background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

, APRIL 2012, 63, 2, 121—137                                                          doi: 10.2478/v10096-012-0010-x

The oxygen and carbon isotopic composition of Langhian

foraminiferal tests as a paleoecological proxy in a marginal

part of the Carpathian Foredeep (Czech Republic)

KATARÍNA HOLCOVÁ

1

 and ATTILA DEMENY

2

1

Institute of Geology and Paleontology, Charles University in Prague, Albertov 6, 128 43 Praha 2, Czech Republic;  holcova@natur.cuni.cz

2

Institute for Geochemical Research, Hungarian Academy of Sciences Budapest, Budaorsi ut 45, H-1112 Budapest, Hungary;

demeny@geochem.hu

(Manuscript received January 26, 2011; accepted in revised form September 30, 2011)

Abstract: Foraminiferal assemblages from three locations of the Moravian part of the Carpathian Foredeep (Kralice,
Přemyslovice, Židlochovice) have been studied in order to determine the paleoenvironmental conditions during the
Early Badenian (Middle Miocene). Paleobiological characteristics (plankton/benthos-ratio, relative abundances of warm-
water  plankton  species,  five-chambered  Globoturborotalita  spp.,  Coccolithus  pelagicus  and  high  nutrient  markers
[benthos], test sizes and ranges of Globigerina sp. and cibicidoids, Benthic Foraminiferal Oxygen Index) were deter-
mined along with stable C and O isotope compositions. The stable isotope compositions show large variabilities indicat-
ing  sample  inhomogeneity  in  well  preserved  foraminiferal  samples,  interpreted  as  a  sign  of  primary  environmental
variation and postmortem mixing of tests of different populations and sources. Based on the combined interpretation of
paleobiological indicators and isotopic compositions, two theoretical models were established to describe the observed
paleobiological and stable isotope data, that were used to categorize the locations studied. Several types of near-shore
paleoenvironment were distinguished using the theoretical models: (i) bay influenced by seasonal phytodetritus supply
from the continent (Kralice); (ii) dynamic shore characterized by variable isotopic compositions probably due to mixing
of indigenous, transported and reworked tests (Přemyslovice); (iii) shore of alternating normal marine and continentally
influenced environments (Židlochovice).

Key words: Middle Miocene, Badenian, Carpathian Foredeep, paleoecology, foraminifera, calcareous nannoplankton,
oxygen and carbon stable isotopes.

Introduction

Oxygen  and  carbon  isotopic  compositions  of  the  foramini-
feral tests represent routine geochemical proxies for paleoen-
vironmental  conditions  in  the  oceanic  realm.  In  the  epeiric
seas,  the  application  of  the  method  is  more  problematic.
Variable  paleoenvironments  with  oscillations  of  evapora-
tion/influx-ratio,  variable  input  of  organic  matter  from  the
continent  and  communication/isolation  events  influenced
the  isotopic  composition  of  sea  water  and  make  interpreta-
tion of these proxies difficult.

The study area, the Central Paratethys, represents a chain

of Oligocene and Miocene epeiric seas with marked oscilla-
tion of paleoecological parameters and episodic communica-
tion with the oceanic realm (Rögl 1998, 1999).

The  study  interval  can  be  well  biostratigraphically  dated

and  represents  a  lower  part  of  the  local  Central  Paratethys
Badenian stage which is correlated with the Langhian (Rögl
et  al.  2008;  Hohenegger  et  al.  2009).  The  paleogeographic
and paleoclimatic situation which could have influenced the
isotopic  composition  of  the  Central  Paratethys  sea  water  is
well known. The period was characterized by a large marine
transgression affecting the entire circum-Mediterranean area.
The transgression was connected with brief reopening of the
Mediterranean—Indo-Pacific  seaway  and  invasion  of  the
tropical—subtropical water masses into the Central Paratethys

basins (Rögl & Steininger 1983; Rögl 1998, 1999; Popov et
al.  2004;  Kováč  et  al.  2007;  Piller  et  al.  2007).  The  Early
Badenian climate of the Central Paratethys realm can be as-
sumed  as  fairly  uniform  and  corresponds  with  the  Miocene
Climatic  Optimum  (Böhme  2003;  Slamková  &  Doláková
2004).  The  Mean  Annual  Temperature  (MAT)  of  the  Early
Badenian has been estimated at 13 to almost 20 °C on the ba-
sis  of  percentage  of  evergreen  taxa  with  a  seasonal  tempera-
ture  change  of  less  than  25 °C  and  with  the  temperature  of
the coldest month varying between 4 and 10 °C  (Kvaček  et
al.  2006),  although  a  minimum  Sea  Surface  Temperature
(SST) has been estimated at 16—18 °C based on stenothermic
gastropods (Harzhauser et al. 2002).

Most of the oxygen and carbon isotopic data from the Central

Paratethys  originated  from  this  interval  (Foraminifera:
Gonera et al. 2000; Bicchi et al. 2003; Báldi 2006; Báldi &
Hohenegger  2008.  Molluscs:  Latal  et  al.  2004,  2006;
Harzhauser et al. 2007. Bryozoa and bulk sediments: Hladí-
ková  &  Hamršmíd  1986;  Nehyba  et  al.  2008).  Comparison
of  paleotemperatures  estimated  for  the  terrestrial  biotopes
(Kvaček et al. 2006) with calculations of paleotemperatures
from the isotopic data suggest an 

18

O-enriched seawater sys-

tem  (due  to  evaporation),  different  from  estimation  for  the
oceanic  realm  (—1 ‰;  Lear  et  al.  2000).  Latal  et  al.  (2006)
and Nehyba et al. (2008) estimated the average 

18

O value of

the Central Paratethys sea water at approximately  + 1 ‰.

background image

122

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 1. Location and lithology of studied boreholes PY1, PY3, ZIDL2 and section at Kralice.

background image

123

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

In this study, isotopic analysis was focused on the assem-

blages  from  the  marginal  shallow-water  parts  of  the
Carpathian Foredeep. The aim of the work is to analyse the
causes  of  observed  within-sample  variabilities  and  discuss
the  potential  of  the  isotopic  proxy  for  paleoenvironmental
interpretation in the marginal parts of epeiric seas.

Materials

The studied materials originated from three shallow bore-

holes  from  the  Carpathian  Foredeep:  Přemyslovice  (PY1,
PY3)  (Zágoršek  &  Holcová  2009),  Židlochovice  (ZIDL2)
and section Kralice (KRAS; Zágoršek et al. 2009). Samples
KRAS 1, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 12;  PY1/40,  PY1/220,  PY3/230,
PY3/150;  ZIDL2/8.5m,  ZIDL2/12.2m  and  ZIDL2/16.9m
were analysed for isotopic composition of foraminiferal tests
(Fig. 1). The assemblages can be correlated with calcareous
nannoplankton  Zone  NN5  according  to  occurrence  of
Sphenolithus  heteromorphus  and  absence  of  Helicosphaera
ampliaperta 
(Martini  1971).  The  study  interval  can  be  well
dated using two planktonic foraminiferal events: the first oc-
currence  (FO)  of  Orbulina  suturalis  (Figs. 2,  3.1,2)  and  the
last occurrence (LO) of Praeorbulina (Figs. 2, 3.3) (Berggren
et  al.  1995;  Lourens  et  al.  2004;  Rupp  &  Hohenegger  2008;
Hohenegger  et  al.  2009).  These  biostratigraphical  events
characterize the Langhian (Gradstein et al. 2004) which can be
correlated with the lower part of the local Central Paratethys
Badenian stage (Hohenegger et al. 2009). Figure 1 shows tran-
sitional rock types including marls and sandstones (Fig. 1).

Methods

The  carbon  and  oxygen  isotope  compositions  of  calcite

were  determined  at  the  Institute  for  Geochemical  Research
of the Hungarian Academy of Sciences (Budapest, Hungary)
following  the  method  of  acid  digestion  of  the  carbonatite
samples  (for  analytical  details  see  Spötl  &  Vennemann
2003). The isotope analyses were conducted using automat-
ed  GASBENCH  equipment  attached  to  a  Finnigan  Thermo
delta  plus  XP  mass  spectrometer.  The  compositions  are  ex-
pressed as  

13

C and 

18

O values relative to V-PDB, accord-

ing to the equation:

 = (R

sample

/ R

standard

—1) 1000

where  R  is  the 

13

C/

12

C  or 

18

O/

16

O  ratio  in  the  sample  or  in

the  international  standard  V-PDB.  The  analytical  precision
was  better  than  0.15 ‰  based  on  multiple  analyses  of  stan-
dards, but the standard deviation is much higher for most of
the samples (discussed below).

During a first run of analyses only two tests were analysed

from each sample that yielded a high within-sample variabil-
ity. In order to investigate this variability in detail, recrystal-
lization  of  inner  test  walls  was  re-evaluated  for  10—15
specimens  from  every  sample  (Fig. 4).  Assemblages  with
abraded and corroded tests were excluded from the isotopic
analysis,  thus,  during  a  taphonomic  analysis  only  size  sort-
ing of tests separately for benthic and planktonic assemblages
were  used  as  a  criterion  of  postmortem  test  transport.  The
greatest diameter of tests from every sample were measured
using a VIA video measuring system and data were summa-
rized in histograms. The first hundred specimens of Globige-
rina
  spp.  and  the  first  hundred  specimens  of  Cibicidoides
spp. from fraction 0.063 to 2 mm were measured. As trans-
ported  tests  should  be  well-sorted,  accumulation  of  small,

Fig. 2. Biostratigraphical correlation of studied interval.

The  foraminifera  were  separated  from

washed  residues  (fraction  0.063  to
2 mm).  The  residues  were  dried  at  room
temperature.  Cooking,  freezing  or  any
chemical processes were omitted from the
disintegration  of  rock  samples.  The
washed residues were rinsed with hydro-
gen  peroxide.  Empty  tests  were  hand-
picked  from  floating  ones  for  isotopic
analyses and were cleaned in an ultrason-
ic  bath  of  distilled  water.  Foraminiferal
tests were checked for recrystallization on
the inner test walls using scanning electron
microscope  (SEM)  type  JSM  6380  LV
(Fig. 4). Groups of small-sized four-cham-
bered  Globigerina  sp.  (Fig. 3.6,7)  and
Cibicidoides spp. (Fig. 3.15,16) were cho-
sen  for  isotopic  analysis.  Planktonic  fora-
minifera for isotopic analysis were picked
from the size fraction 63—200 µm in which
no specimens with reproductive chambers
were  observed.  The  size  ranges  of  analy-
sed  tests  in  individual  samples  are  speci-
fied  in  Table 1.  Benthonic  foraminifera
were picked from the 63—300 µm fraction.

background image

124

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 3. Biostratigraphical markers and isotopically analysed foraminifera. 1—2 – Orbulina suturalis Brönnimann; 1 – KRAS1, 2 – PY3/
150.  3  –  Praeorbulina  circularis  Blow;  PY3/150.  4  –  Globigerinoides  bisphericus  Todd;  PY1/40.  5,  8  –  Globigerina  bulloides
d’Orbigny;    5 – PY1/220, 8 – PY3/230. 6—7 – Small four-chambered Globigerina spp.; 6 – KRAS6, 7 – PY1/40. 9, 11—12 – Small
five-chambered Globoturborotalita  spp.;  9  –  PY3/230,  11  –  ZIDL2/12.2,  12  –  ZIDL2/16.6.  13  – Globorotalia acrostoma  (Wezel);
PY1/220.      10,  14  –  Globorotalia  bykovae  (Aisenstat);  10  –  ZIDL2/12.2,  14  –  KRAS1.  15—16  –  Small-sized  Cibicidoides  sp.;
KRAS12. 17 – Asterigerinata planorbis d’Orbigny, adult specimen; KRAS4. 18 – Asterigerinata planorbis d’Orbigny, juvenile speci-
men; KRAS1. 19, 21—22 – Cibicidoides ungerianus d’Orbigny; 19 – spiral view, PY3/230, 21 – umbilical view, PY3/150, 22 – spiral
view, PY3/150. 20 – Lobatula lobatula Walker & Jacob; PY 3/150. 23 – Cibicidoides austriacus d’Orbigny; PY1/220. 24 – Pullenia bul-
loides
 d’Orbigny; PY1/220. 25 – Melonis pompilioides (Fichtel & Moll); ZIDL2/16.6. 26 – Uvigerina macrocarinata Papp & Turnovsky;
PY3/150. 27 – Bolivina dilatata Reuss; KRAS6. 28 – Globocassidulina globosa (Hantken); KRAS1. Length of scale bar 100 µm.

background image

125

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 4. Inner test wall of the isotopically analysed foraminifera. 1—7 – Well preserved inner test wall; 1 – four-chambered Globigerina
spp., KRAS1; 2 – four-chambered  Globigerina  spp.,  KRAS6;  3  – Cibicidoides sp., PY3/230; 4 – four-chambered  Globigerina  spp.,
PY1/150; 5 – four-chambered Globigerina spp., KRAS4; 6 – Cibicidoides sp., PY1/40; 7 – Cibicidoides sp., PY1/40. 8—9 – Slightly
recrystallized tests, four-chambered Globigerina spp., KRAS1. 10—11 – Slightly dissoluted tests, Cibicidoides sp., PY1/200. 12 – Globigeri-
noides bisphericus
 Todd – detail of outer test wall, PY3/150. 13 – Strongly recrystallized test, Cibicidoides sp., KRAS8. 14 – Well pre-
served  to  slight  alternated  test  wall,  four-chambered  Globigerina  spp.,  KRAS3.  15  –  Rest  of  crust  after  ultrasonic  cleaning,
four-chambered Globigerina spp., KRAS7. 16 – Moderate recrystallized test, four-chambered  Globigerina spp., KRAS7. 17 – Strong
dissolution, four-chambered Globigerina spp., PY1/200. Length of scale bar 10 µm.

background image

126

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

usually thin-walled tests (rounded forms  < 200  m) indicates
suspended-load  transport;  accumulation  of  large,  thick-
walled tests ( > 300  m) and missing of smaller tests charac-
terize  tests  which  were  transported  as  bed  load  (Murray
1965; Wang & Murray 1983; Holcová 1996).

Paleobiological proxies

Isotopic  data  were  compared  with  foraminiferal  and  cal-

careous nannoplankton paleoebiological proxies. In all stud-
ied  samples,  foraminiferal  and  calcareous  nannoplankton
assemblages  were  quantitatively  evaluated  from  200—500
specimens (for detailed methods see Zágoršek et al. 2009).

The upper part of the water column was characterized using

the following proxies:

(1) Relative abundances of warm-water taxa of planktonic

foraminifera  according  to  the  classifications  of  Spezzaferri
(1995), Bicchi et al. (2003) and Rupp & Hohenegger (2008).
Among  warm-water  taxa  were  classified  orbulinids,
Globigerinoides  spp.  and  Globigerinella  spp.,  cold-tempe-
rate indicators are Globorotalia spp. while Globigerina spp.
and Turborotalita spp. indicate cold water.

(2)  The  ratio  between  five-  and  four-chambered  small

Globigerina and Globoturborotalita. Generally, in the normal
oceanic realm small Globigerina are considered to be an indi-
cator of the presence of nutrient-rich, cold water, whereas in
the marginal part of the basin they may indicate deterioration
of paleoenvironmental conditions, such as oscillation of salin-
ity. The alternation of horizons dominated by four-chambered
Globigerina  or  five-chambered  Globoturborotalita  is  char-
acteristic for the early Middle Miocene of the Central Para-
tethys  (Rupp  &  Hohenegger  2008;  Zágoršek  et  al.  2009).
Hohenegger et al. (2008) consider “five-chambered globiger-
inids” to be indicators of cold, non-stratified water masses.

(3)  Size  distribution  of  tests  of  Globigerina  spp.  Histo-

grams  of  the  test  diameter  of  approximately  one  hundred
specimens of Globigerina spp. from every sample were con-
structed and used for estimation of postmortem transport.

(4) Relative  abundances  of  the  most  common  calcareous

nannoplankton species: Coccolithus pelagicus and Reticulo-
fenestra minuta
. The presence of Coccolithus pelagicus is a
traditional  indicator  of  cold  and  nutrient-rich  water  (Okada
&  McInyre  1979;  Winter  et  al.  1994),  but  this  is  weakened
by  the  common  occurrence  of  the  species  in  waters  up  to
18 °C in which it can be used as a tracer of the periphery of
areas of enhanced productivity (Cachao & Moita 2000). The
species  also  may  dominate  secondarily  in  assemblages  due
to its higher resistance to dissolution (Roth & Berger 1975;
Roth 1994; Flores et al. 2003).

The  most  common  species  Reticulofenestra  minuta  is

generally opportunistic; its blooms are connected with envi-
ronmental stress characterized by quick changes within envi-
ronmental  conditions  (Wade  &  Brown  2006)  and  its  high
abundance distinguishes assemblages from continental mar-
gins (Haq 1980) where the species can  tolerate  the brackish
to  hypersaline,  high  productivity  environments  (Wade  &
Bown  2006).  Wells  &  Okada  (1997),  Flores  et  al.  (1997),
Bollmann  et  al.  (1998)  and  Kameo  (2002)  regard  small
Reticulofenestra  spp.  as  eutrophic  species  while  Hallock

(1987),  Beaufort  &  Aubry  (1992)  and  Spezzaferri  et  al.
(2009) suggested that blooms of small Reticulofenestra indi-
cate oligotrophic warm water.

(5) Plankton/benthos  (P/B)  ratio.  This  indicator  should

change with paleodepth. The relationship between bathyme-
try  and  relative  abundance  of  planktonic  foraminifera  has
been determined by van der Zwaan et al. (1990). A discrepan-
cy between calculated paleodepth and sedimentology has been
pointed out, for example, in the Middle Miocene of the Central
Paratethys (Hohenegger 2005). Therefore, estimation of pale-
odepth  using  modified  plankton/benthos-ratio  was  compared
with  depth  ranges  of  individual  taxa  (Culver  &  Buzas  1980,
1981; Murray 1991; de Stigter et al. 1998; Hohenegger 2005;
van  der  Hinsbergen  et  al.  2005)  and  oxygenation  of  bottom
water. The high P/B-ratio in comparison with assumed paleo-
depth may be caused by postmortem transport of plankton to
the marginal part of the basin and/or by extra high production
of plankton as well as low production of benthos.

Bottom environment has been characterized by several in-

dicators:

(6) The  BFOI= Benthic  Foraminiferal  Oxygen  Index.

BFOI expresses oxygen content (Kaiho 1994, 1999):

BFOI = O/(O + D) 100

where O is the number of oxic indicators and D is the num-
ber  of  disoxic  indicators.  Oxic  and  disoxic  indicators  were
classified  according  to  Kaiho  (1994,  1999),  den  Dulk  et  al.
(1998), den Dulk et al. (2000), Spezzaferri et al. (2002) and
Báldi (2006).

(7) Relative abundances of high primary productivity indi-

cators  among  benthic  species  (Uvigerina  grilli,  Uvigerina
macrocarinata
, Uvigerina pygmoidesUvigerina uniseriata,
Melonis pompiloides; Spezzaferri et al. 2002).

(8)  Size  distribution  of  cibicidoid  tests.  It  is  evaluated

similarly  to  the  size  distribution  of  the  Globigerina-plexus,
namely providing information on postmortem transport.

Statistical analysis of data was done using PAST software

(Hammer et al. 2001).

Results

Stable  isotope  compositions,  test  recrystallization  and
taphonomic changes

Repeated  measurements  of  isotopic  composition  of  fora-

miniferal  tests  showed  standard  deviations  higher  than  ac-
ceptable  value  < 0.3  for  20  samples  out  of  the  27  analysed
(Table 1). To analyse the causes of this high variability, the
recrystallization of the inner test walls was re-evaluated and
taphonomical analysis of assemblages was done.

The recrystallization of inner test walls was re-analysed on

10—15 specimens from every sample. One to three recrystal-
lized specimens were detected per sample in 7 out of the 25
samples.  However,  the  variability  of  isotopic  composition
(expressed  by  standard  deviation)  does  not  correlate  posi-
tively with recrystallization degree, since the highest values
of  standard  deviations  were  recorded  for  samples  with  well
preserved tests (Table 1).

background image

127

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

It  is  remarkable  that  standard  deviations  of   

13

C  and 

18

O

values for individual samples are positively correlated for sam-
ples  with  only  well  preserved  tests  (correlation  coefficient
= 0.77), while a slightly negative trend appears for samples with
presence of recrystallized tests (correlation coefficient  = — 0.39).
As  the  standard  deviations  for 

13

C  and 

18

O  values  show  a

good  positive  correlation  for  well  preserved  samples  and  a
slight  negative  one  for  recrystallized  tests,  the  isotopic  scatter
seems to be related to primary characteristics rather than instru-
mental error, representing original water chemistry from the pa-
leobiotops in which the analysed specimens lived (Fig. 5).

To recognize postmortem transport and reworking of tests,

the taphonomic analysis of assemblages followed. Generally,
marked evidence of transport was not recorded: abrasion, ero-
sion and other damage to tests were not observed using SEM.
All benthic assemblages are composed of taxa with compara-
ble  environmental  requirements  (shallow  water,  normal  ma-
rine). Both planktonic and benthic species have corresponding
stratigraphic ranges. However, two indications of postmortem
changes  of  assemblages  were  recorded:  (1)  Size  sorting  of
tests  in  samples  from  the  PY-boreholes  showed  a  lack  of
small-sized tests (Figs. 6, 7) that may be caused by destruction

of  small  tests  in  high  energy  environment  and/or  dissolution
of  small  tests.  (2)  Paleodepth  calculated  from  the  P/B-ratio
(van  der  Zwaan  et  al.  1990)  showed  high  values  (excepting
samples  PY1/40,  PY3/230)  from  200  to  350 m  which  is  in
contrast with paleodepth estimated on the base of depth range
of  benthic  species  (from  20  to  100 m).  It  may  be  caused  by
postmortem transport of planktonic foraminifera and their ac-
cumulation  in  the  marginal  part  of  the  basin.    These  indica-
tions of postmortem transport of tests are taken into account in
the following interpretations.

Relations  between  isotopic  compositions  and  other  paleo-
environmental proxies

Correlations  between  the  paleobiological  proxies  and  be-

tween paleobiological proxies and isotopic values were quan-
tified using Spearman coefficients and statistically verified by
p-value (Tables 2, 3). The following correlations were consid-
ered to be statistically significant:

a) Mean  test  sizes  of  Globigerina  spp.  in  individual  sam-

ples correlate very positively with sizes of Cibicidoides spp.
(correlation coefficient = 0.85, p = 0.006);

Sample 

Sta

nda

rd

 d

ev

ia

tio

n: 

δ

18

O

 

me

asu

re

m

en

ts

 

Sta

nda

rd

 d

ev

ia

tio

n: 

δ

13

 

me

asu

re

m

en

ts

 

N

umb

er of

 me

asu

re

m

en

ts

 

N

umb

er 

of

 w

ell

 p

res

er

ved

 

tests t 

N

umb

er of

 rec

ryst

al

lized

 

tests 

Si

ze

 r

an

ge of

 is

ot

op

ic

al

ly

 

an

al

ys

ed

 t

es

ts

 (

µ

m)

 

Z2/12.2/CIB 0.82 

0.28 6 12 0 200–300 

Z2/12.2/GL 

0.13 

0.17 3 13 0  

 

80–200 

Z2/16.9/CIB 0.69 

0.24 3 11 0 200–300 

Z2/16.9/GL 

0.29 

0.07 3 15 0 130–200 

PY1/220CIB 

0.15 

0.33 4 13 0 220–300 

PY1/220GL  1.42 

0.70 3 11 0 180–200 

PY1/40CIB 

0.64 

0.33 4 13 0 200–300 

PY1/40GL 

0.55 

0.37 5 14 0 180–200 

PY3/150CIB  0.69 

0.43 6 12 0 250–300 

PY3/150GL 

0.25 

0.24 5 14 0 130–200 

PY3/230CIB 0.35 

0.17 3 13 0 210–300 

PY3/230GL  1.10 

0.53 3 15 0 180–200 

KRAS1CIB 

0.16 

0.05 4 12 0 200–300 

KRAS1GL 0.80 

0.03 4 14 0 100–200 

KRAS4CIB 0.34 

0.15 3 11 0 200–300 

KRAS4GL 

0.23 

0.27 6 14 0 80–200 

KRAS6CIB 

0.10 

0.14 2 13 0 200–300 

KRAS6GL 

0.40 

0.71 6 15 0 130–200 

KRAS11CIB 

0.21 

0.26 4 12 0 

KRAS12CIB 

0.16 

0.36 4 13 0 

KRAS3CIB 0.63 

0.25 3 12 1 

KRAS3GL 0.58 

0.22 5 15 2 

KRAS7CIB 

0.14 

0.73 4 15 2 

Z2/8.5/CIB 

0.79 

0.44 5 13 1 

Z2/8.5/GL 1.07 

0.15 6 15 1 

KRAS8/CIB  0.67 

1.04 4 11 1 

KRAS8/GL  0.36 

0.42 3 15 3 

 

 

Table 1: Standard deviations of 

18

O

 

and

  13

C

 

measurements, num-

bers of recrystallized tests in repeated SEM analysis of recrystalli-
zation and size ranges of isotopically analysed tests (for total ranges
see Fig. 6).

Fig. 5. Relations between standard deviations of 

18 

O and

  13

C

 

mea-

surements for individual samples: A – samples with well-preserved
tests, B – samples with admixture of slightly recrystallized tests.

background image

128

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

b) Planktonic foraminifera: Mean test size of Globigerina

spp.  negatively  correlates  with  relative  abundances  of  five-
chambered  Globoturborotalita  spp.  (correlation  coefficient
= — 0.80,  p = 0.007)  and  with  P/B-ratios  (correlation  coeffi-
cient = — 0.71, p = 0.031), positively with relative abundances
of  warm-water  plankton  (correlation  coefficient = 0.66,
p = 0.048). Furthermore, sizes of  Globigerina spp. negatively
correlate  with 

18

O  values  (correlation  coefficient = — 0.83,

p = 0.006)  and  with  ranges  of 

18

O  and 

13

C  measurements.

Relative  abundances  of  five-chambered  Globoturborotalita
spp. positively correlate with 

18

O values (correlation coeffi-

cient = 0.70, p = 0.049) and relative abundances of warm-wa-
ter plankton with ranges of 

18

O measurements (correlation

coefficient = 0.54, p = 0.048).

c) Benthic and benthic vs. planktonic foraminifera: Nega-

tive correlation was recorded between BFOI and size ranges
of  Globigerina  spp.  (correlation  coefficient = — 0.67,
p = 0.046)  and  between  test  sizes  and  size  ranges  of  cibici-
doids  (correlation  coefficient = 0.67,  p = 0.048).  Relative
abundances  of  high  nutrient  markers  negatively  correlate
with  differences  in  carbon  isotopic  composition  of  benthos
and  plankton  (correlation  coefficient = — 0.70,  p = 0.043),
positively  with  differences  in  oxygen  isotopic  composition
of  benthos  and  plankton  (correlation  coefficient = 0.64,
p = 0.048) and with 

13

C values (correlation coefficient = 0.61,

p = 0.049).

According  to  the  above  mentioned  correlations  between

geochemical and paleobiological proxies, theoretical models
of two “boundary” foraminiferal assemblages can be defined
(Fig. 8):

Model (1). The first “boundary” assemblage is characterized

by small tests, plankton with higher abundances of five-cham-
bered Globoturborotalita spp., benthos by lower abundance of
high-nutrient  markers  correlative  with  higher  BFOI  index.
Higher 

18

O  values  for  plankton,  lower  differences  between

oxygen isotope composition of benthos and plankton and larg-
er differences between carbon isotope composition of benthos
and plankton characterize isotopic values in this assemblage.

Model  (2).  The  second  “boundary”  assemblage  is  com-

posed  of  larger  tests  with  higher  abundance  of  warm-water
taxa  in  plankton  and  higher  abundance  of  high-nutrient
markers  at  the  bottom.  The  isotopic  composition  of  tests  is
variable,  which  agrees  with  higher  size  variability  of  the
analysed taxa. The isotopic values are characterized by larger
differences between oxygen isotope composition of benthos
and  plankton  and  lower 

18

O  values,  while  the 

13

C  values

for plankton and benthos are similar.

Types of marginal foraminiferal assemblages

On the basis of quantitative isotopic (Fig. 9) and paleobio-

logical data, the studied samples were classified using Non-

Table 2: Values of Spearman coefficient (upper numeral) for paleobiological proxies based on species composition of assemblages and size
variability. Only coefficients with p-values (measure of significance; lower numeral) under 0.05 are recorded.

 

P/B-

ra

ti

W

ar

m

-w

at

er

 p

lan

kt

on

 

Tes

t s

ize

 (

G

lob

ig

er

in

a

Si

ze

 r

ange

 (

Glo

big

er

in

a

Fiv

e-

ch

amb

ered

  

Gl

ob

ot

ur

bo

ro

ta

lita

 spp

. (%) 

Co

cc

ol

ith

us

 pe

la

gi

cu

(%

Tes

t s

ize

 (

cib

ic

id

oi

ds

Si

ze

 r

an

ge (

cib

ic

id

oi

ds

H

igh

 n

ut

rien

t m

ark

er

(be

ntho

s) 

BFO

P/B-ratio 

  

  

  –0.71 
    0.031 

  

 

  

 

  –0.68 
    0.049 

  

  

Warm-water plankton 

  

  

    0.66 
    0.048 

 

 

  

    0.81 

    0.008 

 

  

  

Test size (Globigerina

  

  

  

  

  –0.80 
    0.007 

 

    0.85 
    0.006 

    0.67 
    0.047 

  

  

Size range (Globigerina

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  –0.67 
    0.046 

Five-chambered Globoturborotalita spp. (%) 

  

  

  

  

  

  

  –0.69 
    0.047 

  

  

  

Coccolithus pelagicus (%) 

  

  

  

  

  

  

 

  

 

 

Test size (cibicidoids) 

  

  

  

  

  

  

  

    0.67 
    0.048 

 

  

Size range (cibicidoids) 

  

  

  

  

  

  

  

  

 

  

High nutrient markers (benthos) 

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  –0.81 
    0.01  

BFOI 

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

Spearman coefficients  

p-value  

Spearman coefficients

p-value

background image

129

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

 
               Geochemical proxies 

 

 
 
 

 
 
 

 
 
 
               Paleobiological proxies 
 

δ

18 

O

 

(Glo

big

er

in

a)  

δ

18 

O

 

(c

ib

ic

id

oid

s)

  

Ran

ge

 of

 δ

18

O

 m

easu

re

m

en

ts

  

(Glob

ig

er

in

a)  

Ran

ge

 of

 δ

18

O

 m

easu

re

m

en

ts

  

(c

ib

ic

id

oid

s)

  

δ

18

O

 

cib

ic

id

oid

s-

δ

18

O

  

G

lobi

ge

ri

na

 

δ

13

C

 

(Glob

ig

er

in

a)  

δ

13 

C

 

(c

ib

ic

id

oi

ds

)  

Ran

ge

 of

 δ

13

C

 me

asu

rem

en

ts

  

(Glob

ig

er

in

a)  

Ran

ge

 of

 δ

13

C

 me

asu

rem

en

ts

  

(c

ib

ic

id

oid

s)

  

δ

13

C c

ibic

id

oi

ds-

δ

13

C

  

G

lob

ig

er

in

a 

P/B-ratio 

 

  

  

  

 

 

 

 

 

 

Warm-water plankton 

 

  

   0.54 
   0.048 

  

 

  

  

  

  

  

Test size (Globigerina

  –0.83 
    0.006 

  

   0.65 
   0.043 

  

 

  

  

   0.72 
   0.031 

  

  

Size range (Globigerina

  

  

  

  

 

  

  

 

  

  

Five-chambered Globoturborotalita spp. 

    0.70 
    0.049 

  

  

  

 

  

  

  

  

  

Coccolithus pelagicus (%) 

  

  

  

 

  

  

  

  

  

Test size (cibicidoids) 

 

  

  

  

 

  

  

  

 

  

Size range (cibicidoids) 

  

  

  

  

 

  

  

  

   0.69 
   0.042 

  

High nutrient markers (benthos) 

  

  

  

  

   0.64 

   0.048 

   0.61 

   0.049    

  

 

  –0.70 

    0.043 

BFOI 

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

 

Spearman coefficients 

p-value 

metrical  Multidimensional  Scaling  (Euclidean  distance),
Principal  Component  Analysis  and  Cluster  Analysis  (Ward
method) (PAST-software). The following types of foramini-
feral assemblages can be distinguished (Fig. 10):

1. The  “Přemyslovice”  area  is  characterized  by  varying

isotopic compositions of tests (Fig. 9) and markedly differs
from the other sections (Fig. 9). Geochemical and paleobio-
logical markers showed that assemblages from this area are
near  to  the  Model  (2).  Some  isotopic  values  of  planktonic
tests are comparable to values from the central part of the ba-
sin,  mainly  from  the  Gliwice  boreholes  due  to  higher 

13

C

values (Fig. 11).

2. Foraminiferal  assemblages  in  the  “Kralice  bay”  (sam-

ples KRAS 1, 4, 6) and in the “Židlochovice” area are simi-
lar and agree with the Model (1) assemblage. However, some
differences can be observed. In the “Kralice bay”, the seawa-
ter  system  differs  from  the  other  part  of  the  Central  Para-
tethys  by  low 

13

C  values  especially  for  the  planktonic

foraminifera,  though  the 

18

O  values  are  comparable

(Fig. 11). A significant discrepancy between paleodepth esti-
mated  from  the  P/B-ratio  (300—350 m)  and  depth  range  of

Table 3: Values of Spearman coefficient (upper numeral) for relations between geochemical and other paleobiological proxies. Only coef-
ficients with p-values (measure of significance; lower numeral) under 0.05 are recorded.

Spearman coefficients

p-value

taxa (20—100 m) were recorded (Zágoršek et al. 2009). In the
“Židlochovice” area, two different assemblages were record-
ed.  The  assemblage  from  sample  ZIDL2/16.9  is  similar  to
those from the “Kralice bay” with respect to species compo-
sition and size distribution of tests but isotopic composition
is  specific  with  high 

13

C  values  similar  for  benthos  and

plankton (Fig. 10). Isotopic values are near to those from the
area of Gliwice (Fig. 11).

Discussion

Taking the high standard deviations obtained for many of

the analysed samples into account, reliability of the isotopic
data is a major issue. The isotopic scatter seems to be related
to primary characteristics rather than instrumental error, rep-
resenting  original  water  chemistry  from  paleobiotopes  in
which the analysed specimens lived. In order to display the
internal  variability,  not  only  average  values  but  also  whole
ranges of measured isotopic values were taken into consider-
ation in the paleoenvironmental interpretations.

background image

130

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 6. Size sorting of planktonic tests; line indicates maximal diameter of suspension-transported tests.

Factors  influencing  the  oxygen  and  carbon  isotopic
variability in the marginal part of epicontinental seas

In the shallow-water marine facies, indigenous, transported

and/or reworked foraminiferal tests may be mixed. The fol-
lowing  factors  could  have  influenced  the  isotopic  variabili-
ties in the studied samples:

1. Intraspecific  variability.  The  correlation  between  the

size  of  planktonic  foraminifera  and  their  isotopic  composi-
tion is documented but studies have given contradictory evi-
dence.  The  factor  was  comprehensively  described  by
Waelbroecket  et  al.  (2005).  Within-test  variations  of 

18

O

values may exceed 2 ‰ depending on the actual species. The

13

C values may be influenced by the presence of symbiotic

algae around the shell (Pearson & Wade 2009). They form a
local  microenvironment  with  relatively  heavy 

13

C  value

(Spero  &  Williams  1988;  Pearson  et  al.  1993;  Wade  et  al.
2008).  On  the  other  hand,  incorporation  of  metabolic  light
carbon  into  the  shells  can  cause  an  anomalously  light 

13

C

ratio  (e.g.  Douglas  &  Savin  1978).  This  effect  seems  the

most  common  in  small  species  and  juveniles,  while  larger
species  and  larger  size  fractions  generally  give  isotopic  ra-
tios  closer  to  equilibrium  with  the 

13

C  value  of  the  sur-

rounding  water  (Berger  et  al.  1978).  However,  laboratory
experiments  conducted  on  the  planktonic  foraminifera
Globigerinoides sacculifer under controlled temperature and
light levels show that chamber 

13

C values increase with in-

creasing light levels; the effect of ontogeny on chamber 

13

C

is minimal. Chamber 

18

O values are also not affected by on-

togeny,  but  decrease  with  increasing  light  levels  (Spero  &
Lea  1993).  Within  size  differences  in  our  planktonic  fora-
minifera (80—200 µm; Table 1), the test sizes of Globigerina
spp. correlate negatively with 

18

O values (correlation coef-

ficient = — 0.76;  Table 2)  in  agreement  with  observation  of
Waelbroecket  et  al.  (2005)  for  comparable  size  fractions
200—250 µm  vs.  250—315 µm.  Spero  et  al.  (2003)  recorded
opposite correlation but they compared the isotopic compo-
sition  of  size  fractions  250—350 µm  vs.  > 650 µm.  Signifi-
cant correlation between test size of benthic foraminifera and
isotopic values has not been observed (Table 2).

background image

131

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 7. Size sorting of benthic tests; line
indicates  maximal  diameter  of  suspen-
sion-transported tests.

2. Seasonal variability: foraminifera

which  grew  during  the  warmer  and
colder  seasons  (e.g.  spring  and  sum-
mer population) may be mixed in one
sample and increase variability of iso-
topic composition in this sample. The
seasonality was detected for the Early
Badenian  of  the  Central  Paratethys
using  stable  isotope  profiles  of  Turi-
tella
  that  showed  seasonal  differenc-
es  in  oxygen  isotopic  composition
from —0.5 to 1.5 ‰ (Latal et al. 2006).
Seasonality during the Early Badenian
is also expected from the paleobotanic
studies (Kvaček et al. 2006). Howev-
er, the question arises whether the sea-
sonal  differences  can  be  recorded  in
isotopic  composition  of  foraminiferal
tests. The life cycles of planktonic for-
aminifera are 2—4 weeks (Bijma et al.
1990);  for  individual  species  it  is  re-
stricted  to  a  specific  period  of  the
year.  Blooms  of  the  analysed  genus
Globigerina  are  reported  from  the
early  spring  (Kleijne  et  al.  1989;
Thunell  &  Reynolds  Sautter  1992;
Oda  &  Yamasaki  2005).  Then,  mea-
sured  isotopic  values  of  Globigerina
plexus  record  water  chemistry  during
early  spring  flourishing  of  Globigeri-
na 
and their high variability cannot be
caused  by  seasonal  differences  in  the
isotopic composition of sea water.

The situation is different for benthic

foraminifera.  The  majority  of  Cibici-
doides
 sp. tests is larger than 150 µm
(Fig. 7). For this size fraction Fontani-
er et al. (2006) supposed rather long-
term  calcification  processes  (several
weeks or months), which limit the im-
pact of ephemeral 

12

C enrichment dur-

ing  eutrophic  periods.  However,
Mackensen  et  al.  (1993)  showed  that
Cibicidoides wuellerstorfi 

13

C values

may be influenced by seasonally high
organic  matter  fluxes.  Therefore,
these  inconsistent  actuoecological
data cannot explain whether the isoto-
pic  composition  of  Cibicidoides  sp.
reflects  the  “mean”  annual  isotopic
value  of  the  sea  water  or  the  value
during  a  seasonal  influx  of  organic
matter.  The 

13

C  and 

18

O  ranges  at

normal  marine  isotopic  compositions
around  0 ‰  (Fig. 10)  support  the  as-
sumption of long growth over the year
averaging the carbon input from vari-
ous sources such as continental influx
or planktonic organic matter.

background image

132

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

3. Interannual climatic variability. Populations of decades

to  some  hundred  years  (depending  on  sedimentation  rate)
may  be  mixed  in  one  sample  (due  to  bioturbation).  During
this time, wet and dry and/or colder and warmer years can al-
ternate  which  may  cause  short-time  oscillations  of  salinity,
temperature and influx of organic matter from the continent.
Such disturbances could be expected particularly in the upper
part of the water column that can be interpreted from the sig-
nificant dominance of stress-tolerant small-sized Globigerina-
plexus (foraminifera) and Reticulofenestra minuta (calcareous
nannoplankton; Wade & Bown 2006). However, the ranges of
these  oscillations  and  their  influence  on  the  isotopic  values
cannot be quantified.

4. Postmortem  transport.  Lateral  transport  of  the  sinking

tests of planktonic foraminifera leads to differences between
living  and  sedimented  assemblages.  A  site  of  deposition,
therefore,  collects  faunas  from  a  certain  area  depending  on
combined  effect  of  current  directions  and  current  speeds
(Takahashi & Bé 1984). The source areas of planktonic fora-
minifera  may  be  characterized  by  paleoenvironments  and
water chemistries different from the area of their deposition.
Specimens from different areas may mix in one fossil assem-
blage  and  increase  its  variability.  Transport  of  planktonic
tests may be promoted by downwelling antiestuarine circula-
tion  assumed  for  the  Early  Badenian  by  Brzobohatý  (1987)
and Báldi (2006), although a complex model of water mass
circulation  has  not  been  established  yet.  Though  direction
and distance of the test transport cannot be determined from
the paleoceanographical model, a lateral transport of tests is
probable.

5. Reworking  of  foraminiferal  tests.  Reworking  may  be

expected in the study area because abundant intraclasts indi-

Fig. 8. Models of two “boundary” marginal-sea environments based on paleontological and geochemical proxies and their correlations.

cating  cannibalization  of  older  sediments  characterize  the
marginal Early Badenian lithofacies in the Carpathian Fore-
deep (Nehyba & Šikula 2007). Reworked tests may isotopi-
cally  differ  due  to  different  paleoenvironments  or  a  more
complex sedimentary history including secondary diagenetic
effects.  Besides  the  slightly  recrystallized  tests  recorded  in
some  assemblages  (Table 1),  reworked  tests  can  also  be  ex-
pected in samples with no indications of postmortem changes.

Marginal marine environments in the Carpathian Foredeep

To  summarize  isotopic  and  paleontological  data  (Figs. 8,

11,  Tables 2, 3),  the  following  types  of  marginal  environ-
ments in the Carpathian Foredeep can be suggested:

1. Paleoenvironment  in  the  “Kralice  bay”.  The  Middle

Miocene sediments in this area represent a denudation relict
(situated about 30 km from the continuous extent of the Early
Badenian deposits; Nehyba & Šikula 2007), which were de-
posited during the second Langhian transgression (Hohenegger
et  al.  2007)  on  the  Variscan  basement.  Significant  distur-
bances from the continent are expected. This hypothesis can
be supported by different carbon isotope values of planktonic
foraminiferal  tests  in  comparison  with  similar  foraminifera
from the central part of the Paratethys (Fig. 11).

The interpretation of the paleoenvironment in the “Kralice

bay”  is  based  mainly  on  dominance  of  opportunistic  taxa
(small  Globigerina,  Reticulofenetra  minuta,  small  Cibici-
doides
 sp.), low 

13

C values and larger differences between

carbon isotopic composition of benthos and plankton and no
indication  of  postmortem  tests  transport.  Though 

13

C

values  may  depend  on  many  factors,  the 

13

C  values  for

plankton  are  near  to  areas  with  phytodetritus  supply  where

background image

133

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Fig. 9.  Classification  of  samples  based  on  geochemical  and
paleobiological  markers  using  Nonmetrical  Multidimensional
Scaling  (nMDS),  Principal  Component  Analysis  (PCA)  and
Cluster Analysis.

Fig. 10.  Ranges  of  oxygen  and  carbon  isotopic  values  for  individual
samples. A – Ranges of oxygen isotopic values; B – Ranges of car-
bon isotopic values; C – Ranges of oxygen and carbon isotopic values.

background image

134

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

low 

13

C  values  are  indicative  for  short  productive  periods

(Fontanier  et  al.  2006).  Increasing  influx  of  meteoric  water
would shift the C and O isotope compositions of sea water in
a negative direction that appears in the planktonic tests that
grow in this particular period. Short term early spring bloom

Fig. 11. Foraminiferal oxygen and carbon isotopic data for the Early Badenian of the northern part of the Central Paratethys (Gonera et al.
2000; Bicchi et al. 2003; Báldi 2006; Báldi & Hohenegger 2008). Paleogeography after Rögl (1998).

may accelerate zooplankton production including opportunis-
tic species (numerous small-sized specimens) which results in
high values of P/B-ratio. As a consequence, the van der Zwaan
et  al.  (1990)  correlation  between  depth  and  P/B-ratio  cannot
be used.

Fig. 12. Types of marginal sea paleoenvironments in the Early Badenian of the Carpathian Foredeep according to geochemical, foraminiferal
and calcareous nannoplankton data.

background image

135

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

2. The  “Přemyslovice”  area  is  characterized  by  peculiar

isotopic  compositions  of  planktonic  foraminiferal  tests  and
absence of small-sized tests. Samples PY1/220 and PY3/230
show  high 

13

C  and 

18

O  variations.  Higher  abundance  of

warm-water planktonic taxons indicating warmer rather oligo-
trophic conditions does not agree with higher abundance of
high-nutrient markers at the bottom. Increased isotopic vari-
ability  may  be  generally  explained  by  several  taphonomic
disturbances in assemblages: (i) mixing of indigenous, trans-
ported  and/or  reworked  tests  with  different  isotopic  ranges
in a dynamic environment in which small tests could be me-
chanically destroyed, (ii) missing of small-sized foraminifera
and higher abundance of resistant calcareous nannoplankton
species  Coccolithus  pelagicus  (Roth  &  Berger  1975;  Roth
1994; Flores et al. 2003) due to dissolution that may remove
a component with specific isotopic values or affect the isoto-
pic compositions via dissolution/reprecipitation. It is impor-
tant to note that dissolution was observed in sample PY1/200
with rare foraminifera (Fig. 4.10,11,17), although their isoto-
pic compositions were not determined concerning preserva-
tion stage. The low 

18

O end of the field of samples PY1/220

and PY3/230 (Fig. 10) may indicate input of meteoric water
from  the  continent  to  the  sea  water,  as  diagenetic  changes
can be excluded due to the lack of recrystallization signs.

3. The “Židlochovice” area is represented by two samples.

The assemblages are similar to those from “Kralice bay” and
a  similar  environment  influenced  by  phytodetritus  supply
can  be  expected.  Sample  ZIDL2/16.6  has  high 

13

C  values

comparable  for  benthos  and  plankton  suggesting  a  non-
stratified,  well-mixed  water  column.  The  normal  marine

13

C and 

18

O values indicate the lack of riverine water influx

from the continent at this particular site.

Conclusions

Foraminiferal  assemblages  from  three  localities  on  the

marginal parts of the Moravian part of the Carpathian Foredeep
have been studied by means of paleobiological and stable C
and O isotope analyses. The complex interpretation of paleo-
biological  characteristics  and  isotope  compositions  has  led
us to the following conclusions:

1. For  reliable  interpretation  of  isotopic  data  in  a  marginal

nearshore environment, detailed taphonomical analysis of as-
semblages  is  necessary.  Recrystallized  tests  may  represent
only a small part of fossil assemblages. The influence of mix-
ing of indigenous, postmortem transported and reworked tests
should be expected even if no indicators of postmortem trans-
port and resedimentation of tests are observed. The postmor-
tem  transport  and  resedimentation  of  tests  is  a  considerable
cause of large variability of the isotopic composition of tests.

2. Even in indigenous assemblages, the isotopic composi-

tion of foraminiferal tests in marginal marine environment is
influenced  by  many  factors  including  strong  continental
influx  of  meteoric  water,  detrital  organic  matter  and  nutri-
ents.  Due  to  the  spatially  varying  influences,  the  isotopic
compositions  show  distinctions  between  different  parts  of
epeiric  basin  and  groups  of  taxa  with  different  life  strategy
(plankton, benthos).

3. In the studied parts of the Carpathian Foredeep, compari-

son of geochemical and paleobiological proxies enables us to
distinguish two types of shallow marine environments: (i) bay
influenced by seasonal phytodetritus supply connected with
bloom  of  opportunistic  taxa  and  carbon  isotopic  values  dif-
ferent from other parts of the Central Paratethys; (ii) dynamic
shore characterized by variable isotopic compositions proba-
bly  due  to  mixing  of  indigenous,  transported  and  reworked
tests.

Acknowledgments:  This  research  was  supported  by  Grant
Projects GAČR 205/09/0103 and MSM0021620855. The sta-
ble isotope facility of the Institute for Geochemical Research,
Budapest was financially supported by the National Office for
Research  and  Technology  (GVOP-3.2.1-2004-04-0235/3.0).
I  thank  Silvia  Spezzaferri  (University  of  Fribourg,  Switzer-
land) and  Johann Hohenegger (Vienna University, Austria)
for  their  comments  and  corrections  which  substantially  im-
proved the quality of this manuscript.

References

Báldi K. 2006: Paleoceanography and climate of the Badenian (Mid-

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

18

O and 

13

C) evidence. Int. J.

Earth Sci. 95, 119—142.

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

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

Beaufort L. & Aubry M.-P. 1992: Palaeoceanographic implications

of  a  17 m.y.  long  record  of  high-latitude  Miocene  calcareous
nannoplankton  fluctuations.  Proc.  Ocean  Drilling  Program,
Scientific Results
 120, 530—549.

Berger W.H., Killingley J.S. & Vincent E. 1978: Stable isotopes in

deep-sea carbonates: Box core ERDC-92, west equatorial Pa-
cific. Oceanol. Acta 1, 203—216.

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

A revised Cenozoic geochronology and chronostratigraphy. In:
Berggren  W.A.,  Kent  D.V.  &  Hardenbol  J.  (Eds.):  Geochro-
nology, time scale and global stratigraphic correlations: A uni-
fied temporal framework for an historical geology. Soc. Econ.
Paleont. Miner. Spec. Publ. 
54, 129—212.

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

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

Bijma J., Faber W.W.J. & Hemleben C. 1990: Temperature and sa-

linity limits for growth and survival of some planktonic fora-
minifers in laboratory cultures. J. Foram. Res. 20, 95—116.

Bollmann J., Baumann K.H. & Thierstein H.R. 1998: Global domi-

nance of Gephyrocapsa coccoliths in the late Pleistocene: Se-
lective dissolution, evolution, or global environmental change?
Paleoceanography 13, 517—529.

Böhme M. 2003: The Miocene climatic optimum: evidence from ec-

tothermic vertebrates of Central Europe. Palaeogeogr. Palaeo-
climatol. Palaeoecol. 
195, 389—401.

Brzobohatý R. 1987: Notes to paleogeography of the Central Para-

tethys  Miocene  basins in  light  of  otoliths  Knihovnička  Zemní
Plyn a Nafta 6b. Miscellanea Micropaleont.
 II/2, 101—111.

Cachao M. & Moita M.T. 2000: Coccolithus pelagicus, a productiv-

ity  proxy  related  to  moderate  fronts  off  Western  Iberia.  Mar.
Micropaleont.
 39, 131—155.

background image

136

HOLCOVÁ and DEMENY

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Culver S.J. & Buzas M. 1980: Distribution of recent benthic foramin-

ifera off the North American Atlantic Coast. Smithsonian Contr.
Mar. Sci. 
6, 1—512.

Culver S.J. & Buzas M. 1981: Distribution of recent benthic fora-

minifera in the Gulf of Mexico. Smithsonian Contr. Mar. Sci.
8, 1—898.

de Stigter H.C., Jorissen F.J. & van der Zwaan G.J. 1998: Bathymet-

ric distribution and microhabitat partitioning of live (Rose Ben-
gal  stained)  benthic  Foraminifera  along  a  shelf  to  bathyal
transect in the southern Adriatic Sea. J. Foram. Res. 28, 40—65.

Den  Dulk  M.,  Reichardt  G.J.,  Memon  G.M.,  Roelofs  E.M.P.,  Za-

chariasse W.J. & van der Zwaan G.J. 1998: Benthic foraminifer-
al  response  to  variations  in  surface  water  productivity  and
oxygenation  in  the  northern  Arabian  Sea.  Mar.  Micropaleont.
35, 43—66.

Den Dulk M., Reichardt G.J., Van Heyst S., Zachariasse W.J. & van

der Zwaan G.J. 2000: Benthic Foraminifera as proxies of organ-
ic  matter  flux  and  bottom  water  oxygenation?  A  case  history
from  the  northern  Arabian  Sea.  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.
Palaeoecol. 
161, 3—4, 337—359.

Douglas R.G. & Savin S.M. 1978: Oxygen isotopic evidence for the

depth stratification of Tertiary and Cretaceous planktonic fora-
minifera. Mar. Micropaleont. 3, 175—196.

Flores  J.A.,  Sierro  F.S.,  Francés  G.,  Vasquez  A.  &  Zamarreno  I.

1997: The last 100,000 years in the western Mediterranean: Sea
surface  water  and  frontal  dynamics  as  revealed  by  coccolitho-
phores. Mar. Micropaleont. 29, 351—366.

Flores  J.-A.,  Marino  M.,  Sierro  F.J.,  Hodell  D.A.  &  Charles  C.D.

2003:  Calcareous  plankton  dissolution  pattern  and  coccolitho-
phore  assemblages  during  the  last  600 kyr  at  ODP  Site  1089
(Cape  Basin,  South  Atlantic):  paleoceanographic  implications.
Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 196, 409—426.

Fontanier C., Jorissen F.J., Anschutz P. & Chaillou G. 2006: Season-

al variability of foraminiferal faunas at 1000 m depth in the Bay
of Biscay. J. Foram. Res. 36, 61—76.

Gonera  M.,  Peryt  T.M.  &  Durakiewicz  T.  2000:  Biostratigraphical

and  paleoenvironmental  implications  of  isotopic  studies  (

18

O,

13

C) of Middle Miocene (Badenian) foraminifers in the Central

Paratethys. Terra Nova 12, 231—238.

Gradstein  F.M.,  Ogg  J.G.  &  Smith  A.G.  2004:  A  Geologic  Time

Scale 2004. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1—589.

Hallock P. 1987: Fluctuations in the trophic resource continuum: a fac-

tor in global diversity cycles? Paleoceanography 2, 5, 457—471.

Hammer Ř., Harper D.A.T. & Ryan P.D. 2001: PAST: Paleontologi-

cal  statistics  software  package  for  education  and  data  analysis.
Palaeont. Electronica 4, 1, 1—9.

Harzhauser M., Piller W.E. & Steininger F.F. 2002: Circum-Mediter-

ranean  Oligo-Miocene  biogeographic  evolution  –  the  gastro-
pods’ point of view. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol.
183, 103—133.

Harzhauser M., Piller W.E. & Latal C. 2007: Geodynamic impact on

the  stable  isotope  signatures  in  a  shallow  epicontinental  sea.
Terra Nova 19, 1—7.

Hladíková J. & Hamršmíd B. 1986: Isotopic composition of Lower

Badenian  fossils  and  sediments  from  the  Carpathian  foredeep
(SW  Moravia,  Czechoslovakia).  Isotopes  in  Nature,  Proc.  4th
working meeting
, 345—352.

Hohenegger J. 2005: Estimation of environmental paleogradient val-

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

Hohenegger J., Rögl F., Ćorić S., Pervesler P., Lirer P., Roetzel R.,

Scholger R. & Stingl K. 2007: The Styrian Basin: a key to the
Middle Miocene (Badenian/Langhian) Central Paratethys trans-
gressions. Austrian J. Earth Sci. 102, 102—132.

Hohenegger J., Andersen N., Báldi K., Ćorić S., Pervesler P., Rupp

Ch. & Wagreich M. 2008: Paleoenvironment of the Early Bade-
nian (Middle Miocene) in the southern Vienna Basin (Austria)
– multivariate analysis of the Baden-Sooss section. Geol. Car-
pathica
 59, 461—487.

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

Selge A., Uchman A. & Wagreich M. 2009: Cyclostratigraphic
dating in the Lower Badenian (Middle Miocene) of the Vienna
Basin  (Austria):  the  Baden-Sooss  core.  Int.  J.  Earth  Sci.  98,
915—930.

Holcová K. 1996: Determination of transport of foraminiferal tests in

the fossil record (South Slovakia Basin Middle Miocene). Neu.
Jb. Geol. Paläont. Mh. 
4, 193—217.

Kaiho K. 1994: Benthic foraminiferal dissolved-oxygen index and

dissolved  oxygen  levels  in  the  modern  ocean.  Geology  22,
719—722.

Kaiho K. 1999: Effect of organic carbon flux and dissolved oxygen

on the benthic foraminiferal oxygen index (BFOI). Mar. Micro-
paleontol
. 37, 67—76.

Kameo  K.  2002:  Late  Pliocene  Caribbean  surface  water  dynamics

and  climatic  changes  based  on  calcareous  nannofossil  records.
Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 179, 211—226.

Kleijne A., Kroon D. & Zevenboom W. 1989: Phytoplankton and for-

aminiferal  frequencies  in  northern  Indian  Ocean  and  Red  Sea
surface waters. Neth. J. Sea Res. 24, 531—539.

Kováč M., Andreyeva-Grigorovich A., Bajraktarević Z., Brzobohatý

R.,  Filipescu  S.,  Fodor  L.,  Harzhauser  M.,  Nagymarosy  A.,
Oszczypko N., Pavelić D., Rögl F., Saftić B., Sliva  . & Studencka
B.  2007:  Badenian  evolution  of  the  Central  Paratethys  Sea:
paleogeography,  climate  and  eustatic  sea-level  changes.  Geol.
Carpathica 
 58, 579—606.

Kvaček  Z.,  Kovár-Eder  J.,  Kováč  M.,  Doláková  N.,  Jechorek  H.,

Parashiv V., Slamková M. & Sliva  . 2006: Evolution of land-
scape  and  vegetation  in  the  Central  Paratethys  area  during  the
Miocene. Geol. Carpathica 57, 295—310.

Latal Ch., Piller W.E. & Harzhauser M. 2004: Palaeoenvironmental

reconstructions  by  stable  isotopes  of  Middle  Miocene  gastro-
pods  of  the  Central  Paratethys.  Palaeogeogr.  Palaeoclimatol.
Palaeoecol. 
211, 157—169.

Latal Ch., Piller W.E. & Harzhauser M. 2006: Shifts in oxygen and

carbon  isotope  signals  in  marine  molluscs  from  the  Central
Paratethys (Europe) around the Lower/Middle Miocene transi-
tion. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 231, 347—360.

Lear  C.H.,  Elderfield  H.  &  Wilson  P.A.  2000:  Cenozoic  deep-sea

temperatures and global ice volumes from Mg/Ca in benthic for-
aminiferal calcite. Science 287, 269—272.

Lourens L., Hilgen F., Shackleton N.J., Laskar J. & Wilson D. 2004:

The  Neogene  Period.  In:  Gradstein  F.M.,  Ogg  J.G.  &  Smith
A.G.A.  (Eds.):  Geological  Time  Scale.  Cambridge  University
Press
, Cambridge, 409—440.

Mackensen  A.,  Hubberton  H.-W.,  Scheele  N.  &  Schlitzer  R.  1993:

Decoupling the 

13

C TCO

2

 and phosphate in recent Weddell Sea

deep and bottom water: Implications for glacial southern ocean
paleoceanography. Paleoceanography 11, 203—215.

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

plankton zonation. In: Proceeding of 2nd Planktonic Conference,
Roma 1970, Roma, 739—785.

Murray J.W. 1965: Significance of benthic foraminiferids in plankton

samples. J. Paleontology 39, 56—157.

Murray  J.W.  1991:  Ecology  and  paleoecology  of  benthic  Foramin-

ifera. Longman Scientific and Technical, London, 1—397.

Nehyba  S.  &  Šikula  J.  2007:  Depositional  architecture,  sequence

stratigraphy  and  geodynamic  development  of  the  Carpathian
Foredeep (Czech Republic). Geol. Carpathica 58, 53—69.

Nehyba S., Zágoršek K. & Holcová K. 2008: Stable isotope composi-

tion  of  Bryozoan  skeletons  from  the  Podbřežice  (Middle  Mio-
cene,  Central  Paratethys,  South  Moravia,  Czech  Republic).  In:

background image

137

LANGHIAN FORAMINIFERAL TESTS AS A PALEOECOLOGICAL PROXY IN THE CARPATHIAN FOREDEEP

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 121—137

Hageman S.J., Key M. & Winston J.E. (Eds.): Bryozoan studies
2007.  Proc.  of  the  14th  International  Bryozoology  Association
Conference, Boon, North Carolina. Virginia Mus. Natur. Hist.,
Spec. Publ.
 15, 163—175.

Oda M. & Yamasaki M. 2005: Sediment trap results from the Japan

trench in the Kuroshio domain: seasonal variations in the plank-
tonic foaraminiferal flux. J. Foram. Res. 35, 315—326.

Okada H. & McIntyre A. 1979: Seasonal distribution of modern coc-

colithophores in the western North Atlantic Ocean. Mar. Biolo-
gy

 54, 319—328.

Pearson P.N. & Wade B.S. 2009: Taxonomy and stable isotope paleo-

ecology of well-preserved planktonic foraminifera from the up-
permost Oligocene of Trinidad. J. Foram. Res. 39, 191—217.

Pearson P.N., Shackleton N.J. & Hall M.A. 1993: The stable isotope

paleoecology  of  middle  Eocene  planktonic  foraminifera  and
multi-species isotope stratigraphy, DSDP Site 523, South Atlan-
tic. J. Foram. Res. 23, 123—140.

Piller  W.E.,  Harzhauser  M.  &  Mandic  O.  2007:  Miocene  Central

Paratethys  stratigraphy  –  current  status  and  future  directions.
Stratigraphy 4, 151—168.

Popov S.V., Rögl F., Rozanov A.Y., Steininger F.F., Shcherba I.G. &

Kováč  M.  2004:  Lithological-Paleogeographic  maps  of  Para-
tethys. Cour. Forsch.-Inst. Senckenberg 250, 1—46.

Rögl F. 1998: Paleogeographic considerations for Mediterranean and

Paratethys  seaways  (Oligocene  to  Miocene).  Ann.  Naturhist.
Mus. Wien
 99A, 279—310.

Rögl F. 1999: Mediterranean and Paratethys. Facts and hypotheses of

an  Oligocene  to  Miocene  paleogeography  (short  overview).
Geol. Carpathica 50, 4, 339—349.

Rögl F. & Steininger F.F. 1983: Vom Zerfall der Tethys zu Mediter-

ran und Paratethys. Die neogene Palaegeographie and Palinspas-
tik des zirkummediterranen Raumes. Ann. Naturhist. Mus. Wien
85/A, 135—164.

Rögl  F.,  Ćorić  S.,  Harzhauser  M.,  Jiménez-Moreno  G.,  Kroh  A.,

Schultz  O.,  Wessely  G.  &  Zorn  I.  2008:  The  Middle  Miocene
Badenian  stratotype  at  Baden-Sooss  (Lower  Austria).  Geol.
Carpathica
 59, 5, 367—374.

Roth P.H. 1994: Distribution of coccoliths in oceanic sediments. In:

Winter A. & Siesser W.G. (Eds.): Coccolithophores. Cambridge
University Press
, Cambridge, 199—218.

Roth P.H. & Berger W.H. 1975: Distribution and dissolution of coc-

coliths  in  the  south  and  central  Pacific.  In:  Sliter  W.V.,  Bé
A.W.H. & Berger W.H. (Eds.): Dissolution of deep-sea carbon-
ates. Cushman Found. Foram. Res., Spec. Publ. 13, 87—113.

Rupp  Ch.  &  Hohenegger  J.  2008:  Paleoecology  of  planktonic  fora-

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

Slamková M. & Doláková N. 2004: High resolution time interval –

HRI3 paleovegetation and climate evolution in the Alpine-Car-
pathian junction. Scripta Fac. Sci. Univ. Masaryk. BrunGeol.
31—32, 85—86.

Spero H.J. & Lea D.W. 1993: Intraspecific stable isotope variability in

the  planktonic  foraminifera  Globigerinoides  sacculifer:  Results
from laboratory experiments. Mar. Micropaleont. 22, 221—234.

Spero H.J. & Williams D.F. 1988: Extracting environmental infor-

mation  from  planktonic  foraminiferal 

13

C  data.  Nature  335,

717—719.

Spero H.J., Mielke K.M., Kalve E.M., Lea D.W. & Pak D.K. 2003:

Multispecies  approach  to  reconstructing  eastern  equatorial
Pacific  thermocline  hydrography  during  the  past  360  kyr.
Paleoceanography 18(1), 1022. Doi:10.1029/2002PA000814.

Spezzaferri S. 1995: Planktonic foraminiferal paleoclimatic implica-

tions  across  the  Oligocene-Miocene  transition  in  the  oceanic
record (Atlantic, Indian and south Pacific). Paleogeogr. Palaeo-
climatol. Palaeoecol. 
114, 43—74.

Spezzaferri S., Ćorić S., Hohenegger J. & Rögl F. 2002: Basin-scal

paleobiogeography and paleoecology: an example from Karpa-
tian  (Latest  Burdigalian)  benthic  and  planktonic  foraminifera
and  calcareous  nannofossils  from  the  Central  Paratethys.  Geo-
bios
 35 (Supplement 1), 241—256.

Spezzaferri S., Ćorić S. & Stingl K. 2009: Palaeoenvironmental  re-

construction of the Karpatian—Badenian (Late Burdigalian—Ear-
ly Langhian) transition in the Central Paratethys. A case study
from the Wagna Section (Austria). Acta Geol. Pol. 59, 523—544.

Spötl C. & Vennemann T.W. 2003: Continuous-flow IRMS analysis

of  carbonate  minerals.  Rapid  Comm.  Mass  Spectrometry  17,
1004—1006.

Takahashi  K.  &  Be  A.W.H.  1984:  Planktonic  foraminifera:  Factors

controlling sinking speeds. Deep Sea Res. 31, 1477—1500.

Thunell  R.C.  &  Reynolds-Sautter  L.R.  1992:  Planktonic  foramin-

iferal faunal and stable isotopic indices of upwelling: a sediment
trap study in the San Pedro Basin, Southern California Bight. In:
Summerhayes C.P., Prell W.L. & Emeis K.C. (Eds.): Upwelling
systems:  evolution  since  the  early  Miocene.  Geol.  Soc.,  Spec.
Publ.
 64, 77—91.

Van der Hinsbergen D.J.J., Kouwenhoven T.J. & van der Zwaan G.J.

2005: Paleobathymetry in the backstripping procedure: Correc-
tion  for  oxygenation  effects  on  depth  estimates.  Palaeogeogr.
Palaeoclimatol. Palaeoecol.
 221, 245—265.

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

dependency  of  planktonic/benthic  foraminiferal  ratios:  con-
straints and applications. Mar. Geol. 95, 1—16.

Wade B.S. & Bown P.R. 2006: Calcareous nannofossils in extreme

environments: the Messinian Salinity Crisis, Polemi Basin, Cy-
prus. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 233, 271—286.

Wade  B.S.,  Al-Sabouni  N.,  Hemleben  C.  &  Kroon  D.  2008:  Sym-

biont bleaching in fossil planktonic foraminifera. Evol. Ecol. 22,
253—265.

Waelbroeck C., Mulitza S., Spero H., Dokken T., Kiefer T. & Cortijo

E. 2005: A global compilation of late Holocene planktonic fora-
miniferal 

18

O: relationship between surface water temperature

and 

18

O. Quater. Sci. Rev. 24, 853—868.

Wang P. & Murray J. 1983: The use of foraminifera as indicator of

tidal effects in estuarine deposits. Mar. Geol. 51, 239—250.

Wells  P.  &  Okada  H.  1997:  Response  of  nannoplankton  to  major

changes in seasurface temperatrure and movements of hydrolog-
ical fronts over site DSDP 594 (south Chatham Rise, southeast-
ern New Zealand), during the last 130 kyr. Mar. Micropalaeont.
32, 341—363.

Winter A., Jordan R.W. & Roth P.H. 1994: Biogeography of the liv-

ing coccolithophores in the oceans. In: Winter A. & Siesser W.
(Eds.):  Coccolithophores.  Cambridge  University  Press,  Cam-
bridge, 161—178.

Zágoršek K. & Holcová K. 2009: The earlier Lower Badenian Bryo-

zoan event in the Carpathian Foredeep in the Přemyslovice bore-
holes (PY-1, 2, 3, 4). Přírodovědné studie Muzea Prostějovska
10—11, 171—182.

Zágoršek K., Holcová K., Nehyba S., Kroh A. & Hladilová Š. 2009:

The  invertebrate  fauna  of  the  Middle  Miocene  (Lower  Bade-
nian)  sediments  of  Kralice  nad  Oslavou  (Central  Paratethys,
Moravian part of the Carpathian Foredeep. Bull. Geosci. 84, 3,
465—496.