–0.099 

0.541 0.188  1 

0.235 0.086 

–0.398 

0.053 –0.285  0.235  1 

0.147 –0.274 

–0.203 0.077 0.086 0.147  1 

–0.131 

–0.067 –0.099 –0.398 –0.274 –0.131  1 

 

ratios  for  U.  grilli  in  the  upper  part  of  the  section  is  con-
firmed  by  large  variations  (SD  of  0.31)  around  0.562
(Fig. 3d).  The  negative  correlation  between 

δ

13

C  and  mag-

netic susceptibility in the upper part of the section as found
with few measurements by H. elegans is also manifested by
U. grilli (Table 2).

Oxygen isotope differences

Stratification of water masses can be estimated by the differ-

ence in 

δ

18

O (

∆δ

18

O; Báldi 2006) between G. trilobus and the

benthic  U.  grilli  (Fig. 3e).  The  lacking  measurements  of  U.
grilli
 in the deeper core can be replaced by the transformation

δ

18

O

grilli

 = 

δ

18

O

elegans

 — 0.582, n = 6.

Because differences between 

δ

18

O at the warmer sea sur-

face  and  the  colder  bottom  are  negative,  absolute  values
were  used  (Fig. 3e).  The  weak  but  significant  decrease  ( b =
—0.006)  in  the  lower  part  of  the  section  indicates  tendency
toward  poorly  stratified  water,  starting  with  differences  of
2.96  at  102 m  declining  to  2.59  at  40 m.  Variations  around
the linear regression are weak (residuals: 0.219). These vari-
ations do not correspond to periods in magnetic susceptibili-
ty (Table 2). The opposite tendency in 

∆δ

18

O can be seen in

the upper part of the section. There, the variability increase is
more than double (b = 0.017) that of the lower part of the sec-
tion ending with 

∆δ

18

O = 3.35 at 8 m. This indicates intensi-

fication  of  water  stratification  in  the  younger  sediments
(Fig. 3e). Variability around the regression line is similar to
that in the lower part of the section (residuals: 0.209). Also,
in  the  upper  part  of  the  section, 

∆δ

18

O  oscillations  do  not

correspond to variations of magnetic susceptibility (Table 2).

Ichnofossils

The  cores,  having  been  cut  vertically,  were  examined  for

ichnofossils at 25 cm intervals (376 samples). Twelve ichno-
species were identified (Pervesler et al. 2008). The ichnotaxa
PhycosiphonNereites and Thalassinoides provide informa-
tion  about  environmental  conditions  on  the  paleo-sea  bot-
tom.  Phycosiphon  predominates  throughout  the  entire
sequence,  accompanied  by  major  occurrences  of  Nereites
(Pervesler et al. 2008). Both taxa represent pioneers that bur-
row in sediments with high amounts of particulate food and

Table 3d: Correlation matrix between factors.

oxygenated pore water. After an increased import of particu-
late  organic  matter,  the  deposit  feeders  producing  Phycosi-
phon
 and Nereites are the first settlers (Wetzel & Uchmann
2001). They live entirely within the sediment and require ox-
ygen  rich  pore  waters  as  they  horizontally  rework  the  sedi-
ment. Nereites becomes less abundant when food content is
reduced or when bottom conditions are more stable favour-
ing ichnotaxa with burrows opening to the sea floor, such as
Thalassinoides,  Chondrites,  Trichichnus  and  Zoophycos
(Pervesler et al. 2008).

The  average  proportions  of  two  ichnofabric  types  de-

scribed  in  Pervesler  et  al.  (2008)  provide  more  information
about  the  paleoenvironment.  In  the  first  ichnofabric  type
(Type 6  in  Pervesler  et  al.  2008),  Nereites,  depending  on
well-oxygenated  sediments,  crosses  Phycosiphon  living  at
the  same  level.  In  the  second  ichnofabrics  type  (Type 1  in
Pervesler  et  al.  2008),  Thalassinoides,  which  characterizes
stable bottom conditions at a higher level, crosses both Phy-
cosiphon
  and  Nereites  burrows  (Pervesler  et  al.  2008).  The
ichnofabric type with abundant Nereites does not show sig-
nificant  trends  (Table 1)  but  demonstrates  variations  corre-
sponding  to  those  of  magnetic  susceptibility  (Table 1;
Fig. 4a). In the deeper part of the section (bottom to 68 m),
the  Thalassinoides  ichnofabric  is  completely  lacking.  It  ap-
pears and reaches a maximum between 60 m and 55 m, then
decreases  to  40 m  (Fig. 4b).  Periodic  less  frequent  appear-
ances  in  the  upper  part  of  the  section  correlate  negatively
with magnetic susceptibility (Table 2; Fig. 4b).

Benthic foraminifera

Benthic foraminfera were investigated in 74 samples taken

throughout  the  section  at  1.2 m  spacing.  102  taxa  could  be
distinguished (Báldi & Hohenegger 2008). The life style and
distribution of benthic foraminifera allows further inferences
about  the  paleoenvironment  of  the  sea  floor  (e.g.  Jorissen
1999; Murray 2006).

Inbenthic foraminifera

All  species,  which  lead  an  inbenthic  life  today  or  extinct

species for which an inbenthic life is inferred on the basis of
morphological  relations  to  living  representatives,  are
summed and counted as a  percentage of the total fauna (Bál-
di  &  Hohenegger  2008).  Proportions  of  inbenthic  foramin-
ifera  increase  upward  (Fig. 4c;  Table 1).  This  increase  is
insignificant in the deeper part from 102 m to 40 m (Table 2)
varying  with  a  SD  of  7.1  around  the  mean  of  30.3 %.  The
significant increase in the upper part of the section (Table 3)
starts with 35.5 % at 40 m reaching 44.2 % at the top. While
negative correlations with magnetic susceptibility are insig-
nificant in the deeper part of the section, they approach sig-
nificance in the upper part (Table 2).

Oxyphylic foraminifera

Species  belonging  to  this  group  (Báldi  &  Hohenegger

2008)  need  well-aerated  bottom  water  reflecting  an
epibenthic  or  shallow  inbenthic  mode  of  life  (e.g.  Corliss

background image

476

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

Fig. 4.  a – Percentages of ichnofabric type 6 with Phycosiphon and Nereitesb – Percentages of ichnofabric type 1 with Thalassinoides
crossing Phycosiphon and Nereitesc – Percentages of inbenthic foraminifera. d – Percentages of oxyphylic foraminifera. e – Abun-
dance of benthic foraminifera. f – Diversity of benthic foraminifera. Grey and white bands indicate periods obtained by moving averages
of magnetic susceptibility.

1991; Jorissen 1999). Percentages of oxyphylic foraminifera
decrease from the bottom to the top of the section (Fig. 4d;
Table 1). In the deeper part of the section, the significant de-
crease  (Table 2)  starts  with  29.3 %  at  102 m  declining  to
17.7 % at 40 m. Variations are weak (residuals: 5.2) correlat-
ing  positively  with  magnetic  susceptibility  (Table 2).  In  the
upper  part  of  the  section,  percentages  vary  intensively
(SD = 9.2)  around  a  mean  of  22.0 %.  These  variations  are
positively correlated with magnetic susceptibility (Table 2).

Abundance

The  benthic  foraminiferal  abundances  were  standardized

for  200 g  dry  sediment  (Báldi  &  Hohenegger  2008).  High

abundance  often  reflects  the  dominance  of  a  few  species
adapted to a specific habitat or dwelling in extreme habitats
due to their opportunistic life; they can reproduce there un-
impeded  by  interspecific  competitors  (e.g.  Valiela  1995).
The  exponential  growth  in  populations  with  unimpeded  re-
production  makes  a  logarithmic  scale  necessary  to  allow
comparisons using linear statistical methods.

Abundance  increases  from  the  bottom  to  the  top  or  the

cored  section,  with  a  negative  correlation  to  magnetic  sus-
ceptibility (Fig. 4e; Table 1). The increase is insignificant in
the deeper part (40 m to 102 m; Table 2), where abundance
oscillates weakly (SD=6.64

×10

3

) around a geometric mean

of  7.34

×10

3

 individuals 200 g

—1

. These variations are nega-

tively  correlated  with  magnetic  susceptibility  (Table 2).  In

background image

477

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

the  upper  part  of  the  section,  strong  variations
(SD = 1.70

×10

4

) around a geometric mean of 1.35

×10

4

 indi-

viduals 200 g

—1 

are negatively correlated with magnetic sus-

ceptibility  (Table 2).  The  significant  increase  in  abundance
from  the  bottom  to  the  top  of  the  sequence  appears  to  be  a
stepwise  function  with  mean  values  differing  significantly
between the lower and upper part of the section.

Diversity

In  contrast  to  the  high  abundance  that  is  often  correlated

with the dominance of a few species, diversity is characterized
by  numerous  species  possessing  similar  specimen  abundanc-
es. Therefore, diversity is an indicator of habitat quality for the
organism group (a discussion of the different factors causing
diversity  see  Valiela  1995).  From  the  various  diversity  mea-
sures,  the  Measure  of  Evenness  (J’),  derived  from  the  Shan-
non Information Measure H’, was selected (Krebs 1989).

Diversity  decreases  significantly  from  the  bottom  to  the

top of the cored sequence (Fig. 4f; Table 1) exhibiting a pos-
itive  correlation  with  magnetic  susceptibility.  The  decrease
is  also  significant  in  the  deeper  part  of  the  section  starting
with  J’ = 0.678  at  102 m  reaching  J’ = 0.584  at  40 m  with
weak  variations  (residuals:  0.096).  Except  the  deepest  sam-
ple,  variations  around  a  mean  of  J’ = 0.660  are  weak  from
100 m  to  53 m  (SD = 0.048)  suddenly  intensifying  (SD  of
0.063)  between  53 m  and  38 m  with  a  significantly  lower
mean  of  J’ = 0.571  (Fig. 4f).  Diversity  variability  is  again
more intensive in the upper part of the section (8 m to 40 m),
with  no  significant  relation  to  depth  (Table 2).  Again,  the
mean is lower (J’ = 0.564) compared to the two lower inter-
vals. Variations correlating with magnetic susceptibility (Ta-
ble 2)  have  the  highest  amplitudes  (SD = 0.098).  Therefore,
the  significant  decrease  in  diversity  is  not  linear  but  is  best
explained by a stepwise function (Fig. 4f).

Planktonic foraminifera

This  group  of  microorganisms  can  be  used  to  evaluate

conditions  in  the  upper  500  meters  of  the  pelagic  realm.
Planktonic  foraminifera  respond  to  many  different  environ-
mental  factors,  but  are  mainly  affected  by  temperature  and
nutrients (e.g. Hilbrecht 1996; Arnold & Parker 1999). Wa-
ter depth is an important factor influencing the life cycles de-
pendent on the depth of the thermocline, pycnocline, or the
chlorophyll maximum (Arnold & Parker 1999).

Planktonic foraminifera were investigated from 36 samples

taken at approximately 2.4 m intervals along the cored section
(Rupp & Hohenegger 2008). They were grouped at the gener-
ic level or put into morphological groups such as 4-chambered
or 5-chambered globigernids. Beside the taxonomic investiga-
tion and their relationship to environmental factors, some indi-
ces  and  proportions  characterizing  the  environment  and/or
environmental factors were measured.

Cold and cold-temperate water indicators

According to Hilbrecht (1996) and Li et al. (1999), higher

abundances  of  “four-  and  five  chambered  globigerinids”  as

well  as  Turborotalita  signalize  cold  water,  while  Globotur-
borotalita
 and Globorotalia prefer cool-temperate water.

The  high  percentages  of  cold  water  planktonic  foramin-

ifera  do  not  show  a  significant  trend  along  the  section  (Ta-
ble 1) oscillating with a standard deviation of 15.9 around a
mean  of  70.7 %  (Fig. 5a).  Variability  is  more  intensive
(SD = 20.3)  in  the  upper  core  compared  to  the  deeper  part
(SD = 13.9).  In  both  parts  of  the  stratigraphic  sequence,  the
variations have a significant negative correlation with mag-
netic susceptibility (Table 2).

Warm and warm-temperate water indicators

Orbulinids,  Globigerinoides  and  Globoquadrina  are  re-

garded  as  warm  water  indicators,  while  Globigerinella  pre-
fers warm-temperate environments (Bicchi et al. 2003; Rupp
& Hohenegger 2008).

In  percentage  abundance,  this  group  behaves  oppositely  to

the group indicating cold water masses (Fig. 5b). This is evident
in  the  high  negative  correlation  between  the  two  groups  (Ta-
ble 1). Relations of warm water indicators to depth in the sec-
tion are insignificant for the entire sequence (Tables 1, 2). From
102 m  to  40 m,  percentages  vary  little  (SD = 11.4)  around  a
mean  of  22.7 %.  Variations  become  greater  (SD = 14.7)  in  the
upper  part  of  the  section  around  a  lower  mean  of  15.9 %.  In
contrast to the cooler water indicators, the percentages of warm
water planktonic foraminifera correspond positively to periods
of increased magnetic susceptibility (Table 2).

Abundance

The  planktonic  foraminiferal  abundances  were  standard-

ized  for  1 g  dry  sediment  (Rupp  &  Hohenegger  2008).  Be-
cause  of  the  exponential  growth  in  populations,  logarithms
of numbers were used for further linear statistical analyses.

Abundance declines from the bottom to the top of the se-

quence (Table 1) but these relations are insignificant in both
the  deeper  and  upper  part  of  the  section  (Table 2).  While
mean abundance is high between 52 m and 102 m (geomet-
ric  mean:  493.0  individuals  g

—1

  with  a  SD  of  267.1),  abun-

dance  is  low  from  52 m  to  8 m  (geometric  mean:  189.7
individuals  g

—1

  with  a  significantly  higher  SD  of  310.3

caused  by  a  maximum  of  1100  individuals  g

—1

  at  30 m;

Fig. 5c).  The  decline  in  abundance  can  be  explained  by  a
stepwise  function  with  different  means  (Fig. 5c).  Negative
correlations  with  magnetic  susceptibility  are  significant  for
both the lower and the upper parts of the section (Table 2).

Diversity

Diversity of the planktonic foraminifera was calculated us-

ing  the  Simpson  Index  1-D  (D  =  Dominance;  Rupp  &  Ho-
henegger  2008).  Similarly  to  benthic  foraminifera,  the
diversity  of  planktonic  foraminifera  is  the  opposite  of  abun-
dance,  as  shown  by  the  high  negative  correlation  between
both  indices  (Table 1).  These  correlations  are  not  as  high  as
for benthic foraminifera because diversity is constant through-
out the entire sequence (regression coefficient  = 7E-05;  Ta-
ble 1)  while  abundance  decreases.  Evaluation  of  the  increase

background image

478

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

in  plankton  diversity  is  hampered  by  an  extreme  outlier  at
26 m (1-= 0.25; Fig. 5d). Deleting the outlier from the analy-
sis  improves  measure  of  the  increase  (= 0.0006),  but  it  still
remains  insignificant.  Diversity  increases  significantly
(= 0.0017)  in  the  deeper  part  of  the  section  starting  with
0.699 at 102 m and reaching 0.804 at 40 m (Fig. 5d) with re-
siduals of 0.077. Neglecting the outlier at 26 m, diversity var-
ies with standard deviations of 0.055 around a mean of 0.764.
Correlation  with  magnetic  susceptibility  is  significant
throughout the whole section (Table 1).

Calcareous nannoplankton

Samples for the investigation of calcareous nannoplankton

were taken at approximately 1 m spacing down to 100 m (94

samples).  Seven  additional  samples  were  taken  in  ~ 20 cm
intervals  between  100 m  and  102 m  (Ćorić  &  Hohenegger
2008). Percentages of dominant species were used for char-
acterizing  assemblages  and  their  dependence  on  environ-
mental  factors.  Two  groups  with  strong  relations  to
environmental  factors  were  analyzed,  supporting  the  results
obtained from planktonic foraminifera.

Coccolithus pelagicus

Coccolithus pelagicus is as an important paleoecologic in-

dicator.  It  is  abundant  in  cold  water  (Okada  &  McInyre
1979;  Winter  et  al.  1994).  High  proportions  of  this  species
also indicate higher nutrient levels and eutrophic conditions
(Ćorić & Hohenegger 2008).

Fig. 5.  a – Percentages of cold and cold temperate planktonic foraminifera. b – Percentages of warm and warm temperate planktonic for-
aminifera. c – Abundance of planktonic foraminifera. d – Diversity of planktonic foraminifera. e – Percentages of the nannoplankton
Cocolithus pelagicusf – Percentages of reworked nannoplankton. Grey and white bands indicate periods obtained by moving averages of
magnetic susceptibility.

background image

479

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

The proportion of C. pelagicus increases from the bottom

to the top of the section (Table 1; Fig. 5e). In the deeper part
of  the  section  (40 m  to  102 m)  the  increase  is  insignificant
(Table 2), where proportions vary (SD = 3.14) around an av-
erage  of  4.71 %.  Between  8 m  and  40 m,  percentages  are
more  variable  (SD = 3.82)  around  a  higher  mean  of  7.43 %
(Fig. 5e). The significant increase of C. pelagicus along the
sequence  is  thus  not  linear,  but  follows  a  stepwise  function
(Fig. 5e). Correlations with magnetic susceptibility are nega-
tive and significant in the deeper part of the section, but in-
significant in the upper part (Table 2).

Reworked nannoplankton

Late Cretaceous, Paleogene and Early Miocene taxa indi-

cate reworking of older sediments due to tectonic movement
or increased erosion (Ćorić & Hohenegger 2008).

The  proportion  of  reworked  nannofossils  increases  signifi-

cantly from the bottom to the top of the section, and is posi-
tively  correlated  with  magnetic  susceptibility  (Table 1).  This
is  in  contrast  to  C.  pelagicus,  which  is  negatively  correlated
with magnetic susceptibility. Similar to the latter, an increase
is  insignificant  in  both  parts  of  the  sequence  (Table 2).  Per-
centages vary slightly (SD = 1.18) around 1.2 % in the deeper
part  of  the  section,  becoming  more  variable  (SD = 5.62)
around  a  higher  mean  of  5.05 %  in  the  upper  part  (Fig. 5f).
Again, the increase over the entire section is not linear but can
be explained with a stepwise function (Fig. 5f).

Environmental factors

To  explain  the  factors  that  influenced  the  environmental

variables  explained  above,  we  used  the  statistical  methods
summarized  as  ‘Latent  Structure  Models’  (Krzanowski  &
Marriott 1995), often termed ‘Factor Analysis’ (Davis 2002).

We used the ‘Maximum Likelihood Factor Analysis’, first

developed by Lawley (1940), because it avoids many prob-
lems  arising  by  other  factor  analytical  methods  (for  details
see Krzanowski & Marriott 1995; Davis 2002). After finding
the  optimum  solution  of  independent  factors  explaining  the
frequency  distribution  of  variables,  these  artificial  mathe-
matical  factors  can  be  interpreted  as  natural  environmental
factors. However, the independence of natural factors in en-
vironmental  science  as  postulated  by  orthogonal  factors,
even though rotated, is unsustainable. For example, produc-
tivity  of  phytoplankton  depends  on  non-stratified  water
masses, temperature and other parameters. Therefore, an ob-
lique factor rotation optimizes the correlation between vari-
ables and factors that is expressed in the ‘structure matrix’. It
also  optimizes  the  correlation  between  factor  loadings  and
the  correlation  matrix  of  variables  expressed  in  the  ‘pattern
matrix’.  By  this  process,  factors  are  no  longer  independent
but inter-correlated to different degrees. The ‘direct oblimin
method’ (Jennrich & Sampson 1966) with Kaiser normaliza-
tion was used here to get oblique (correlated) factors.

Previous calculations of factor analyses based on principal

component  extraction  demonstrated  that  the  variable  ‘water

depth’ is a single factor. Therefore, this variable was excluded
from the analysis. Before starting factor analysis, all percent-
age  data  were  linearized  by  the  arcsine-root  transformation
(Parker & Arnold 1999) and abundance data transformed to
logarithms.

Five  factors  explaining  70 %  of  total  variance  were  ex-

tracted  and  rotated  for  optimizing  relations  between  vari-
ables and factors as well as optimizing correlations between
factors (Table 3a). Factor loadings of variables are shown in
the  pattern  and  structure  matrix  (Table 3b,c).  Factor  scores
for variables were calculated using the regression method.

In  the  following,  five  significant  factors  (eigenvalue  > 1)

are  explained  by  their  loadings  and  are  interpreted  in  terms
of ecology.

Factor 1

The  main  factor,  initially  explaining  30.6 %  of  total  vari-

ance,  and  increasing  to  34.9 %  after  oblique  rotation
(Table 3a),  is  most  positively  loaded  by  the  variables  ‘cold
water planktonic foraminifera’, ‘abundance of planktonic for-
aminifera’  and  ‘calcium  carbonate  content’,  with  additional
positive loading by ‘organic carbon content’ and ‘differences
in 

δ

18

O  between  planktonic  and  benthic  foraminifera’.  High

negative  loadings  are  from  ‘diversity  of  planktonic  foramin-
ifera’,  ‘magnetic  susceptibility’,  ‘reworked  nannoplankton’
and  ‘warm  water  planktonic  foraminifera’,  with  lesser  nega-
tive loadings by ‘ichnofabric type 6 with Nereites’ and ‘oxy-
phylic benthic foraminifera’ (Table 3b,c).

This  factor  represents  the  mean  temperature  of  the  sea

without  differentiation  between  surface  and  bottom  waters.
This  interpretation  is  supported  by  the  dependence  of  the
above  variables  on  temperature.  Beside  direct  temperature
indicators  such  as  warm  and  cold  water  foraminifera,  the
higher  amount  of  calcium  carbonate  partly  results  from
abundant  planktonic  foraminifera  preferring  nutrient-rich
cold  water  combined  with  organic  carbon  originating  from
marine  photosynthetic  organisms.  The  negative  loading  by
magnetic susceptibility confirms the correlation between ter-
rigenous input through intensified weathering and erosion at
times of maxima in eccentricity and obliquity, which led to
higher  insolation  and  increased  seasonal  differences.  The
higher  input  of  terrigenous  material  during  warm  periods
also explains the negative loading of reworked nannofossils
for  this  cold-water  factor.  Factor  scores,  indirectly  scaling
paleo-temperature  of  the  seawater  during  deposition,  can
now be used to demonstrate temperature changes in the time
interval during which the sediments were deposited (Fig. 6).
Periods of colder water were from 101 m to 92 m, from 73 m
to 50 m and from 35 m to 23 m, while in the other intervals
warm water dominated (Fig. 6).

Factor 2

This factor, initially explaining 14.5 % of total variance, be-

comes less important (3.2 %) after oblique rotation (Table 3a).
Two opponents with extreme loadings characterize this factor.
δ

18

O of the planktonic foraminifer G. trilobus positively loads

this factor, while ‘differences in 

δ

18

O between planktonic and

background image

480

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

benthic  foraminifera’  shows  high  negative  loadings
(Table 3b,c).  ‘Ichnofabric 1  with  Thalassinoides’  has  a  high
positive  factor  loading,  while  lower  but  significant  positive
loadings by ‘

δ

18

O of the benthic H. elegans’ and ‘diversity of

planktonic foraminifera’ additionally characterize this factor.

The  extreme  loading  by  positive 

δ

18

O  in  both  the  plank-

tonic and benthic foraminifers and the high negative loading
in the 

∆δ

18

O values allows the interpretation of this factor as

a signal for stratified water masses. Positive scores indicate
non-stratified, mixed water, while negative scores are typical
of stratified water masses (Fig. 6).

The relation between Factors 1 and 2 demonstrate the advan-

tage  of  oblique  rotated  factors.  Both  are  positively  correlated
(Table 3d)  confirming  the  correspondence  between  stratifica-
tion and warm surface water. Differences between both factors
show  that  water  mixing  occurred  during  warm  water  periods
(Fig. 6). The intensive variation of this factor between 10 m and
40 m is partly caused by more intense environmental changes,
but  the  incomplete  stratigraphic  record  resulting  from  loss  of
sediments through tectonics must also be considered (Hoheneg-
ger et al. 2008; Ćorić & Hohenegger 2008).

Fig. 6. Comparing factor scores obtained by maximum likelihood factor analysis with the single scale of nonmetric multidimensional scaling
(MDS) and insolation curves between —14.379 and —14.142 Myr. Colors of the units indicate ‘warm’ (orange) and ‘cold’ (blue) temperatures.

Factor 3

The importance of the third factor, with an initial variance

proportion of 12 % increasing to 24.1 % after oblique rotation
approximates  the  Factor 1  (Table 3a).  Factor 3  is  high  posi-
tively loaded by a series of variables starting with ‘

δ

13

C of H.

elegans’ and followed in decreasing order by ‘inbenthic fora-
minifera’,  ‘abundance  of  benthic  foraminifera’,  ‘percentages
of C. pelagicus’ and ‘

δ

18

O of Helegans’ (Table 3b,c). Lower

positive  loadings  are  by  ‘differences  in 

δ

18

O  between  plank-

tonic  and  benthic  foraminifera’  and  ‘ichnofabric 1  with
Thalassinoides’. ‘Warm water planktonic foraminifera’, ‘oxy-
phylic benthic foraminifera’ and ‘diversity of benthic foramin-
ifera’ load this factor negatively (Table 3b,c).

According to the positive and negative loadings, this fac-

tor seems to scale dysoxic bottom conditions. The main ar-
gument  is  based  on  the  richness  of  inbenthic  foraminifera
coupled with their abundance, while diversity of benthic for-
aminifera is low. The indication of oxygen-depleted bottom
sediments is supported by the negative loading of oxyphylic
benthic  foraminifera  and  the  positive  loadings  by  the  trace

background image

481

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

fossil  Thalassinoides  that  prefers  stable  bottom  conditions
with  burrows  opening  to  the  sea  floor.  Therefore,  factors
scores can be used as a scale measuring the intensity of oxy-
gen depletion.

Again,  this  factor  indicating  the  degree  of  oxygen  deple-

tion  is  highly  positively  correlated  with  Factor 1,  which
characterizes cold water, and less, but still significantly posi-
tively correlated with Factor 2 indicating the degree of strati-
fication of the water (Table 3d). Using factor scores, oxygen
depletion increases from the bottom to the top of the section,
partially  mimicking  oscillations  found  in  the  temperature
Factor 1 (Fig. 6).

Factor 4

Representing 7.8 % of the initial variance, the importance

of  this  factor  decreases  to  3.3 %  after  rotation  (Table 3a).
The  main  variable  loading  this  factor  is  ‘ichnofabric  type  6
with Nereites’ followed in decreasing importance by ‘organ-
ic  carbon  content’,  ‘

δ

18

O  of  H.  elegans’,  ‘

δ

18

O  of  G.  trilo-

bus’, ‘

δ

13

C of Gtrilobus’, ‘oxyphylic benthic foraminifera’,

‘cold  water  planktonic  foraminifera’  and  ‘reworked  nanno-
plankton’  (Table 3b,c).  This  factor  is  weakly  negatively
loaded by ‘warm water planktonic foraminifera’, ‘diversity’
and ‘abundance of planktonic foraminifera’ (Table 3b,c).

This factor clearly indicates the input of particulate terrig-

enous organic material (POM) that is relatively rich in oxy-
gen (type III kerogen) during periods of colder water. These
produce  the  ideal  environment  for  the  opportunistic  ichno-
fossil Nereites. Therefore, factor scores as a scale character-
ize the input of oxygen-rich particulate organic matter from
land (Fig. 6).

Factor 5

The importance of this factor with a proportion of 5.8 % of

the  initial  variance  does  not  significantly  decrease  after  ob-
lique  rotation  (4.7 %).  Two  variables,  ‘warm-water  plank-
tonic foraminifera’ and ‘

δ

13

C of Gtrilobus’,  load this factor

positively,  accompanied  by  ‘differences  in 

δ

18

O  between

planktonic  and  benthic  foraminifera’  and  ‘

δ

18

O  of  H.  ele-

gans’ (Table 3b,c). ‘Cold-water planktonic foraminifera’, ac-
companied with ‘abundance of planktonic foraminifera’ and
‘reworked nannoplankton’, cause negative loadings.

This  factor  reflects  surface  productivity,  indicated  by  the

high 

δ

13

C of the shallow dwelling G. trilobus, a species that

prefers warm water coupled with a high degree of stratifica-
tion  (Table 3b,c).  These  dependencies  of  Factor  5  explain
the  significant  negative  correlation  to  the  temperature  Fac-
tor 1 characterizing cold-water masses (Table 3d). Using fac-
tor scores as scales, variations of the temperature factor are
weakly  negatively  mirrored  by  the  productivity  Factor 5
(Fig. 6).

Paleoenvironmental  interpretation

Relating the numerical factors obtained by latent structure

analysis  to  the  main  environmental  parameters  influencing

the  distribution  of  organisms  in  the  sea  enables  reconstruc-
tion  of  the  environment  in  the  Paratethys  of  the  southern
Vienna Basin and its changes during the late Early Badenian
between —14.379 and —14.142 Myr. This precise dating (Ho-
henegger et al. 2008) allows evaluation of the variation of in-
solation, e.g. intensity of the sunlight that depends on orbital
cycles during this time. Using Laskar et al. (2004), we calcu-
lated the insolation for summer months at 65° N for the time
interval represented by the Baden-Sooss section to determine
whether they can explain the changes in environmental con-
ditions  in  the  Badenian  Sea  on  the  southwestern  border  of
the  Vienna  Basin.  Although  the  environment  changed  con-
tinuously, the sequence could be partitioned into stratigraph-
ic  units  deposited  under  similar  conditions.  These  units  are
discussed in detail below (Fig. 6).

Unit 1 (101 m to 102 m; —14.379 Myr to —14.377 Myr)

The environment during deposition of the deepest part of

the  section  can  be  reconstructed  as  fully  marine  with  water
depth around 300 m. In spite of warm temperatures and well-
stratified  water  masses,  oxygen  depletion  of  the  sediment
was not extreme. The input of terrigenous particulate organic
material  rich  in  oxygen  as  well  as  the  export  productivity
from the surface waters remained at a medium level (Fig. 6).
The  trace  fossil  Trichichnus  indicating  firm  bottom  reacted
to the decreased input of oxygen, and high proportions of in-
benthic  foraminifera  are  explained  through  the  dysaerobic
conditions.  Surface  waters  were  characterized  by  abundant
warm-water planktonic foraminifera (GlobigerinellaGlobo-
quadrina
)  and  the  calcareous  nannoplankton  assemblage
with  warm-water  indicators  Reticulofenestra  and  Spheno-
lithus
.

Unit 2 (92 m to 101 m; —14.377 Myr to —14.359 Myr)

The temperature decreased during this interval, reaching a

minimum  around  97 m,  afterwards  returning  to  mean  tem-
peratures at 93 m. This parallels the insolation curve as well
as  the  signal  for  stratified  water  masses  (Fig. 6).  Both  fac-
tors,  cold  and  non-stratified  water  do  not  lead  to  major
changes in oxygenation. On the contrary, moderate dysoxia
at the beginning of this interval decreased continuously until
its end. This decline can be explained by the rise in oxygen-
rich particulate organic material. Increasing bottom instabili-
ty  is  mirrored  in  the  proportion  of  the  Nereites  dominated
ichnofabric  type 6.  Additionally,  the  number  of  inbenthic
foraminifera decrease continuously while oxyphylic taxa be-
come  important.  Among  planktonic  foraminifera,  the  “five-
chambered  globigerinds”  and  Turborotalita  indicate  cold
non-stratified  water  masses  as  does  the  nannoplankton  spe-
cies Coccolithus pelagicus.

Unit 3 (89 m to 92 m; —14.359 Myr to —14.353 Myr)

This  is  a  short  transitional  interval.  Temperatures  re-

mained at a medium level. Stratification and surface produc-
tivity  increased  together  with  a  decline  in  terrigenous
oxygen-rich organic material. Ichnofabric type 3 with Scoli-

background image

482

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

cia replaced Trichichnus of the previous period suggesting a
higher sedimentation rate (Pervesler et al. 2008) in this unit.
A  few  laminated  layers  are  visible  (Wagreich  et  al.  2008).
Higher sedimentation rates are also indicated by the magnet-
ic susceptibility (Fig. 2a). Percentages of inbenthic foramin-
ifera  decreased,  while  oxyphylic  forms  increased  slightly.
Globorotalia  dominated  the  planktonic  foraminifera,  with
lower proportions of the warm-water Globigerinoides.

Unit 4 (80 m to 89 m; —14.353 Myr to —14.344 Myr)

This  unit  is  characterized  by  abundant  mm  thick  lamina-

tions,  especially  between  82 m  and  85 m  (Wagreich  et  al.
2008)  and  high  magnetic  susceptibility  (Fig. 2a).  The  tem-
perature  was  warm  and  conditions  became  the  most  olig-
otrophic of the entire section. During the times of maximum
lamination, the waters were well oxygenated and the input of
terrigenous oxygen-rich particulate organic matter reached a
minimum  (Fig. 6).  The  lamination,  partly  destroyed  by  the
opportunistic  Phycosiphon,  can  be  explained  by  the  higher
sedimentation  rates  impeding  bioturbation  (Pervesler  et  al.
2008).

Dating  of  the  sequence  indicates  a  mean  sedimentation

rate  of  470 mm/kyr  for  the  deeper,  tectonically  unaffected
part (Hohenegger et al. 2008). Distances of ~1 mm between
the dark lamellae in the main laminated part at 84.5 m cor-
respond  to  an  annual  sedimentation  rate  of  1000 mm/kyr,
roughly  doubling  the  ‘normal’  sedimentation  rate,  and  is
reflected  in  the  peak  in  magnetic  susceptibility  (Fig. 2a).
Stretching the insolation curve to correct for the higher sed-
imentation  rate,  shows  a  maximum  corresponding  to  the
peak  in  temperature  (Fig. 6).  Oxyphylic  benthic  foramin-
ifera  are  abundant  and  the  proportion  of  inbenthics  is  low
(Fig. 4c,d). The planktonic foraminifer Globorotalia domi-
nates  throughout  the  unit,  indicating  waters  deeper  than
240 m.  This  genus  is  accompanied  in  the  lower  and  upper
part of the unit by Globigerinoides and in the strongly lam-
inated central part of the unit by the warm-water indicators
Globigerinella  and  Globoquadrina  (Rupp  &  Hohenegger
2008).  Globigerinoides  and  Globigerinita  are  abundant  in
the  transition  to  the  succeeding  unit 5.  Reticulofenestra
minuta
  dominates  the  calcareous  nannoplankton,  some-
times  accompanied  by  Sphenolithus.  Beside  these  warm-
water indicators, Umbilicosphaera jafarii, characteristic for
warm and slightly hypersaline water, makes its first appear-
ance (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 5 (73 m to 80 m; —14.344 Myr to —14.323 Myr)

This interval marks a transition from warm to cooler water

conditions (Fig. 6). Declining temperature is coupled with an
increase in eutrophication (Fig. 6). The input of oxygen-rich
particulate organic material is high, thus the ichnofabric type
with Nereites needing oxygen rich sediments dominates. At
the end of this interval, bottom conditions become more oxy-
gen  depleted  as  indicated  by  Zoophycus  and  Scolicia  (Per-
vesler  et  al.  2008).  The  increase  in  eutrophication  is  also
documented in the decline of oxyphylic and the increase of
inbenthic foraminifera (Fig. 4c,d). The planktonic foramini-

fer Globorotalia dominates the whole unit, where Globiger-
inoides
 has its maximum in the deeper part and is abundant
up  to  the  end  of  the  interval  (Rupp  &  Hohenegger  2008).
Coccolithus pelagicus indicating non-stratified cooler water
becomes more common than in the previous unit, while the
warm  water  species  R.  minuta  decreases.  The  abundant  U.
jafarii
  as  an  additional  warm-water  species  hint  to  the  less
cooling during this interval (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 6 (62 m to 73 m; —14.323 Myr to —14.301 Myr)

Together with the subsequent unit, this interval is character-

ized by low but constant terrestrial sediment input as indicated
by  magnetic  susceptibility  (Fig. 2a).  Temperature  continues
the decline that started in the previous period, while eutrophi-
cation  perpetuates  at  a  medium  level  (Fig. 6).  Water  mass
changes  from  well-  to  non-stratified  water  and  the  input  of
oxygen-rich  particulate  organic  material  remains  high,  while
shallow water productivity weakens during this interval. Dur-
ing high oxygen-rich input of particulate organic material, the
ichnofabric type with Nereites dominates. Decrease of this in-
put in the uppermost part leads to dysoxic bottom conditions
and the first Thalassinoides ichnofossil appears (Fig. 4b). The
proportion of inbenthic foraminifera is high in the deeper part
and decreases towards the upper part, whereas oxyphylic taxa
are  of  low  to  medium  abundance  (Fig. 4d).  Globorotalia
reaches  its  highest  proportions  in  this  unit,  and  along  with
“four-chambered  globigerinids”  dominates  the  planktonic
foraminifera. The nannoplankton U. jafarii reaches its highest
proportion in this unit. Reticulfenestrids are of medium abun-
dance, while the proportion of C. pelagicus is high, but not ex-
treme,  confirming  the  cooler  conditions  during  this  interval
(Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 7 (49 m to 62 m; —14.301 Myr to —14.275 Myr)

Temperature  cools  to  a  local  minimum  at  58 m,  afterwards

rising slightly to a medium level at 50 m. This tendency is also
pictured  in  a  distinct  lack  of  stratification  of  the  water  mass.
Oxygen depletion reaches a maximum at 52 m that is the high-
est  for  the  deeper,  tectonically  unaffected  part  of  the  section
(Fig. 6). This maximum coincides with a peak in shallow-water
productivity,  whereas  the  input  of  particulate  organic  material
gets a minimum. Ichnofabric type 1 with Thalassinoides, which
prefers dysoxic bottom conditions shows its highest proportions
during this period (Pervesler et al. 2008). Inbenthic foraminifera
increase  to  a  maximum  at  53 m,  where  a  minimum  in  oxy-
phylic species is observed (Fig. 4d). The slightly increasing in-
put of oxygen-rich particulate organic material at the end of this
unit,  which  is  also  marked  by  an  increment  of  coarse-grained
sediments (Wagreich et al. 2008), leads to higher abundance of
the benthic foraminifer Trifarina angulosa, which prefers well-
aerated,  turbulent  bottom  water  (Báldi  &  Hohenegger  2008).
Colder water planktonic foraminifera dominate in the lower part
of the interval, but their abundance decrease, when warm-water
planktonic foraminifera like Globigerinella and Globoquadrina
become abundant (Fig. 5a,b; Rupp & Hohenegger 2008). Dom-
inance of the nannoplankton R. minuta, abundant C. pelagicus
together with the complete lack of Sphenolithus indicate medi-

background image

483

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

um water temperature and lower salinity (Ćorić & Hohenegger
2008). The latter is additionally documented by the benthic for-
aminifer Trifarina angulosa (Báldi & Hohenegger 2008).

Unit 8 (38 m to 49 m; —14.275 Myr to —14.258 Myr)

The  temperature  increased  during  this  interval.  This  ten-

dency  is  correlated  with  a  trend  toward  oligotrophic  condi-
tions.  Although  temperatures  were  high,  the  increased
stratification of the water mass is interrupted at  43 m. This is
also reflected in a lower input of particulate organic material.
The  sea  bed  sediments  were  oxygen  depleted  at  the  begin-
ning of the interval, characterized by ichnofabric type 1 with
Thalassinoides,  but  later  became  oxygenized  as  a  result  of
increased terrigenous input indicated by a maximum of mag-
netic susceptibility (Fig. 2a). Nereites becomes the dominant
ichnofossil in the younger interval. After the strong increase
of inbenthic foraminifera in the previous interval, a slight de-
cline in their abundance between 42 m and 49 m is followed
by a large increase at the end (Fig. 4c). The benthic foramin-
ifer T. angulosa is abundant in the lower part (Báldi & Ho-
henegger  2008)  but  decreases  towards  the  end.  The
proportion of the warm water planktonic foraminiferal gen-
era  Globigerinoides,  Globigerinella  and  Globigerinita  in-
creases  (Rupp  &  Hohenegger  2008).  Dominance  of  the
nannoplankton  R.  minuta  together  with  fewer  sphenolithids
indicates  the  warm  water  and  euryhaline  conditions  in  the
upper part of the unit (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 9 (35 m to 38 m; —14.258 Myr to —14.237 Myr)

The  first  major  tectonic  disturbances  can  be  seen  in  the

lower part of this unit, between 35 m and 37 m (Wagreich et
al. 2008). They are indicated by a strong decrease in magnet-
ic  susceptibility  at  the  beginning  of  the  period  separating  it
from  the  previous  interval.  Environmental  conditions
changed rapidly. The temperature increased to a maximum at
37 m and suddenly changes back to colder at the end of the
interval. Oxygen depletion shows the opposite trend and the
input of particulate organic material follows the same trend.
Stratification of the water column was initially high but de-
creased  suddenly  with  sinking  temperatures  (Fig. 6).  Shal-
low  water  productivity  continued  to  decrease.  Magnetic
susceptibility is high, indicating intensified input of terrige-
nous  material.  Laminations  also  suggest  an  increased  sedi-
mentation  rate.  Thus,  bottom  conditions  are  similar  to  the
middle part of unit 4 between 82 m and 85 m. The opportu-
nistic  ichnofossil  Phycosiphon  dominates  (ichnofabric
type 4; Pervesler et al. 2008) and Nereites becomes abundant
at the end of this interval. The proportion of inbenthic fora-
minifera  is  low  at  the  beginning  and  increases  rapidly  until
the end of the interval. Trifarina angulosa declines until the
end of this period, reaching ‘normal’ proportions there (Bál-
di  &  Hohenegger  2008).  After  a  maximum  of  colder  water
planktonic  foraminfera  at  the  beginning  of  the  interval,
warm-water genera like GlobigerinoidesGlobigerinella and
Globigerinita  become  abundant  but  are  replaced  at  the  end
by  colder  water  “five-chambered  globigerinids”  (Rupp  &
Hohenegger 2008). Environmental changes are also mirrored

in  calcareous  nannoplankton.  The  colder  water  indicator  C.
pelagicus
 marks the beginning and the end of the interval ac-
companied  by  > 5 %  reworked  nannoplankton,  the  warm-
water  indicators  R.  minuta  and  S.  heteromorphus  are
abundant  during  the  middle  part  of  the  unit.  The  normally
rare S. heteromorphus reaches its highest abundance ( > 3 %)
in the entire sequence (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 10 (27 m to 35 m; —14.237 Myr to —14.210 Myr)

An  approximately  50 cm  thick  conglomerate  layer  is  de-

veloped between 27.2 m and 27.7 m and significant tectonic
faults  are  visible  between  29 m  and  30 m  and  at  35 m
(Wagreich  et  al.  2008: Appendix 1B,C).  Magnetic  suscepti-
bility  is  lower  than  in  the  previous  period,  but  there  is  in-
tense  variability  correlated  with  high  terrestrial  input  at  the
beginning and end of the interval. The temperature declined
sharply  with  a  minimum  at  the  end,  and  the  waters  became
more  dysoxic  (Fig. 6).  The  water  column  varied  between
non-stratified and weakly stratified and the input of terrige-
nous particulate organic material as well as surface produc-
tivity  reached  a  local  minimum  at  30 m  (Fig. 6).  The
laminations from the previous period continue, but disappear
in the middle of the unit to return and increase again towards
the end (Wagreich et al. 2008). Ichnofabric type 4, with the
pioneer Phycosiphon crossing the lamellae, is frequent at the
bottom and at the top of the unit, whereas the weakly-stabi-
lized  bioturbated  bottom  sediment  of  the  lower  part  of  the
unit show ichnofabric type 6 with Nereites. This was later re-
placed  by  ichnofabric  type 1  dominated  by  Thalassinoides
characterizing  firm  bottom  conditions.  Proportions  of  in-
benthic foraminifera increase reaching maximum percentag-
es at the end of the period, while oxyphylic species are rare.
Oxygen depletion during the later part of this interval is also
manifested in the deep infaunal species Bolivina elongata. It
reaches  an  abundance  maximum  of  30 %  at  27 m  (Báldi  &
Hohenegger  2008:  fig. 3a).  Colder  water  “five-chambered
globigerinids”, Globorotalia and “four-chambered globiger-
inids” constitute  > 90 % of planktonic foraminifera (Rupp &
Hohenegger  2008:  figs. 2,  4).  The  abundance  of  the  colder
water  nannoplankton  species  C.  pelagicus  is  highest  in  this
unit,  where  peak  occurrences  coincide  with  non-stratified
water masses (Fig. 5e). Abundant reticulofenestrids indicate
more stratified water in the middle part and at the end of the
period (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 11 (21 m to 27 m; —14.210 Myr to —14.192 Myr)

The upper two meters of this unit are strongly affected by

tectonics (Wagreich et al. 2008: Appendix 1B). The magnet-
ic susceptibility is highly variable, suggesting varying terrig-
enous input. The temperature increased from a minimum at
the beginning of the interval to a more moderate level at the
end.  Oxygen  depletion  decreased  after  an  initial  maximum
(Fig. 6).  The  initially  non-stratified  water  mass  tends  to-
wards weak stratification with a sharp return to non-stratified
conditions at 22 m. Input of particulate organic material in-
creased while that from shallow productivity remained mod-
erate;  both  decline  sharply  at  22 m  (Fig. 6).  Ichnofabric

background image

484

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

types also change from laminations overprinted by Phycosi-
phon
  (ichnofabric  type  4  in  Pervesler  et  al.  2008)  to  pure
Nereites-dominated  sediments  (ichnofabric  type 5_2  in  Per-
vesler  et  al.  2008),  then  to  dysoxic  bottom  conditions  as
characterized  by  Thalassinoides  (ichnofabric  type 1).  The
proportion  of  inbenthic  foraminifera  remains  high,  between
40 and 50 %, whereas oxyphylic taxa show low percentages
(Fig. 4c,d).  The  deep  infaunal  species  Bolivina  elongata
reaches  its  second  maximum  of  30 %  at  22.5 m,  then  de-
creases  upwards  (Báldi  &  Hohenegger  2008).  Colder  water
planktonic foraminifera, especially the “five-chambered glo-
bigerinids”,  Globigerinita  and  Globoturborotalita,  which
dominated  the  previous  unit  decrease  slightly.  The  warm-
water indicator Globigerinoides reappears in extremely low
proportions at the end of the interval. The incomplete record
of  planktonic  foraminifera  resulting  from  the  large  sample
spacing cannot resolve the break in the other environmental
variables  at  22 m.  The  better  record  of  calcareous  nanno-
plankton clearly demonstrates this change with C. pelagicus,
attaining  maximum  abundance  (16 %)  at  22 m  and  by  the
highest  proportion  (20 %)  of  reworked  nannofossils  (Ćorić
& Hohenegger 2008).

Unit 12 (16 m to 21 m; —14.192 Myr to —14.171 Myr)

Magnetic susceptibility is the lowest within the upper part

of the section between 8 m and 40 m, but variability is high
indicating major changes in terrigenous input. The tempera-
ture increases slightly from medium to high, then decreases
rapidly at 17 m. This is also documented by the change from
highly stratified to weakly stratified waters at 19 m (Fig. 6).
Oxygen depletion becomes intense at 17 m. Input of terrige-
nous particulate organic material is high and shallow produc-
tivity  tended  to  a  maximum.  The  opportunistic  ichnofossils
Phycosiphon and Nereites dominate during this period after
initial presence of Thalassinoides (Pervesler et al. 2008). In-
benthic  foraminifera  are  dominated  by  Bolivina  viennensis
but are slightly less abundant than in the preceding unit. Pro-
portions of oxyphylic species increase rapidly, but this may
be  caused  through  reworking  and  transport  from  shallower
regions  (Fig. 4d).  The  decrease  in  colder  water  planktonic
foraminifera  continues,  with  a  minimum  of  40 %  at  16 m,
while warm water foraminifera, especially Globigerinoides,
increase  to  a  maximum  of  40 %  at  the  same  depth
(Fig. 5a,b). The lower temperature of the water at 17 m depth
is mirrored by the increase of the nannoplankton species C.
pelagicus
. Reworked nannoplankton indicate input from the
land (Ćorić & Hohenegger 2008).

Unit 13 (? 8 m; 10 m to 16 m; —14.171 Myr to —14.149 Myr)

After a strong increase at the beginning of the unit, mag-

netic  susceptibility  attained  the  third  maximum  peak  along
the  section  at  14 m  (Fig. 2a)  followed  by  a  decrease  to  8 m
(Fig. 2a). Temperatures remained constantly high, similar to
the input of terrigenous particulate organic material. In con-
trast  to  the  usual  opposite  behaviour  between  temperature
and oxygen depletion, the latter remains high during this in-
terval. Water masses were well stratified. Shallow water pro-

ductivity  was  extremely  high  at  the  bottom  of  the  unit  but
decreased  rapidly  upwards.  The  well-oxygenized  sea  floor
was  favourable  for  ichnofabric  type 6  with  Nereites.
ThalassinoidesScolicia and Trichichnus characterized oxy-
gen  depleted  bottom  conditions  at  the  end  of  the  interval
(Pervesler et al. 2008). Percentages of inbenthic foraminifera
are  always  high,  around  40 %,  but  increase  considerably
from 10 m to 8 m (Fig. 4c). Oxyphylic benthic foraminifera
parallel the trend in inbenthics, but this could be caused by
transport  from  shallower  regions  (Báldi  &  Hohenegger
2008). This is also supported by the extremely high propor-
tion  of  reworked  nannoplankton.  During  this  interval,  the
cold  water  planktonic  foraminifera  suddenly  decrease  at
14 m  replaced  by  warm  water  planktonic  genera.  This
change is also marked by the dominance of the warm water
nannoplankton species U. jafarii at 14 m replacing the high
proportions  of  the  colder  water  indicator  C.  pelagicus  else-
where (Ćorić & Hohenegger 2008).

Conclusion

The stratigraphic sequence cored at Baden-Sooss allows re-

construction of the paleoenvironment and changes during the
late Early Badenian, just prior to the time the stratotype sedi-
ments of the Badenian were deposited. The position of the lo-
cality  on  the  southwestern  border  of  the  small  Vienna  Basin
close  to  the  Alpine  landmass  complicates  the  paleoceano-
graphic interpretation, which is traditionally based on proxies
and  variables  typical  of  the  open  ocean.  For  instance,  stable
oxygen  isotopes  cannot  be  used  as  paleotemperature  indica-
tors in the Badenian Sea of the Vienna Basin because of the
varying salinities caused by the freshwater input from nearby
landmasses and because the restricted Vienna Basin had only
narrow connections to the larger water body of the Pannonian
Sea  (Kováč  et  al.  2004;  Strauss  et  al.  2006).  The  shape  and
depth  of  the  basin,  together  with  the  opening  and  closing  of
connections  to  the  Pannonian  Sea/Paratethys,  influenced
both the shallow and deep water circulation (Colling 2001).
Stratification of the water mass has to be interpreted carefully.
The few measurements of Ca/Mg-ratios of the aragonitic fora-
minifer Hoeglundina elegans indicate bottom water tempera-
tures around 16.5 °C at water depths estimated to be between
—250 m and —300 m for the older part of the section, declining
to  14 °C  in  the  upper  part,  which  was  deposited  in  water
depths between —200 m and —250 m. Although differences in
the  uptake  of  Mg  between  species  and  even  within  a  single
specimen (Toyofuku & Kitazato 2006) hamper precise estima-
tions,  the  slight  temperature  differences  between  surface
planktonic and benthic foraminifera in stratified water are sig-
nificant.

Stratification  became  somewhat  better  developed  during

deposition of the upper strata. The middle of the thermocline
would be expected to be much deeper than the sea bottom at
this locality. The thermocline was probably fully developed
only in the center of the basin.

Evidence  from  the  base  of  the  section  at  102 m

(—14.379 Myr) indicates high water temperatures and strati-
fied water masses. Both parameters decrease to a minimum

background image

485

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

at  97 m  (—14.368 Myr),  then  increase  constantly  upward.
The  cooler  period  between  92 m  and  100 m  corresponds  to
the  insolation  minimum  between  —14.376  and  —14.360 Myr
(Laskar  et  al.  2004).  Although  temperatures  were  low,  the
slightly  disaerobic  conditions  at  102 m  intensify,  then  be-
come  more  oxic  again.  Percentages  of  oxyphylic  benthic
foraminifera,  colder  water  planktonic  foraminifera  and  the
cold water nannoplankton species  Coccolithus pelagicus all
increase upward. Producers of the ichnofossils Phycosiphon
and Nereites sought particulate organic material rich in oxy-
gen as food, and reworked the sediment.

Between 73 m and 92 m (—14.357 Myr to —14.344 Myr)  the

evidence suggests high temperatures. Magnetic susceptibility
is high, and the sediment input double the normal sedimenta-
tion  rate,  i.e.  from  around  400 mm/kyr  to  ca.  1000 mm/kyr.
The  insolation  curve  shows  two  prominent  peaks  between
—14.360  and  —14.300 Myr  that  could  have  been  responsible
for  strong  seasonal  changes  causing  higher  weathering  rates
and sediment input, while the weak trough between insolation
peaks  had  little  influence  on  the  main  environmental  trend.
The  higher  sedimentation  rate  is  indicated  not  only  by  the
maxima  in  magnetic  susceptibility,  but  also  by  the  increased
input of reworked nannoplankton and by abundant, partly un-
disturbed 1 mm sediment laminations. Due to the well-strati-
fied  water,  the  deeper  waters  were  oxygen  depleted,  and  the
proportion  of  inbenthic  foraminifera  becomes  the  lowest  of
the  entire  section,  but  increases  at  the  end  of  this  interval.
Oxyphylic  benthic  foraminifera  are  abundant  along  with
warm  water  planktonic  foraminifera  (Globigerinoides)  and
calcareous  nannoplankton  (reticulofenestrids,  sphenolithids).
Bottom sediments were more prone to bioturbation at the be-
ginning  and  at  the  end  of  this  unit.  Conditions  were  optimal
for the pioneers Phycosiphon and NereitesPhycosiphon was
able to reoccupy the laminated central part of this unit. Other
ichnofossils were excluded due to the high sedimentation rate.

Sedimentation  rates  were  low  and  steady  during  deposi-

tion  of  the  strata  between  49 m  and  73 m  (—14.344 Myr  to
—14.301 Myr), as indicated by the slight variability of mag-
netic susceptibility. Low temperatures induced oxygen deple-
tion.  A  temperature  increase  started  at  52 m  (—14.280 Myr)
and continued into the following periods. This ‘cool’ period
is  divided  into  two  parts,  paralleling  the  insolation  curve.
Stratification of the water masses decreased accompanied by
a  peak  in  accumulation  of  particulate  organic  material.  The
minima of both variables can be found in the middle of the
overlying unit around 56 m. Due to the stable bottom condi-
tions  with  low  oxygen,  the  ichnofossil  Thalassinoides,
which  produced  burrows  with  openings,  appeared  in  the
lower  part  of  this  unit  and  became  abundant  in  the  upper
part.  Proportions  of  inbenthic  foraminifera  are  high.  Colder
water planktonic foraminifera such as “five-chambered glo-
bigerinids” and Globorotalia, and the nannoplankton species
C. pelagicus dominate during this interval. Higher sedimen-
tation rates and low salinity at the end of this period are indi-
cated  by  absence  of  Sphenolithus  and  by  presence  of  the
inbenthic foraminifer Trifarina angulosa.

The  overlying  ‘warm  period’  between  38 m  and  49 m

(—14.301 Myr  to  —14.275 Myr)  is  the  last  tectonically  unaf-
fected section in the core. It contains the second maximum of

terrestrial sedimentary input as documented by magnetic sus-
ceptibility. This is suddenly interrupted by tectonic deforma-
tion  between  36 m  and  38 m.  Temperatures  were  highest
during this period, but oxygen depletion was lower than in the
previous  interval,  remaining  at  moderate  level.  Water  mass
stratification  was  interrupted  around  43 m  (—14.264 Myr)  by
mixing. Oxygenation of the bottom waters is reflected in the
higher proportion of oxyphylic benthic foraminifera. The ich-
nofossil  Nereites  is  abundant,  while  in  the  water  column
warm-water  planktonic  foraminifera  and  nannoplankton  are
abundant.

The upper part of the section is tectonically disturbed lead-

ing to a 43 % loss of the stratigraphic record (Hohenegger et
al.  2008).  Comparison  with  the  insolation  curve  becomes
more difficult. A major rapid cooling can be reconstructed be-
tween  35 m  and  38 m  (—14.258 Myr  to  —14.237 Myr),  then
slowing  to  reach  a  minimum  temperature  around  26 m
(—14.211 Myr).  Oxygen  depletion  shows  the  opposite  trend
reaching  a  maximum  at  the  same  depth.  Both  environmental
factors tend to an average level at 21 m (—14.192 Myr). Strati-
fication  of  the  water  varied  strongly  during  this  interval  and
the  proportion  of  inbenthic  foraminifera  is  high.  The  abun-
dance  of  all  benthic  foraminifera  becomes  the  highest  of  the
entire sequence. Due to changing bottom conditions, Nereites
dominates  the  ichnofauna  alternating  with  Thalassinoides.
Planktonic  foraminifera  are  almost  exclusively  colder  water
forms, while the nannoplankton C. pelagicus is abundant.

The  youngest  strata  from  8 m  to  21 m  (—14.192 Myr  to

—14.142 Myr)  are  characterized  by  the  third  maximum  of
magnetic susceptibility corresponding to an insolation maxi-
mum.  Extreme  amounts  of  reworked  nannoplankton  docu-
ment  higher  sediment  input.  Temperature  is  relatively  high
and oxygen depletion, normally opposite to temperature, re-
mains at an elevated level. The proportion of inbenthic fora-
minifera  is  also  higher  compared  to  the  earlier  warm-water
periods. The proportion of pelagic cold-water indicators like
C. pelagicus remains higher than in other warm-water peri-
ods, whereby alternations with the warm-water, higher salin-
ity  indicator  Umbilicosphaera  jafarii  suggest  apparently
rapid environmental changes, but this may be a reflection of
the discontinuous sedimentary record.

The  tectonic  deformation  of  this  part  of  the  section  pro-

duces  artificially  rapid  changes  by  interrupting  otherwise
continuous sedimentation. Stronger oscillations of magnetic
susceptibility in the upper part of the section compared to the
lower part, together with the increased input of sediment in-
dicated  by  the  reworked  nannoplankton  and  shallow  water
benthic foraminifera as well as by the coarse-grained materi-
al (sands and conglomerates), documents the greater tectonic
activity during deposition of the younger strata.

General  trends  during  deposition  of  the  sequence  are  de-

clining  temperatures  and  increasing  oxygen  depletion.  The
only effect of the slight shallowing from —260 m to —240 m
water depth was on the decreasing abundance of a few deep
dwelling planktonic foraminifera (e.g. Globorotalia).

The  precise  dating  of  the  core  between  —14.379  and

—14.142 Myr allows correlation of the environmental chang-
es  with  the  global  paleoclimate  (e.g.  Zachos  et  al.  2001;
Shevenell et al. 2004; Holbourn et al. 2007) taking into ac-

background image

486

HOHENEGGER, ANDERSEN, BÁLDI, ĆORIĆ, PERVESLER, RUPP and WAGREICH

count  the  position  of  the  Badenian  Sea  as  a  marginal  basin
separated from the main Paratethys through sills. Therefore,
periods with higher temperatures in the deeper part of the se-
quence led to strong differences between the mixed surface
layer and the upper thermocline during summer, while these
differences  became  weaker  in  winter.  During  ‘cooler’  peri-
ods,  temperature  differences  between  surface  and  bottom
waters were not so strong in summer and extremely weak in
winter,  and  vertical  transport  of  nutrients  was  not  hindered
by density differences. This is indicated by the higher plank-
ton productivity during cold periods, leading to peaks in or-
ganic carbon and calcium carbonate content.

The  cooling  tendency  between  ~ —14.7  and  —13.9 Myr

(Phase 2  in  Holbourn  et  al.  2007  after  the  Middle  Miocene
‘Monterey’ carbon isotope excursion), when these sediments
were  deposited,  was  mainly  controlled  by  global  climatic
factors.  Low  orbital  eccentricity  and  obliquity  led  to  en-
hanced  organic  burial,  as  can  be  shown  by  the  higher 

δ

13

C

ratios of Hoeglundina elegans and  Globigerinoides trilobus
(Fig. 3c,d).  Enhanced  organic  burial  favoured  atmospheric
CO

2

  drawdown  and  global  cooling.  When  insolation  varia-

tions  were  minimal,  as  during  the  time  of  deposition  of  the
upper core, the ocean-climate system became more suscepti-
ble to CO

2

 changes (Berger & Loutre 2003). Strong oscilla-

tions in the upper part of the section can be explained by the
fluvial  input  due  to  ‘cooler’  weather,  i.e.  stronger  physical
erosion in the hinterland, together with tectonic movements
that brought coarser material into the basin.

The  paleoenvironment  of  the  Baden-Sooss  core  was  con-

trolled primarily by varying insolation intensities depending
on orbital cycles. Seasonal changes strongly influenced tem-
perature and stratification of the water mass in the marginal
sea of the Vienna Basin. The general trend to lower tempera-
tures  and  increased  oxygen  depletion  of  the  deeper  waters
follows  global  climate  changes,  intensified  or  weakened  by
local paleogeographic conditions.

Acknowledgments: The study was supported by the Projects
P13743-BIO,  P13740-GEO  and  P16793-B06  of  the  Austrian
Science Fund (FWF). We thank Maksuda Khatun, Fred Rögl,
Anna  Selge  and  Karl  Stingl,  coworkers  in  these  projects,  for
their  help  and  discussion.  Further  thanks  are  due  to  Maria
Fencl, Wilfried Körner, Robert Scholger, Alfred Uchman and
Inge  Wimmer-Frey  for  cooperation  in  various  respects.  Spe-
cial  thanks  are  due  to  Willam  W.  Hay,  who  critically  com-
mented the manuscript and improved the English text.

References

Abdul  Aziz  H.,  Di  Stefano  A.,  Foresi  L.M.,  Hilgen  F.J.,  Iaccarino

S.M., Kuiper K.F., Lirer F., Salvatorini G. & Turco E. 2008: In-
tegrated statigraphy and 

40

Ar/

39

Ar chronology of early Middle

Miocene  sediments  from  DSDP  Leg  42A,  Site  372  (Western
Mediterranean). Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 257,
123—138.

Arnold A.J. & Parker W.C. 1999: Biogeography of planktonic Fora-

minifera. In: Sen Gupta B.K. (Ed.): Modern Foraminifera. Klu-
wer Academic Publishers
, Dordrecht, 103—122.

Báldi  K.  2006:  Paleoceanography  and  climate  of  the  Badenian

(Middle  Miocene,  16.4—13.0 Ma)  in  the  Central  Paratethys
based on foraminifera and stable isotope (

δ

18

O and 

δ

13

C) evi-

dence. Int. J. Earth Sci. (Geol. Rdsch.) 95, 119—142.

Báldi  K.  &  Hohenegger  J.  2008:  Paleoecology  of  benthic  foramin-

ifera of Baden-Sooss section (Badenian, Middle Miocene, Vien-
na Basin, Austria). Geol. Carpathica 59, 5, 411—424.

Bemis B.E., Spero H., Bijma J. & Lea D.W. 1998: Reevaluation of

the  oxygen  isotopic  composition  of  planktonic  foraminifera:
experimental  results  and  revised  paleotemperature  equations.
Paleoceanography 13, 150—160.

Berger A. & Loutre M.-F. 2003: Climate 400,000 years ago, a key

to  the  future.  In:  Droxler  A.W.,  Poore  R.Z.  &  Burckle  L.H.
(Eds.): Earths climate and orbital eccentricity: The marine iso-
tope  stage 11  question.  Geophys.  Monogr.  Ser.  137,  Amer.
Geophys. Union
, Washington, DC, 17—26.

Bicchi E., Ferrero E. & Gonera M. 2003: Paleoclimatic interpreta-

tion  based  on  Middle  Miocene  planktonic  Foraminifera:  the
Silesio Basin (Paratethys) and Monteferrano (Tethys) records.
Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 196, 265—303.

Chiessi  C.M.,  Ulrich  S.,  Mulitza  S.,  Pätzold  J.  &  Wefer  G.  2007:

Signature  of  the  Brazil-Malvinas  Confluence  (Argentine  Ba-
sin)  in  the  isotopic  composition  of  planktonic  foraminifera
from surface sediments. Mar. Micropaleontology 64, 52—66.

Cicha  I.,  Papp  A.,  Seneš  J.  &  Steininger  F.F.  1975:  Badenian.  In:

Steininger F.F. & Nevesskaya L.A. (Eds.): Stratotypes of Medi-
terranean Neogene stages. 2. VEDA, Bratislava, 43—49.

Colling A. (Ed.) 2001: Ocean circulation. The open University. But-

terworth & Heinemann, Milton Keynes, UK, 1—286.

Corliss B.H. 1991: Morphology and habitat preferences of benthic

foraminifera from the northwest Atlantic Ocean. Mar. Micro-
paleontology
 17, 195—236.

Ćorić S. & Hohenegger J. 2008: Quantitative analyses of calcareous

nannoplankton  assemblages  from  the  Baden-Sooss  section
(Middle Miocene  of  Vienna  Basin,  Austria).  Geol.  Carpathica
59, 5,  447—460.

Davis J.C. 2002: Statistics and data analysis in geology. John Wiley

& Sons, New York, XVI + 639 pp.

Espitaliè J., LaPorte J.L., Madec M., Marquis F., Leplat P., Paulet

J. & Boutefeu A. 1977: Méthode rapide de characterisation des
roches  mères  de  leur  potential  pétrolier  et  de  leur  degree
d’evolution. Rev. Inst. Francaise Pétrole 32, 23—42.

Grossmann  E.L.  1984:  Stable  isotope  fractionation  in  live  benthic

foraminifera from the Southern California borderland. Palaeo-
geogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol.
 47, 301—327.

Hammer  O.  &  Harper  D.  2005:  Paleontological  data  analysis.

Blackwell Publishing, Malden, MA, 1—351.

Hilbrecht  H.  1996:  Extant  planktonic  foraminifera  and  the  physical

environment in the Atlantic and Indian Oceans. Mitt. Geol. Inst.
Eidg. Techn. Hochsch. Univ. Zürich
Neue Folge 300, 1—93.

Hohenegger  J.  2005:  Estimation  of  environmental  paleogradient

values  based  on  presence/absence  data:  a  case  study  using
benthic  foraminifera  for  paleodepth  estimation.  Palaeogeogr.
Palaeoclimatol. Palaeoecol.
 217, 115—130.

Hohenegger J., Ćorić S., Khatun M., Pervesler P., Rögl F., Rupp C.,

Selge A., Uchman A. & Wagreich M. 2008: Cyclostratigraphic
dating in the Lower Badenian (Middle Miocene) of the Vienna
Basin  (Austria)  –  the  Baden-Sooss  core.  Int.  J.  Earth  Sci.
DOI 10.1007/s00531-007-0287-7.

Holbourn  A.,  Kuhnt  W.,  Schulz  M.,  Flores  J.-A.  &  Andersen  N.

2007: Orbitally-paced climate evolution during the middle Mi-
ocene “Monterey” carbon-isotope excursion. Earth Planet. Sci.
Lett.
 261, 534—550.

Jennrich R.I. & Sampson P.F. 1966: Rotation for simple loadings.

Psychometrika 32, 363—379.

Jorissen F.J. 1999: Benthic foraminiferal microhabitats below the sedi-

ment-water interface. In: Sen Gupta B.K. (Ed.): Modern foramin-

background image

487

MULTIVARIATE ANALYSIS OF THE BADEN-SOOSS SECTION (MIDDLE MIOCENE, AUSTRIA)

ifera. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 161—179.

Khatun  M.  2007:  Sedimentary  petrology  of  Miocene  (Badenian)

sediments – comparison of the Southern Vienna Basin (Aus-
tria) and the Bengal Basin (Bangladesh). Unpubl. PhD Thesis,
University of Vienna, 1—108.

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

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

Krebs C.J. 1998: Ecological methodology. Harper & Row Publish-

ers, New York, NY, XII + 654pp.

Kroon D. & Darling K. 1995: Size and upwelling control of the sta-

ble  isotope  composition  of  Neogloboquadrina  dutertrei
(d’Orbigny), Globigerinoides ruber (d’Orbigny) and Globiger-
ina bulloides
 d’Orbigny: examples from the Panama Basin and
Arabian Sea. J. Foram. Res. 25, 39—52.

Kruskal J.B. 1964: Nonmetric multidimensional scaling: a numeri-

cal method. Psychometrika 29, 115—131.

Krzanowski  W.J.  &  Marriott  F.H.C.  1995:  Multivariate  analysis.

Part 2. Classification, covariance structures and repeated mea-
surements. Arnold, London, VIII + 280pp.

Laskar  J.,  Robulet  P.,  Joutel  F.,  Gastineau  M.,  Correia  A.C.M.  &

Levrard B. 2004: A long-term numerical solution for the inso-
lation quantities of the Earth. Astronomy & Astrophysics 428,
261—285.

Lawley D.N. 1940: The estimation of factor loadings by the method

of maximum likelihood. Proc. Roy. Soc. Edinburgh, Ser. A60,
64—82.

Li  Q.,  James  N.P.,  Bone  Y.  &  McGowran  B.  1999:  Palaeoceano-

graphic  significance  of  recent  foraminiferal  biofacies  on  the
southern  shelf  of  Western  Australia:  a  preliminary  study.
Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 147, 101—120.

Murray  J.W.  2006:  Ecology  and  applications  of  benthic  foramin-

ifera. Cambridge University Press, Cambridge, XI + 426pp.

Okada H. & McInyre A. 1979: Seasonal distribution of the modern

Coccolithophores  in  the  western  North  Atlantic  Ocean.  Mar.
Biology
 54, 319—328.

Papp A. & Steininger F. 1978: Holostratotypus des Badenien. Holos-

tratotypus:  Baden-Sooss  (südlich  von  Wien),  Niederösterreich,
Österreich. Badener Tegel—Keferstein, 1828 (Unterbaden; M4b;
Obere Lagenidenzone). In: Papp A., Cicha I., Seneš J. & Stein-
inger  F.  (Eds.):  Chronostratigraphie  und  Neostratotypen:  Mi-
ozän der Zentralen Paratethys. Bd. VI. M

4

 Badenien (Moravien,

Wielicien, Kosovien).  VEDA SAV, Bratislava, 138—145.

Parker W.C. & Arnold A.J. 1999: Quantitative methods of data anal-

ysis in foraminiferal ecology. In: Sen Gupta B.K. (Ed.): Modern
Foraminifera. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 71—89.

Pervesler P., Uchman A. & Hohenegger J. 2008: New methods for

ichnofabric analysis and correlation with orbital cycles exem-
plified  by  the  Baden-Sooss  section  (Middle  Miocene,  Vienna
Basin). Geol. Carpathica 59, 5, 395—409.

Rohling E.J. & Cooke S. 1999: Stable oxygen and carbon isotopes

in  foraminiferal  carbonate  shells.  In:  Sen  Gupta  B.K.  (Ed.):
Modern  foraminifera.  Kluwer  Academic  Publishers,  Dor-
drecht, 239—258.

Rupp C. & Hohenegger J. 2008: Paleoecology of planktonic forami-

nifera  from  the  Baden-Sooss  section  (Middle  Miocene,  Bade-
nian, Vienna Basin, Austria). Geol. Carpathica 59, 5, 425—445.

Selge A. 2005: Cyclostratigraphy by means of mineral magnetic pa-

rameters in the middle Badenian (Middle Miocene) core Sooß /
Baden (Vienna Basin, Austria). Unpubl. Diploma Thesis, Uni-
versity of Leoben, 1—84.

Sharp Z. 2007: Principles of stable isotope geochemistry. Pearson

Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, XII + 344pp.

Shepard R.N. 1962: The analysis of proximities: multidimensional

scaling  with  an  unknown  distance  function.  I  and  II.  Psy-
chometrika
 27, 125—139, 219—246.

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

Southern  Ocean  cooling  and  Antarctic  cryosphere  expansion.
Science 305, 1766—1770.

Spero H.J. & Lea D.W. 1996: Experimental determination of stable

isotope  variability  in  Globigerina  bulloides:  implications  for
paleoceanograohic  reconstructions.  Mar.  Micropaleontology
28, 231—246.

Strauss  P.,  Harzhauser  M.,  Hinsch  R.  &  Wagreich  M.  2006:  Se-

quence  stratigraphy  in  a  classic  pull-apart  basin  (Neogene,
Vienna Basin). A 3D seismic based integrated approach. Geol.
Carpathica
 57, 185—197.

Toyofuku T. & Kitatzato H. 2006: Mg/Ca micro-distribution in for-

aminiferal  tests  –  implication  of  laboratory  culture  experi-
ments. Anuário do Instituto de Geocincias 29—1, 469—470.

Valiela I. 1995: Marine ecological processes (2

nd

 edition). Springer

Verlag, New York, XIV + 686pp.

Van  der  Zwaan  G.J.,  Jorissen  F.J.  &  de  Stitger  H.C.  1990:  The

depth  dependency  of  planktonic/benthic  foraminiferal  ratios:
Constraints and applications. Mar. Geol. 95, 1—16.

Wagreich M., Pervesler P., Khatun M., Wimmer-Frey I. & Scholger

R. 2008: Probing the underground at the Badenian type locali-
ty:  geology  and  sedimentology  of  the  Baden-Sooss  section
(Middle  Miocene,  Vienna  Basin,  Austria).  Geol.  Carpathica
59, 5, 375—394.

Wetzel  A.  &  Uchman  A.  2001:  Sequential  colonization  of  muddy

turbidites:  examples  from  Eocene  Beloveža  Formation,  Car-
pathian,  Poland.  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeoecol.
168, 171—186.

Winter A., Jordan R. & Roth P. 1994: Biogeography of living coc-

colithophores  in  ocean  waters.  In:  Winter  A.  &  Siesser  W.
(Eds.):  Coccolithophores.  Cambridge  University  Press,  Cam-
bridge, 13—37.

Zachos  J.,  Pagani  M.,  Sloan  L.,  Thomas  E.  &  Billups  K.  2001:

Trends,  rhythms,  and  aberrations  in  global  climate  65 Ma  to
Present. Science 292, 696—693.