background image

www.geologicacarpathica.sk

Introduction

The  end-Triassic  extinction  event  represents  one  of  the  five
biggest  mass  extinctions  during  the  Phanerozoic  (Sepkoski
1996;  Hallam  &  Wignall  1997a).  The  causes  of  this  ecosys-
tem collapse are still under discussion. Climatic changes, sea-
level  changes,  oceanic  anoxia  (Hallam  1997;  Hallam  &
Wignall 1997b), as well as flood basalt volcanism (Marzoli et
al. 1999; Hesselbo et al. 2002; Pálfy 2003) and extraterrestrial
impacts  (Olsen  et  al.  2002)  are  frequently  cited  agents  that
could be responsible for this sudden decrease of biodiversity.

For  dating  and  correlation  of  significant  environmental

changes  around  the  Triassic/Jurassic  boundary  in  different
paleogeographic settings, detailed biostratigraphic investiga-
tions in terrestrial and marine depositional series are needed.
Palynology provides an excellent tool for correlation of con-
tinental and marine environments, since sedimentary organic
matter of marine sediments comprises two fractions: a terres-
trial  allochthonous  fraction,  made  up  of  phytoclasts,  pollen
grains  and  spores  and  a  marine  relatively  autochthonous
fraction composed of marine plankton. Palynological studies
of  the  Triassic/Jurassic  boundary  with  special  focus  on  the
extinction  event  are  still  rare.  Fowell  &  Olsen  (1993)  de-
scribe a sudden floral turnover and a strong decrease in pol-
len and spore diversity coevally with an Iridium anomaly in
terrestrial sediments of the Newark Supergroup (Newark Ba-
sin, USA). In other paleogeographical settings, indicators for
a microfloral mass extinction are absent. In marine sections
of the NW Tethyan realm a bloom of prasinophytes, known
as “disaster species” (Tappan 1980), was reported by Kuer-

Climate change at the Triassic/Jurassic boundary:

palynological evidence from the Furkaska section

(Tatra Mountains, Slovakia)

KATRIN RUCKWIED

1

 and ANNETTE E. GÖTZ

2

1

Shell International Exploration and Production B.V., Kessler Park 1, 2288 GS Rijswijk, The Netherlands;  Katrin.Ruckwied@shell.com

2

Darmstadt University of Technology, Institute of Applied Geosciences, Schnittspahnstr. 9, 64287 Darmstadt, Germany;

goetz@energycenter.tu-darmstadt.de

(Manuscript received January 14, 2008; accepted in revised form October 23, 2008)

Abstract: The palynology of the Triassic/Jurassic boundary interval of the Furkaska section (Tatra Mts, Slovakia) was
studied with respect to a major climatic change during that period. The palynofacies is dominated by terrestrial particles,
indicating a shallow marine depositional environment. The palynomorphs are fairly well-preserved and the assemblage
shows characteristic changes within the Triassic/Jurassic boundary interval: the lower part of the section is characterized
by high abundance of Ricciisporites tuberculatus. The sudden increase in abundance of trilete spores, the decrease in the
abundance of Ovalipollis spp., the last appearance of Alisporites minimus and Corollina spp., and the first appearance of
Concavisporites rhaetoliassicus,  Cyatidites australisCallialasporites dampieriPinuspollenites minimusPlatysaccus
spp. and Zebrasporites fimbriatus are striking features for a subdivision of two palynomorph assemblages. The detected
spore shift is interpreted to display a sudden increase in humidity most probably caused by the volcanic activity of the
Central Atlantic Magmatic Province (CAMP) associated with the onset of rifting of Pangaea during early Mesozoic times.

Key words: Triassic/Jurassic boundary, Tatra Mountains, Slovakia, climate change, palynology, palynofacies.

schner et al. (2007), Van de Schootbrugge et al. (2007) and
Ruckwied (2008).

In the framework of the IGCP 458 Project “Triassic/Juras-

sic  boundary  events:  Mass  extinction,  global  environmental
change, and driving forces” Michalík et al. (2007a) focussed
on  environmental  changes  recorded  in  the  Triassic/Jurassic
boundary  series  of  the  Western  Carpathians.  An  integrated
study of sedimentary and organic facies as well as clay min-
eralogy  points  to  a  sudden  increase  of  humidity  during  the
boundary  interval  (Michalík  et  al.  submitted).  The  present
study  focuses  on  the  palynology  of  the  Furkaska  section
(Tatra  Mts)  with  respect  to  changes  within  the  microfloral
assemblage of the boundary interval.

Geological setting

During Late Triassic times, the study area was located on

the  NW  Tethyan  shelf,  bordering  the  Neotethys  Ocean
Branch.  The  Tatra  Mountains  represent  a  part  of  the  Tatro-
Veporic  Unit,  which  was  located  close  to  the  Upper  Aus-
troalpine Unit (Michalík 1994; Haas 2001). During the Early
Jurassic the European shelf was influenced by the extension-
al  Penninic  rift,  creating  small  pull-apart  basins  in  the  W
Carpathian-E  Alpine  crustal  block  (Michalík  1993;  Fig. 1).
The Zliechov Basin comprises a latest Triassic to mid-Creta-
ceous sedimentary record (Plašienka 2001; Michalík 2007a).
The Upper Rhaetian series is composed of dark coloured car-
bonates  and  shales  (Fatra  Formation),  displaying  ten  facies
zones  (Michalík  1973,  1974,  1977).  The  depositional  envi-

GEOLOGICA CARPATHICA, APRIL 2009, 60, 2, 139—149                                                  doi: 10.2478/v10096-009-0009-0

background image

140

RUCKWIED and GÖTZ

ronments  varied  from  salt  marshes  through  carbonate  ramp
to deeper neritic slope, and were populated by characteristic
benthic associations (Michalík 1978a; Michalík & Jendrejáko-
vá 1978) dominated by brachiopods and bivalves (Michalík et
al. 2007a). The Upper Rhaetian carbonate succession is over-
lain by dark brown clays, the so-called “Boundary Clay” and
sandstones  named  “Cardinia  Sandstone”  (“Cardinien  Sand-
stein”; Goetel 1917) of the Lower Jurassic (Hettangian) Kopi-
enec  Formation  (Michalík  2003).  The  stratigraphic  boundary
was placed near the lithological boundary on the basis of mi-
crofacies  analyses  and  a  striking  negative  excursion  of  the
δ

13

C

carb

 isotopic curve (Michalík et al. 2007a).

Biostratigraphy

In the Western Carpathian Tatra Mountains, Late Triassic

microfossils  of  biostratigraphical  use,  mainly  foraminifers
and  conodonts,  are  rare  (Gaździcki  1974,  1978,  1983;
Gaździcki  et  al.  1979,  2000;  Gaździcki  &  Michalík  1980;
Błaszyk  &  Gaździcki  1982;  Michalík  &  Gaździcki  1983;
Fijałkowska  &  Uchman  1993).  A  detailed  foraminiferal  zo-
nation  is  based  on  the  rapid  evolutionary  changes  of  Involu-
tinidae, Ammodiscidae
 and Ophthalmidiinae. The sequence of
the Rhaetian Glomospirella friedli-Triasina hantkeni  Assem-
blage  Zone  and  the  Hettangian-Sinemurian  Ophthalmidium
leischneri-Ophthalmidium walfordi 
Assemblage Zone was de-
tected by Gaździcki (1978). The Glomospirella friedli-Triasi-
na hantkeni 
Zone was correlated with both the Choristoceras
haueri
  and  Ch.  marshi  ammonoid  Zones  (Rhaetian),  and  its
extent  also  corresponds  to  that  of  the  Misikella  posthern-
steini 
conodont Zone. The extent of the Early Jurassic Oph-
thalmidium  leischneri-Ophthalmidium  walfordi
  Zone  may
correspond  to  the  Planorbis  to  Angulata,  and  possibly  also
the Bucklandi Standard ammonite Zones of the Hettangian—
Sinemurian,  defining  the  age  of  the  basal  Jurassic  strata  in
the Tatra Mountains (Michalík et al. 2007a).

Material and methods

The  Furkaska  section  is  situated  in  the  Furkaska  Valley

east of the village of Oravice (Fig. 2). The W slope of the Mt
Ve ká  Furkaska  exposes  a  succession  of  Upper  Triassic  to
Lower  Cretaceous  sediments  of  the  Krížna  Nappe.  The  in-
vestigated  Triassic/Jurassic  boundary  interval  is  exposed  in
a  small  cascade  section,  revealing  a  continuous,  ca.  25 m
thick  depositional  series.  Palynofacies  analysis  was  carried
out  on  a  total  of  12  samples  from  limestones,  shales  and
sandstones.  All  samples  were  prepared  using  standard  pa-
lynological processing techniques, including HCl (33%) and
HF  (73%)  treatment  for  dissolution  of  carbonates  and  sili-
cates, and saturated ZnCl

2

 solution (D

≈2.2 g/ml) for density

separation. Residues were sieved at 15 µm mesh size. Slides
have  been  mounted  in  Eukitt,  a  commercial,  resin-based
mounting  medium.  The  relative  percentages  of  sedimentary
organic constituents are based on counting at least 500 parti-
cles per slide. The classification of terrestrial and marine par-
ticles follows Steffen & Gorin (1993). Cluster analysis of the

palynological data set has been carried out using PAST (PA-
leontological STatistics), a free software by Hammer, Harper
& Ryan (Hammer et al. 2001).

Palynofacies data

The palynofacies of the Furkaska section is dominated by ter-

restrial particles (Fig. 3). The marine fraction is very small and
mainly composed of the dinoflagellate cyst species Dapcodini-
um  priscum  
(Fig. 4) and  Rhaetogonyaulax  rhaetica; acritarchs
and prasinophytes are rare. Degraded organic matter (DOM) at-
tains percentages of up to 35 % of the palynofacies assemblage.
Amorphous organic matter (AOM) is only abundant in the low-
ermost  part  of  the  studied  sedimentary  series.  The  phytoclast
group is dominated by equidimensional opaque particles.

The  sedimentary  organic  matter  content  of  the  samples

studied points to shallow marine conditions. The sporomorph
dominance  within  the  palynomorph  group  indicates  a  close
proximity to fluvio-deltaic sources (cf. Tyson 1995: p. 448).
Due  to  the  extremely  small  amount  of  marine  components,
the  ratio  of  terrestrial  to  marine  particles  is  not  very  mean-
ingful with respect to sea-level changes within this interval.
The  relatively  high  amount  of  degraded  organic  matter
points  to  a  high-energy  depositional  system.  In  the  lower
part of the Furkaska section, which belongs to the Rhaetian
Fatra  Formation,  the  relative  percentages  of  pollen  grains
and  spores  are  almost  equal.  From  bed  408  spores  become
more abundant and are dominant within the sporomorph as-
semblage of the lowermost Hettangian.

Palynomorph assemblage

In the Furkaska section of the Slovak Tatra Mountains pa-

lynomorphs are fairly well-preserved (Fig. 4) and show char-
acteristic  changes  within  the  Triassic/Jurassic  boundary
interval. The lower part of the section is characterized by high
abundance  of  Ricciisporites  tuberculatus  (Fig. 5;  sam-
ples 405, 406, 406/407, 407/408). The sudden increase in the
abundance of trilete spores (Fig. 3), the decrease in the abun-
dance  of  Ovalipollis  spp.,  the  last  appearance  of  Alisporites
minimus
 and Corollina spp., and the first appearance of Con-
cavisporites
  rhaetoliassicus,  Cyatidites  australis,  Cal-
lialasporites  dampieri
,  Pinuspollenites  minimus,  Platysaccus
spp. and Zebrasporites fimbriatus are features for the subdivi-
sion of two palynomorph assemblages (Fig. 5). Cerebropolle-
nites  thiergartii
,  a  marker  species  for  the  base  of  the
Hettangian in the Northern Calcareous Alps (Kuerschner et al.
2007) was not identified.

The  Rhaetian/Hettangian  palynomorph  assemblages  of  the

Furkaska section can be distinguished by means of multivariate
statistical analysis, which allows the quantification of similari-
ty/dissimilarity of a variety of samples that were examined ac-
cording to different attributes. A cluster analysis was performed
for the data set of 11 samples and 70 sporomorph species (vari-
ables). Sample 410 was excluded from cluster analysis due to
the small number of identifiable palynomorphs and their over-
all poor preservation. Fig. 6 shows the subdivision of the sam-

background image

141

CLIMATE CHANGE AT THE TRIASSIC/JURASSIC BOUNDARY: PALYNOLOGICAL EVIDENCE (SLOVAKIA)

Fig. 1. Paleogeography of the NW Tethyan realm during Rhaetian times (modified from Michalík 1993). Circle marks the study area.

Fig. 2. Location map of the study area. Star marks the studied Furkaska section (49°16’N; 19°47’E) southeast of Oravice (Tatra Mts, Slovakia).

background image

142

RUCKWIED and GÖTZ

Fig. 3.

 Palynofacies 

of 

the 

Triassi

c

/Jurassic 

boundary 

interval 

of 

the

 Furkaska 

section 

(Tatra 

Mts, 

Slovakia). 

The 

sample 

numbers 

cor

respond 

to 

the 

bed 

numbers 

by 

Michalík 

et 

al. 

(2007a). 

The

sudden 

increase 

in 

the 

abundance 

of 

trilete 

spores 

in 

bed 

numbe

408 

marks 

the 

Triassi

c

/Jurassic 

boundary.

background image

143

CLIMATE CHANGE AT THE TRIASSIC/JURASSIC BOUNDARY: PALYNOLOGICAL EVIDENCE (SLOVAKIA)

Fig. 4. Palynomorphs of the Triassic/Jurassic boundary interval of the Furkaska section (Tatra Mts, Slovakia). a – Trachysporites fuscus
(sample 408 + 3); b – Kraeuselisporites sp. (sample 406); c – Bisaccate pollen grain (sample 406/407); d – Punctatisporites sp. (sample
408); e – Dapcodinium priscum (sample 408 + 1); f – Corollina meyeriana (sample 406); g – Acanthotriletes varius (sample 408 + 1);
h – Verrucosisporites sp. (sample 408 + 4); i – Ricciisporites tuberculatus (sample 406); j – Todisporites minor (sample 408); k – Con-
baculatisporites mesozoicus 
(sample 408 + 4); l – Concavisporites crassexinus (sample 408).

ples into two clusters: the samples of the lower part of the sec-
tion  studied  (400/401  to  407/408)  form  one  cluster  whereas
the samples of the upper part (408 to 408 + 6) group into a sec-
ond  cluster.  It  is  necessary  to  point  out,  that  the  number  of
samples must be considered very low for a multivariate analy-
sis.  Regarding  the  minimum  size  of  the  sample  population
there  are  no  general  rules  except  that  the  sample  population

should  be  “large  enough  and  representative”  (Bortz  1999).
Though the results of the cluster analysis are based on a small
sample  population  their  results  are  interpretable.  Due  to  the
fact  that  the  change  within  the  assemblage  is  not  isochronic
with  the  lithofacies  change  from  limestone  to  clay  but  some
centimeters lower in the section, the microfloral change is sup-
posed to be independent of this lithologic change.

background image

144

RUCKWIED and GÖTZ

Fig. 5. 

Distribution 

of 

palynomorphs 

within 

the 

Triassi

c

/Jurassic 

bound

ary 

interval 

of 

the 

Furkaska 

section 

(Tatra 

Mts, 

Slovakia). 

The

 decrease 

in 

the 

abundance 

of 

Ovalipollis

 spp., 

the 

last 

ap-

pearance 

of

 Alisporites 

minimus

 and

 Corollina

 spp., 

and 

the 

first 

appearance 

of 

Concavisporites

 rhaetoliassicus

Cyatidites 

australis

Callialasporites 

dampieri

Pinuspollenites 

minimus

,

Platysaccus

 spp. 

and 

Zebrasporites 

fimbriatus

 are 

striking 

features 

for 

subdivision 

of 

two 

palynomorph 

ass

emblages.

background image

145

CLIMATE CHANGE AT THE TRIASSIC/JURASSIC BOUNDARY: PALYNOLOGICAL EVIDENCE (SLOVAKIA)

Palynostratigraphy

Latest  Triassic  and  Early  Jurassic  palynological  assem-

blages  are  well  documented  by  a  number  of  studies  in  the
German and Danish parts of the Germanic Basin (e.g. Schulz
1967;  Herngreen  &  De  Boer  1974;  Lund  1977,  2003;  Guy-
Ohlson  1981;  Brenner  1986)  and  the  British  Rhaetian-Het-
tangian (e.g. Orbell 1973; Warrington 1974; Hounslow et al.
2004).  A  compilation  of  the  stratigraphically  important
marker  species  identified  by  these  authors  and  their  zona-
tions is given in Fig. 7.

Lund (1977) divided the Rhaetian of the North Sea into a

Rhaetipollis-Limbosporites  Zone  and  a  Ricciisporites-Poly-
podiisporites
 Zone; the Hettangian is represented by the Pi-
nuspollenites-Trachysporites
  Zone.  Orbell  (1973)  has
distinguished  a  Late  Triassic  Rhaetipollis  Zone  and  an  Early
Hettangian Heliosporites Zone in British sections. The latter is
characterized by an acme of Naiaditaspora spp. (Naiaditaspo-
ra  harrisii
  is  considered  by  Morbey  (1975)  as  a  junior  syn-
onym  of  Porcellispora  longdonensis)  following  the  rapid
decline of palynomorphs characterizing the Rhaetipollis Zone
(Rhaetipollis germanicus and Ovalipollis pseudoalatus) and a
marked  increase  in  the  abundance  of  Heliosporites.  Kuer-
schner  et  al.  (2007)  separate  a  Rhaetipollis-Porcellispora
Zone  and  a  Trachysporites-Porcellispora  Zone  within  the
Rhaetian of the Northern Calcareous Alps. The Hettangian is
defined by palynomorphs of the Trachysporites-Heliosporites
Zone.  Kuerschner  et  al.  (2007)  suggested  Cerebropollenites
thiergartii
 as a marker species for the base of the Hettangian.
Weiss  (1989)  divided  the  Rhaetoliassic  of  S  Germany  into  a
Rhaetian Concavisporites-Duplexisporites problematicus-Ric-
ciisporites  tuberculatus
  Zone  and  a  Hettangian  Concav-

Fig.  6.  Hierarchical  tree  plot  of  the  palynological  data  set  of  the
Furkaska section. The samples of the lower part of the section stud-
ied (400/401 to 407/408) form one cluster whereas the samples of
the upper part (408 to 408 + 6) group into a second cluster.

isporites-Duplexisporites  problematicus  Zone.  Brenner
(1986) described sporomorph assemblages of SW Germany,
but did not define zones. Sediments of the Polish part of the
Germanic  Basin  were  investigated  by  Orłowska-Zwolinska
(1983).  She  distinguished  a  Rhaetian  Assemblage  (Assem-
blage  V)  and  a  Hettangian  Assemblage  (Assemblage VI).
Fowell & Olsen (1993) worked on Triassic/Jurassic bound-
ary  sections  of  the  Newark  Basin  (Eastern  North  America),
while  Ashraf  et  al.  (1999)  studied  the  Rhaetian  Haojiagou
Formation and the Liassic Badaowan Formation of the Chi-
nese Junggar Basin.

Figure 7 shows the stratigraphical occurrence of the most im-

portant  palynomorphs  in  the  Furkaska  section  in  comparison
with  the  previous  works  mentioned  above.  The  sporomorph
assemblage  of  the  Tatra  Mountains  is  very  similar  to  the  as-
semblages  of  the  Polish  part  of  the  Germanic  Basin
(Orłowska-Zwolinska  1983)  and  to  the  assemblages  of  the
Austrian  Kössen  Beds  of  the  Northern  Calcareous  Alps  (e.g.
Kuerschner et al. 2007). The close paleogeographic relation of
these areas during Rhaetian and Hettangian times is the cause
of this resemblance.

In the Newark Supergroup of North America (Newark Ba-

sin) palynomorphs and conchostracans were used as biostrati-
graphic  index  fossils.  Until  a  few  years  ago,  the  Triassic/
Jurassic  boundary  was  drawn  with  the  beginning  of  the  high
increase  of  Corollina  meyeriana  (Cornet  1977)  immediately
below the first basalt flow. Recently, Kozur & Weems (2005)
investigated  the  conchostracans  and  placed  the  boundary
within  the  so-called  Newark  igneous  extrusive  zone  at  the
base  of  the  Bulbilimnadia  sheni  Zone.  This  position  of  the
boundary  is  confirmed  by  vertebrate  findings  and  Lucas  &
Tanner (2007) interpreted the sudden dominance of Corollina
meyeriana
 within the palynomorph assemblage as a result of
regional climate change caused by uplift or volcanism, not as
a biostratigraphical datum. Since biostratigraphical identifica-
tion of the Triassic/Jurassic boundary in the Newark Basin is
still under discussion, correlation with marine sections of sim-
ilar age in the Tethyan realm remains difficult.

Discussion

The most striking change in the microfloral assemblage of

the Furkaska section is the sudden increase in the abundance
of  trilete  spores  within  the  last  limestone  bed  of  the  upper-
most  Rhaetian  Fatra  Formation  (bed 408).  Spores  are  pro-
duced  by  plants  such  as  ferns  and  horsetails,  which  require
moist conditions to reproduce. Therefore, the relative abun-
dance of spores can serve as a proxy for humidity changes.
In the present study the spore spike is interpreted as an indi-
cation of increasing humidity at this time. Other significant
features  are  the  decrease  of  Ricciisporites  tuberculatus  and
the  LAD  of  Corollina  spp.  In  contrast  to  other  marine  sec-
tions  of  the  NW  Tethyan  realm,  a  prasinophyte  bloom  was
not detected in the Furkaska section.

Since the Triassic/Jurassic boundary marks one of the five

biggest biotic extinctions during the Phanerozoic, the lack of
mass extinction within the microfloral assemblages of the NW
Tethyan realm is surprising. However, a prasinophyte bloom

background image

146

RUCKWIED and GÖTZ

recognized  in  sections  of  the  Northern  Calcareous  Alps
(Tiefengraben; Kuerschner et al. 2007), Great Britain (St. Au-
drie’s Bay; Van de Schootbrugge et al. 2007) and the Trans-
danubian  Range  (Csővár;  Ruckwied  2008;  Götz  et  al.
submitted)  in  association  with  a  prominent  negative  shift  in
δ

13

C

org

 values (Hesselbo 2002, 2004; Kuerschner et al. 2007;

Michalík et al. 2007a; Pálfy et al. 2007) points to a major per-
turbation in ocean chemistry.

The  ultimate  cause  of  these  biotic  and  environmental

changes is still under discussion. Three main possible drivers
are considered: The first is the emplacement of a large igne-
ous  province  (the  Central  Atlantic  Magmatic  Province,
CAMP) that was associated with the initial break up of Pan-
gaea  (Wilson  1997),  the  second  is  the  possible  impact  of  a
large meteorite (Olsen et al. 2002) similar in size (10 km in
diameter) to the one that is inferred to have impacted Earth
65 Ma ago at the K-Pg boundary. The third involves the sud-

den dissociation of large amounts of methane hydrate (Beer-
ling & Berner 2002).

Hesselbo  et  al.  (2002)  discussed  a  causal  relation  of  the

negative 

δ

13

C  excursion  and  the  initial  volcanic  activity  of

the Pangaean Atlantic rifting and recently, 

40

Ar/

39

Ar-datings

of  plateau  basalts  in  Morocco  and  Portugal  (Nomade  et  al.
2007;  Verati  et  al.  2007)  confirmed  the  isochroneity  of
CAMP volcanism and major changes in marine and terrestri-
al ecosystems at the Triassic/Jurassic boundary. The palyno-
logical  data  of  the  present  study  support  this  hypothesis.
Phases of intense rifting and high volcanic activity are asso-
ciated  with  changes  in  oceanic  and  atmospheric  circulation
patterns, regionally resulting in increasing precipitation and/
or  humidity,  documented  in  the  detected  spore  signal.  Fur-
thermore, clay mineralogical analyses reveal a striking domi-
nance of kaolinite within the Boundary Clay of the Furkaska
section (Ruckwied et al. 2006; Michalík et al. 2007b) which

Fig. 7. Marker species of Triassic/Jurassic boundary sections of the NW Tethys region (Tatra Mountains, Northern Calcareous Alps), of
the Germanic Basin (North Sea, Germany, Poland), the Newark Basin (USA), and Junggar Basin (China).

background image

147

CLIMATE CHANGE AT THE TRIASSIC/JURASSIC BOUNDARY: PALYNOLOGICAL EVIDENCE (SLOVAKIA)

is interpreted as a reflection of high chemical weathering in
the hinterland due to humid climate.

Nevertheless, the influence of any one of the three mecha-

nisms under discussion would not necessarily rule out the op-
eration  of  the  others.  Therefore,  further  studies  should  focus
on  precise  quantifications  of  the  environmental  effects  that
took  place  across  the  Triassic/Jurassic  boundary  to  identify
and understand the most likely cause of the global changes at
that time (Cohen & Coe 2007).

Conclusions

The palynological data presented here contribute to the dis-

cussion of the driving mechanism(s) of globally documented
changes  in  marine  and  terrestrial  ecosystems  at  the  Triassic/
Jurassic  boundary.  Striking  changes  in  the  palynomorph  as-
semblages  of  the  Triassic/Jurassic  boundary  interval  of  the
Furkaska section (Tatra Mts, Slovakia) clearly reflect a major
climatic change during that period. The detected spore shift is
interpreted as evidence of a sudden increase in humidity most
probably caused by the volcanic activity of the Central Atlan-
tic Magmatic Province (CAMP).

Acknowledgments: This study is part of a project on microflo-
ral  changes  within  the  Triassic/Jurassic  boundary  interval  of
key  sections  in  the  NW  Tethyan  realm  supported  by  the  Ger-
man  Research  Foundation  (DFG  Project  GO  761/2-1).  Joint
field  work  and  fruitful  discussions  with  Jozef  Michalík  and
Otília Lintnerová (Bratislava) are gratefully acknowledged. We
also thank Susanne Feist-Burkhardt (London) and Stephen Hes-
selbo (Oxford) for their very constructive reviews.

References

Ashraf A.R., Sun G., Xinfu W., Uhl D., Che L. & Mosbrugger V.

1999:  The  Triassic-Jurassic  boundary  in  the  Junggar  Basin
(NW-China). Preliminary palynostratigraphic results. Acta Pa-
leobot
. 2 (Suppl.), 85—91.

Beerling D.J. & Berner R.A. 2002: Biogeochemical constraints on

the Triassic—Jurassic boundary carbon cycle event. Glob. Bio-
geochem. Cycles
 16, 101—113.

Błaszyk J. & Gaździcki A. 1982: Lower Liassic ostracodes of the Tatra

Mts (West Carpathians). Acta PalaeontPol. 27, 129—138.

Bortz J. 1999: Statistik für Sozialwissenschaftler. 5

th

 ed. Springer,

Berlin, 1—836.

Brenner W. 1986: Bemerkungen zur Palynostratigraphie der Rhaet-

Lias Grenze in SW-Deutschland.  N. Jb. Geol. Palaeont. Abh.
173, 131—166.

Cohen  A.S.  &  Coe  A.L.  2007:  The  impact  of  the  Central  Atlantic

Magmatic Province on climate and on the Sr- and Os-isotope
evolution  of  seawater.  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.  Palaeo-
ecol.
 244, 374—390.

Cornet B. 1977: The palynostratigraphy and age of the Newark Su-

pergroup.  Ph.D.  Thesis,  Pennsylvania  State  University,  Uni-
versity Park
PA, 1—505.

Fijałkowska A. & Uchman A. 1993: Contribution to Triassic palynol-

ogy in Polish part of the Tatra Mts. Przegl. Geol. 5, 373—375
(in Polish).

Fowell S.J. & Olsen P.E. 1993: Time calibration of Triassic/Juras-

sic microfloral turnover, eastern North America. Tectonophys-
ics
 222, 361—369.

Gaździcki  A.  1974:  Rhaetian  microfacies,  stratigraphy  and  facies

development of the Tatra Mts. Acta Geol. Pol. 24, 17—96.

Gaździcki  A.  1978:  Conodonts  of  the  genus  Misikella  Kozur  and

Mock,  1974  from  the  Rhaetian  of  the  Tatra  Mts  (West  Car-
pathians). Acta Palaeont. Pol. 23, 341—350.

Gaździcki A. 1983: Foraminifers and biostratigraphy of Upper Tri-

assic  and  Lower  Jurassic  of  the  Slovakian  and  Polish  Car-
pathians. Acta Palaeont. Pol. 44, 109—169.

Gaździcki A. & Michalík J. 1980: Uppermost Triassic sequences of

the Choč Nappe of the Tatra Mts. Acta Geol. Pol. 22, 483—490.

Gaździcki  A.,  Michalík  J.,  Planderová  E.  &  Sýkora  M.  1979:  An

uppermost  Triassic-Lower  Jurassic  sequence  in  the  Krížna
Nappe  (West  Tatra  Mts,  West  Carpathians,  Czechoslovakia).
Západ. Karpaty, Sér. Geol. 5, 119—148.

Gaździcki  A.,  Michalík  J.  &  Tomašovych  A.  2000:  Parafavreina

coprolites  from  the  uppermost  Triassic  of  the  Western  Car-
pathians. Geol. Carpathica 51, 245—250.

Goetel W. 1917: Die Rhätische Stufe und der unterste Lias der sub-

tatrischen Zone in der Tatra. Bull. Acad. Sci. Cracovie, Cl. Sci.
Math.-Nat
. A, 1—222.

Götz A.E., Ruckwied K., Pálfy J. & Haas J. submitted: Palynologi-

cal evidence of synchronous changes within the terrestrial and
marine  realm  at  the  Triassic/Jurassic  boundary  (Csővár  sec-
tion, Hungary). Rev. Palaeobot. Palynol.

Guy-Ohlson D. 1981: Rhaeto-Liassic palynostratigraphy of the Val-

hall bore No.1, Scania. Geol. Foren. Stockh. Forh. 103 (1981),
233—248.

Haas J. 2001: Geology of Hungary. Eötvös Univ. Press, Budapest,

1—317.

Hallam  A.  1997:  Estimates  of  the  amount  and  rate  of  sea-level

change  across  the  Rhaetian-Hettangian  and  Pliensbachian-
Toarcian boundaries (latest Triassic to early Jurassic). J. Geol.
Soc. London
 154, 773—779.

Hallam A. & Wignall P.B. 1997a: Mass extinctions and their after-

math. Oxford Univ. Press, Oxford, 1—320.

Hallam  A.  &  Wignall  P.B.  1997b:  Mass  extinction  and  sea  level-

change. Earth Sci. Rev. 48, 217—258.

Hammer Ø., Harper D.A.T. & Ryan P.D. 2001: PAST: Paleontolog-

ical statistics software package for education and data analysis.
Palaeontologia Electronica 4, 1—9.

Herngreen G.F.W. & De Boer K.F. 1974: Palynology of Rhaetian,

Liassic and Dogger strata in the eastern Netherlands. Geol. En
Mijnb
. 53, 343—368.

Hesselbo S.P., Robinson S.A., Surlyk F. & Piasecki S. 2002: Ter-

restrial and marine extinction at the Triassic—Jurassic boundary
synchronized  with  major  carbon-cycle  perturbation:  a  link  to
initiation of massive volcanism. Geology 30, 251—254.

Hesselbo S.P., Robinson S.A. & Surlyk F. 2004: Sea level change

and  facies  development  across  potential  Triassic—Jurassic
boundary  horizons,  SW  Britain.  J.  Geol.  Soc.  London  161,
365—379.

Hounslow M.W., Posen P.E. & Warrington G. 2004: Magnetostratig-

raphy and biostratigraphy of the Upper Triassic and lowermost
Jurassic succession, St. Audrie’s Bay, UK. Palaeogeogr. Palae-
oclimatol. Palaeoecol.
 213, 331—358.

Kozur  H.W.  &  Weems  R.E.  2005:  Conchostracan  evidence  for  a

late Rhaetian to early Hettangian age for the CAMP volcanic
event in the Newark Supergroup, and a Sevatian (late Norian)
age  for  the  immediately  underlying  beds.  Hallesches  Jb.  Ge-
owiss.
 B 27, 21—51.

Kuerschner  W.M.,  Bonis  N.R.  &  Krystyn  L.  2007:  Carbon-isotope

stratigraphy and palynostratigraphy of the Triassic-Jurassic transi-
tion in the Tiefengraben section – Northern Calcareous Alps (Aus-
tria). Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 244, 257—280.

background image

148

RUCKWIED and GÖTZ

Lucas  S.G.  &  Tanner  L.H.  2007:  The  nonmarine  Triassic-Jurassic

boundary in the Newark Supergroup of Eastern North America.
Earth Sci. Rev. 84, 1—20.

Lund J.J. 1977: Rhaetic and Lower Liassic palynology of the onshore

south-eastern North Sea Basin. Dan. Geol. Unders., Ser. 109,  2,
1—103.

Lund J.J. 2003: Rhaetian to Pliensbachian palynostratigraphy of the

central part of the NW German Basin exemplified by the Eitzen-
dorf 8 well. Cour. Forsch.-Inst. Senckenberg 241, 69—83.

Marzoli A., Renne P.R., Piccirillo E.M., Ernesto A., Bellieni G. & De

Min A. 1999: Extensive 200-million-year-old continental flood
basalts of the Central Atlantic Magmatic Province. Science 284,
616—618.

Michalík  J.  1973:  Paläogeographische  Studie  des  Rhäts  der  Krížna

Decke  des  Strážov  Gebirges  und  einiger  anliegender  Gebiete.
Geol. Zbor. Geol. Carpath. 24, 123—140.

Michalík  J.  1974:  Zur  Paläogeographie  der  Rhätischen  Stufe  des

westliches Teiles der Krížna Decke in den Westkarpaten. Geol.
Zbor. Geol. Carpath.
 25, 257—285.

Michalík  J.  1977:  Paläogeographische  Untersuchungen  der  Fatra

Schichten  (Kössen-Formation)  des  nördlichen  Teiles  des  Fatri-
kums in den Westkarpaten. Geol. Zbor. Geol. Carpath. 28, 71—94.

Michalík  J.  1978:  Paleobiogeography  of  the  Fatra  Formation  of  the

uppermost  Triassic  of  the  West  Carpathians.  Paleontol.  Konf.
Karlovy Univ. Praha
 Vol. 1977, 25—39.

Michalík J. 1993: Mesozoic tensional basins in the Alpine-Carpathian

shelf. Acta Geol. Hung. 36, 395—403.

Michalík J. 1994: Notes on the paleogeography and paleotectonics of

the  West  Carpathian  area  during  the  Mesozoic.  Mitt.  Österr.
Geol. Gesell.
 86, 101—110.

Michalík  J.  (Ed.)  2003:  IGCP  458:  Triassic/Jurassic  Boundary

Events. Third Field Workshop, Stará Lesná, Slovakia, October
11—15, 2003
Veda, Bratislava, 1—72.

Michalík J. 2007: Sedimentary rock record and microfacies indicators

of  the  latest  Triassic  to  mid-Cretaceous  tensional  development
of the Zliechov Basin (Central Western Carpathians). Geol. Car-
pathica
 58, 443—453.

Michalík  J.  &  Gaździcki  A.  1983:  Stratigraphic  and  environmental

correlations in the Fatra- and Norovica Formations (Upper Tri-
assic,  Western  Carpathians).  Schriftenreihe  der  Erdwissen-
schaftlichen Kommission
 5, 267—276.

Michalík J. & Jendrejáková O. 1978: Organism communities and bio-

facies of the Fatra Formation (uppermost Triassic, Fatric) in the
West Carpathians. Geol. Zbor. Geol. Carpath. 29, 113—137.

Michalík J., Lintnerová O., Gaździcki A. & Soták J. 2007a: Record of

environmental  changes  in  the  Triassic-Jurassic  boundary  inter-
val  in  the  Zliechov  Basin,  Western  Carpathians.  Palaeogeogr.
Palaeoclimatol. Palaeoecol.
 244, 71—88.

Michalík  J.,  Biroň  A.,  Lintnerová  O.,  Götz  A.E.  &  Ruckwied  K.

2007b: Climatic change at the T/J boundary in the NW Tethys
Realm  (Tatra  Mts,  Slovakia).  Geophys.  Res.  Abstr.  Vol. 9,
EGU2007-A-02955, Abstracts of the Contributions of the EGU
General Assembly
.

Michalík J., Biroň A., Lintnerová O., Götz A.E. & Ruckwied K. sub-

mitted: Climatic change at the T/J boundary in the NW Tethyan
Realm (Tatra Mts., Slovakia). Acta Geol. Pol.

Morbey S.J. 1975: The palynostratigraphy of the Rhaetian stage, up-

per Triassic in the Kendelbachgraben, Austria. Palaeontograph-
ica, Abt. B
 152 (1975), 1—75.

Nomade S., Knight K.B., Beutel E., Renne P.R., Verati C., Feraud G.,

Marzoli  A.,  Youbi  N.  &  Bertrand  H.  2007:  Chronology  of  the
Central Atlantic Magmatic Province: Implications for the Cen-
tral Atlantic rifting processes and the Triassic-Jurassic biotic cri-
sis. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 244, 326—344.

Olsen P.E., Koeberl C., Huber H., Montanari A., Fowell S.J., Et Tou-

hami  M.  &  Kent  D.V.  2002:  The  continental  Triassic-Jurassic
boundary in central Pangaea: recent progress and discussion of
an Ir anomaly. GSA, Spec. Pap. 356, 505—522.

Orbell G. 1973: Palynology of the British Rhaeto-Liassic. Bull. Geol.

Surv. Great Brit. 44, 1—44.

Orłowska-Zwolińska  T.  1983:  Palynostratigraphy  of  the  upper  part

of  Triassic  epicontinental  sediments  in  Poland.  Prace  Inst.
Geol.

 104, 1—88 (in Polish with English abstract).

Pálfy J. 2003: Volcanism of the Central Atlantic Magmatic Province

as  a  potential  driving  force  in  the  end-Triassic  extinction.  In:
Hames  W.E.,  McHone  J.G.,  Renne  P.R.  &  Ruppel  C.  (Eds.):
The  Central  Atlantic  Magmatic  Province:  insights  from  frag-
ments of Pangaea. Geophys. Monogr. Ser. 136, 255—267.

Plašienka  D.  2001:  Mesozoic  structural  evolution  of  the  Central

Western Carpathians. GeoLines 13, 102—106.

Ruckwied K. 2008: Palynology of key sections of the Triassic/Jurassic

boundary interval of the NW Tethyan Realm (Hungaria and Slo-
vakia). PhD ThesisDarmstadt University of Technology, 1—85.

Ruckwied  K.,  Götz  A.E.,  Biroň  A.,  Lintnerová  O.  &  Michalík  J.

2006: Palynology, stable isotope signatures and clay mineralogy
of the Triassic-Jurassic boundary interval of the W Carpathians
(Tatra Mts., Slovakia): clues for climatic change reconstruction.
Geophys. Res. Abstr. Vol. 8, EGU06-A-03507, Abstracts of the
Contributions of the EGU General Assembly.

Schulz E. 1967: Sporenpaläontologische Untersuchungen rätoliassis-

cher Schichten im Zentralteil des Germanischen Beckens. Palä-
ontologische Abh. B
 2, 541—633.

Sepkoski Jr., J.J. 1996: Patterns of Phanerozoic extinction: a perspec-

tive  from  global  data  bases.  In:  Walliser  O.H.  (Ed.):  Global
events and event stratigraphy in the Phanerozoic. Springer, Ber-
lin, 35—51.

Steffen D. & Gorin G.E. 1993: Palynofacies of the Upper Tithonian-

Berriasian  deep-sea  carbonates  in  the  Vocontian  Trough  (SE
France).  Bull.  Centres  Rech.  Explor.-Prod.  Elf-Aquitaine  17,
235—247.

Tappan H. 1980: The paleobiology of plant protists. W.H. Freeman &

Company, San Francisco, 1—1028.

Tyson  R.V.  1995:  Sedimentary  organic  matter.  Organic  facies  and

palynofacies. Chapman & Hall, London, 1—615.

Van  de  Schootbrugge  B.,  Tremolada  F.,  Rosenthal  Y.,  Bailey  T.R.,

Feist-Burkhardt  S.,  Brinkhuis  H.,  Pross  J.,  Kent  D.V.  &
Falkowski  P.G.  2007:  End-Triassic  calcification  crisis  and
blooms  of  organic-walled  ‘disaster  species’.  Palaeogeogr.
Palaeoclimatol. Palaeoecol.
 244, 126—141.

Warrington G. 1974: Studies in palynological biostratigraphy of the

British Trias. I. Reference sections in west Lancashire and north
Somerset. Rev. Palaeobot. Palynol. 17, 133—147.

Weiss M. 1989: Die Sporenfloren aus Rhät und Jura Süddeutschlands

und ihre Beziehungen zur Ammoniten-Stratigraphie. Palaeonto-
graphica
 B 215, 1—168.

Wilson  M.  1997:  Thermal  evolution  of  the  central  Atlantic  passive

margins: continental break-up above a Mesozoic super-plume. J.
Geol. Soc. London
 154, 491—495.

background image

149

CLIMATE CHANGE AT THE TRIASSIC/JURASSIC BOUNDARY: PALYNOLOGICAL EVIDENCE (SLOVAKIA)

Spores

Acanthotriletes varius Nilsson, 1958
Aratrisporites sp.
Aulisporites astigmosus

 Klaus, 1960

Calamospora tener (Leschik, 1955) Mädler, 1964
Camerosporites pseudoverrucatus

 Leschik, 1956

Carnisporites ornatus

 Mädler, 1964

Carnisporites spiniger (Leschik, 1955) Morbey, 1975
Carnisporites telephorus

 Pautsch, 1958

Conbaculatisporites mesozoicus Klaus, 1960
Concavisporites crassexinus Nilsson, 1958
Concavisporites rhaetoliassicus

 Achilles, 1981

Concavisporites spp.
Cingulizonates rhaeticus (Reinhardt, 1961) Schulz, 1967
Converrucosisporites luebbenensis

 Schulz, 1967

Cornutisporites seebergensis Schulz, 1967
Cycathidites australis Couper, 1953
Deltoidospora crassexina Lund, 1977
Deltoidospora spp.
Deltoidospora toralis (Leschik, 1955) Lund, 1977
Densosporites fissus (Reinhardt, 1964) Schulz, 1967
Kraeuselisporites spp.
Leiotriletes sp.
Leptolepidites reissringeri (Reinhardt, 1961) Achilles, 1981
Lycopodiacidites frankonense Achilles, 1981
Lycopodiacidites rugulatus

 Schulz, 1967

Nevesisporites lubricus Orłowska-Zwolinska, 1983
Polypodiisporites polymicroferatus

 Orłowska-Zwolinska, 1983

Porcellispora longdonensis (Clarke, 1965) Scheuring, 1970
Porcellispora sp.
Punctatisporites sp.
Semiretisporites gothae

 Reinhardt, 1964

Stereisporites spp.
Taurucosporites spp.
Todisporites major Couper, 1958
Todisporites minor Couper, 1958
Todisporites spp.
Trachysporites fuscus Nilsson, 1958
Uvaesporites argentaeformis (Bolkovitina, 1953) Schulz, 1967
Verrucosisporites spp.
Zebrasporites fimbriatus Klaus, 1960

Pollen grains

Alisporites sp.
Alisporites minimus

 Leschik, 1955

Alisporites robustus

 Nilsson, 1958

Bisaccates sp.
Callialasporites dampieri (Balme, 1957) Dev, 1961
Corollina meyeriana (Klaus, 1960) Venkatachala & Góczán, 1964
Corollina torosa (Reissinger, 1950) Klaus, 1960
Cycadopites spp.
Eucomiidites spp.
Geopollis zwolinskae (Lund, 1977) Brenner, 1987
Granulooperculatopollis rudis Venkatachala & Gózcán, 1964
Lunatisporites rhaeticus Leschik, 1955
Lunatisporites spp.
Monosulcites spp.
Ovalipollis minimus

 Scheuring, 1970

Ovalipollis ovalis (Krutzsch, 1955) Scheuring, 1970
Ovalipollis rarus

 Klaus, 1960

Ovalipollis spp.
Paracirculina quadruplicis

 Scheuring, 1970

Perinopollenites elatoides Couper, 1958
Pinuspollenites minimus (Couper, 1958) Kemp, 1970
Platysaccus spp.
Rhaetipollis germanicus Schulz, 1967
Ricciisporites tuberculatus Lundblad, 1964
Schizzosaccus keuperi Mädler, 1964
Triadispora spp.
Vitreisporites pallidus (Reissinger, 1950) Nilsson, 1958

Dinoflagellate cysts

Rhaetogonyaulax  rhaetica  (Sarjeant,  1963)  Loeblich  &  Loeblich,

1968, emend. Below, 1987

Dapcodinium priscum

 Evitt, 1961, emend. Below, 1987

Acritarchs

Michrystridium spp.

Prasinophytes

Cymatiosphaera spp.
Tasmanites spp.

Appendix 1

Alphabetical list of palynomorphs identified in the Furkaska section.