background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

, APRIL 2012, 63, 2, 149—164                                                          doi: 10.2478/v10096-012-0012-8

Paleoecology of the Upper Eocene—Lower Oligocene

Malcov Basin based on the calcareous nannofossils: a case

study of the Leluchów section (Krynica Zone, Magura Nappe,

Polish Outer Carpathians)

MARTA OSZCZYPKO-CLOWES

 

and BARTŁOMIEJ ŻYDEK

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

(Manuscript received February 8, 2011; accepted in revised form September 30, 2011)

Abstract: During the period of ca. 20 Ma (Middle Eocene—Chattian) the Leluchów Succession of the Magura Basin
passed  through  drastic  changes  of  sedimentary  condition  and  paleobathymetry  from  well  oxygened  red  shales  with
Reticulofragmium amplectens, deposited beneath CCD, red Globigerina oozes, to oxygen depleted organic-rich menilite-
type shales and finally to flysch deposition of open marine conditions. The biostratigraphic and lithostratigraphic scheme
is well established with the Leluchów Marl Member – Zones NP19—20 to NP22 (Late Eocene—Early Oligocene), Smereczek
Shale Member, Zone NP23 (Early Oligocene) and the Malcov Formation s.s., Zone NP24 (Early—Late Oligocene). The
aim of the paper is to present the quantitative analyses as the basis for paleoecological changes in the Magura Basin
during the Late Eocene—Late Oligocene period. The changes manifest themselves through a decrease in the water tem-
perature and progressing eutrophication. Species typical of brackish water conditions and restricted to the Paratethys
region were identified from the NP23 Zone.

Key  words:  Late  Eocene—Oligocene,  Western  Carpathians,  Magura  Nappe,  Krynica  Zone,  Malcov  Formation,
paleoecology, biostratigraphy, calcareous nannoplankton.

Introduction

The Eocene and Oligocene were periods of major change in
ocean circulation and global climate. Starting from the Mid-
dle  Eocene  through  to  the  Late  Oligocene  several  paleocli-
matic  events  have  been  identified  by  paleontological  and
geochemical data. The main episodes include:
– The Middle Eocene Climatic Optimum (MECO) warming
event at  ~ 40 Ma (Bohaty & Zachos 2003; Jovane et al. 2007);
–  Late  Eocene  warming  interval  at  ~ 36 Ma  (Bohaty  &
Zachos 2003);
– Oi-1 event at ~34 Ma (Miller et al. 1991; Wei et al. 1992;
Aubry 1992; Zachos et al. 1996; Persico & Villa 2004; Coxall
et al. 2005);
–  The  warming  episode  in  the  Late  Oligocene  at  ~26 Ma
(Miller et al. 1987; Zachos et al. 2001; Villa & Persico 2006;
Pekar et al. 2006).

According  to  Miller  et  al.  (2009)  the  Eocene-Oligocene

transition is characterized by 3 main episodes: (1) 2 °C deep-
water  cooling  and  a  drop  in  sea  level  of  ca.  25 m  (EOT-1,
33.80 Ma);  (2)  a  deep-water  cooling  and  minor  drop  in  sea
level  (EOT-2,  33.63 Ma),  (3)  a  deep-water  cooling  of  2 °C
and  a  drop  in  sea  level  of  80 ± 25 m  (Oi-1,  33.45 Ma).  The
initiation, as well as the continuous growth of ice on Antarc-
tica could have been the result of gradual global cooling cou-
pled  with  the  uplift  of  continental  areas  even  situated  away
from Antarctica.

Understanding  the  relationship  between  the  Central  Car-

pathian Paleogene Basin, Pieniny Klippen Belt and the Magu-

ra Nappe is important for establishing a better understanding
of the paleogegraphy and paleotectonic evolution of the Outer
Carpathians.  The  first  steps  in  this  direction  were  made  by
Książkiewicz  &  Leško  (1959),  who  correlated  Upper
Eocene—Oligocene  deposits  in  the  Pieniny  Klippen  Belt  to
the southern part of the Magura Nappe. This study was fol-
lowed  by  Leško  &  Samuel  (1968)  who  suggested  the  exist-
ence of a Late Eocene-Oligocene seaway connection between
the Magura and Central Carpathian Paleogene Basin via the
Pieniny Klippen Belt.

Stráník & Hanzlíková (1968) described several transition-

al facies (Ujak, Kremna, Lackovce and Inovce) between the
Central  Carpathian  Paleogene,  Pieniny  Klippen  Belt  and
Magura basins. Traditionally the Oligocene Malcov Forma-
tion  has  been  regarded  as  a  typical  transitional  facies  be-
tween  the  Magura,  Pieniny  Klippen  Belt  and  Central
Carpathian  Paleogene  basins.  In  Poland  the  best  exposures
of the Malcov Formation are known from the Leluchów sec-
tion  (Birkenmajer  &  Oszczypko  1989;  Oszczypko-Clowes
2001;  Oszczypko  et  al.  2005;  Oszczypko  &  Oszczypko-
Clowes 2010). This section, located along the Polish-Slovak
boundary,  is  directly  linked  with  the  Lubotin—Plaveč—Ujak
(Udol)  –  tectonic  depression,  which  is  filled  with  Upper
Eocene—Oligocene  deposits  of  the  Pieniny  Klippen  Belt
(Nemčok 1990). The Leluchów section records the transition
from  the  Magura  Formation,  a  typical  lithofacies  of  the
Magura Basin to the Malcov Formation – a typical lithofa-
cies of the Pieniny Klippen Belt and the Central Carpathian
Paleogene Basin.

background image

150

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Previous work

Exposures of variegated marls, menilite-type shales and Kros-

no-type beds in Leluchów have been studied for a long time and
are  discussed  in  several  papers  (Książkiewicz  &  Leško  1959;
Świdziński 1961; Leško & Samuel 1968; Książkiewicz 1977).
The  first  detailed  description  of  these  beds  was  provided  by
Blaicher & Sikora (1967). In 1989 Birkenmajer & Oszczypko
described the Leluchów section as transitional from the Magura
Formation (Middle Eocene) to the Malcov Formation (Upper
Eocene—Oligocene) of the Ujak Succession. Thin-bedded flysch
and  red  shales  containing  Reticulophragmium  amlectens  were
attributed  to  the  Mniszek  Shale  Member.  At  the  same  time
variegated marls and menilite-type shales were included in the
Leluchów  Marl  Member  and  Smereczek  Shale  Member,  re-
spectively. In the lower part of the Leluchów Marl the domi-
nating  arenaceous  Middle/Late  Eocene  foraminifera  were
discussed by Malata in Oszczypko et al. (1990). Towards the
top  of  the  marls  the  amount  of  planktonic  foraminifera  in-
creases and is typical for the Globigerina Marls (Late Eocene—
Oligocene,  see  Malata  in  Oszczypko  et  al.  1990).  In  the
Smereczek Shale Member foraminifera were not found. High-
er up in the section (marly mudstones with sandstone interca-
lations) the foraminiferal assemblage is dominated by poorly
preserved planktonic foraminifera with admixtures of benthic
forms  and  reworked  older foraminifera  (Malata  op.cit.).  The
litho-  and  calcareous  nannoplankton  biostratigraphy  of  the
Malcov  Formation  in  the  Leluchów  sections  A  and  B  were
studied  by  Oszczypko-Clowes  (1996,  1998,  1999,  2001,  see

also Oszczypko et al. 2005; Oszczypko & Oszczypko-Clowes
2010). As a result the Leluchów Marl Member is assigned to
Zones NP19—20, 21 and 22, the Smereczek Shale Member to
Zone NP23, and the Malcov lithofacies to Zone NP24.

According  to  dinocyst  studies,  Gedl  (1999,  2004)  placed

the  Eocene/Oligocene  boundary  in  the  upper  part  of  the
Leluchów Marl Member.

Studied section

The  Leluchów  section  (Krynica  Zone)  is  situated  on  the

right bank of the Smereczek Stream, which is the right con-
fluence of the Poprad River (Figs. 1, 2) close to the Polish-
Slovak border (Fig. 2). The main section (A) of the Malcov
Formation  is  located  along  the  creek  near  the  tourist  path,
close to the Greek-Catholic Church (Fig. 2) and the studied
section (B) is situated 500 m NE of the church (Fig. 2).

The lowest part of the Leluchów section crops out along the

Leluchów-Muszyna  road,  and  consists  of  south  dipping,  thick
bedded  (0.4—2.5 m)  muscovite  sandstones  and  conglomerates
of the Piwniczna Sandstone Member of the Magura Formation
(?Lower—Middle Eocene, see Birkenmajer & Oszczypko 1989;
Oszczypko  et  al.  1990;  Oszczypko  &  Oszczypko-Clowes
2010).  In  2001  the  uppermost  portion  of  the  Piwniczna  Sand-
stone  Member  was  drilled  in  hydrogeological  borehole  P-8,
200 m depth (Figs. 2, 3). The core material displays light grey
and dark grey, muscovite rich, thick-bedded sandstone and fine
conglomerates (Fig. 4) with layers (0.5—6 m thick) of grey, non-

Fig. 1.  A  –  Simplified  tectonic  scheme  of  the  Alpine-Carpathian  orogens  (based  on  Picha  1996).  B  –  Geological  map  of  the  Polish
Carpathians (based on Żytko et al. 1989, modified), with location of studied areas.

background image

151

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

calcareous shales with intercalations of thin- to medium-bedded
sandstones. The sandstones are very hard (siliceous cement) and
fractured. The Piwniczna sandstone was also cored in 2009, in
borehole L-3 (Figs. 2, 4). In 2005, in borehole PG-1, ca. 100 m
south  of  borehole  P-8,  red  shales  were  pierced  at  a  depth  of
15.5—27.0 m,  and  more  recently  in  borehole  L-1  (Fig. 2,  see
also Nescieruk et al. 2010). The first time these red shales with
Reticulophragmium  amplectens  were  found  by  Blaicher  &
Sikora  (1967)  in  the  BS  excavation  (Fig. 2).  The  thin-bedded
flysch and red shales from Leluchów were regarded by Birken-
majer & Oszczypko (1989) and Oszczypko et al. (1990) as the
Mniszek  Shale  Member  of  the  Magura  Formation  (Middle
Eocene). The Magura Formation grades upwards into the Mal-
cov Formation. The Malcov Formation was divided by Birken-
majer & Oszczypko (1989) into three members: the Leluchów
Marl Member, Smereczek Shale Member, and Malcov lithofa-
cies. The exposures (A, B) of the Leluchów Marl Member, also
known as the Sub-Menilite Globigerina Marls, are at least 6.5 m
thick. The basal part (2.5 m thick) of the member is represented
by grey-greenish marls with numerous calcite veins, covered by
a 4 m thick unit of red and olive marls. The red marls contain
burrows  of  Planolites,  Chondrites  and  Thalassinoides  (see
Leszczyński 1997). Taking into account the results from bore-

hole  L-1  (Figs. 2,  3)  the  thickness  of  the  grey-greenish  marly
shales can be up to 45 meters. The Leluchów Marl Member is
covered  by  the  ca.  20 m  thick  Smereczek  Shale  Member,  a
dark,  bituminous,  non-calcareous,  menilite-like  shale  (see
Blaicher & Sikora 1967). The lower part of this member con-
tains thin intercalations of marly shales (sample 39/98/N), a
few  1—2 cm  thick  tuffite  intercalations,  and  a  thin  (2—5 cm)
intercalation  of  cherts  as  well  as  two  thin  intercalations  of
detrital  BryozoaLithothamnium  limestones  (see  Oszczypko-
Clowes 2001; Oszczypko & Oszczypko-Clowes 2010). The
upper part of the member is developed as Menilite Shale with
black  non-calcareous,  bituminous  shales,  with  intercalations
of coarse-grained, thick-bedded sandstones. In this part of the
section,  thin  layers  of  marly  shales  were  recognized  (sample
38/98/N).  The  black  shales  are  covered  by  a  10 m  packet  of
coarse-grained, muscovite rich, thick-bedded sandstones of the
Magura type with intercalations of green marly claystones and
medium-bedded  sandstones  with  Tabc  Boumas  intervals
(Fig. 3).  The  uppermost,  flat-laying  part  of  the  section  con-
sists  of  the  Krosno-like  facies:  dark  grey  marly  shales  with
intercalations  of  thin-bedded,  cross-laminated  calcareous
sandstones  (Birkenmajer  &  Oszczypko  1989;  Oszczypko-
Clowes 2001; Oszczypko & Oszczypko-Clowes 2010).

Fig. 2. Geological map of Leluchów area (based on Oszczypko & Oszczypko-Clowes 2010, and Neścieruk et al. 2010).

background image

152

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Methods

Sixteen samples were examined for calcareous nannofossil

content (Figs. 2, 3). Samples labelled as x/98/N were collected
and  first  published  by  Oszczypko-Clowes  (1996,  1998,
1999, 2001), while samples labelled as x/82/N were obtained
from  Ewa  Malata.  Additionally  new  samples  from  the  Le-
luchów Marl Member (x/08/N) were collected.

All  samples  were  prepared  using  standard  smear  slide  tech-

niques  for  the  light  microscope  (LM).  The  investigation  was
carried out using Nikon – Eclipse E 600 POL, scope at a mag-
nification  of  1000   using  parallel  and  crossed  nicols.  Speci-
mens photographed using the LM are illustrated in Figs. 5—6.

The taxonomic frameworks of Perch-Nielsen (1985), Aubry

(1984, 1988, 1989, 1990, 1999) and Bown (1998 and refer-
ences  therein)  have  been  followed.  Quantitative  analyses
were performed by counting 300 specimens on each slide. In
order  to  analyse  and  calculate  the  percentage  abundance  of
autochthonous  and  allochthonous  assemblages  the  authors

accepted the 5 % range of error. The nominal values are pre-
sented  in  Table 1.  The  paleoecological  analyses  were  per-
formed  on  autochthonous  assemblages.  Abundances  were
calculated for individual species with an error range of 0 %
– the total amount of autochthonous species in each of the
slides is equal to 100 %. The nominal values as well as per-
centages are also presented in Table 1.

The biostratigraphic analyses, using the standard zonation

of Martini (1971) proved the results obtained through earlier
research (Oszczypko-Clowes 2001; Oszczypko et al. 2005),
and are summarized in Table 1. Additional samples (1/08/N—6/
08/N)  from  the  Leluchów  Marl  Member  were  assigned  to
Ericsonia subdisticha Zone (NP21). The zone assignment is
based on a continuous range of Ericsonia formosa, following
the disappearance of Discoaster saipanensis and Discoaster
barbadiensis
.

The paleoecological analysis is based on quantitative results

and it takes into account three major factors (temperature, tro-
phism and salinity) controlling coccolithopores biogeography.

Fig. 3. Lithostratigraphic profile of the Leluchów Succession of the
Krynica  Zone  of  the  Magura  Nappe,  with  samples  (Oszczypko-
Clowes 2001; Oszczypko et al. 2005, supplemented).

background image

153

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Fig. 4. Photographs of the typical Eocene-Oligocene rocks of the Ujak Facies, Krynica Zone of the Magura Nappe at Leluchów: figs. 1—3.
Core material of the thick-bedded sandstones of the Piwniczna Member (Middle Eocene) of the Magura Formation, Leluchów borehole P-8
(Fig. 2). – Grey-blue, very coarse sandstone to 4 mm granule conglomerate ( + HCl), depth 26—26.30 m. 2 – Grey-blue very coarse-
grained to granule conglomerate; depth 32.0—35.5 m, grey-blue fine- to medium-grained sandstones with vertical fracture, with Fe dioxide,
depth 31.0—32.0 m. 3 – Grey-blue medium-grained sandstone, depth 75.5—76.5 m and, grey-blue, medium- to coarse-grained, non-calcare-
ous sandstones, depth 76.5—77.5 m. 4 – Red Globigerina marls of the Leluchów Marl Member of the Malcov Formation, Leluchów, sec-
tion A. 5 – Olive marls of the Leluchów Marl Member of the Malcov Formation, Leluchów, section A. 6 – Thick-bedded Magura type
sandstone at the top of the Smereczek Shale Member, Leluchów, section A. 7 – Medium-bedded, fine-grained sandstone and marly shales
of the Malcov lithofacies, Leluchów, section A.

background image

154

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Fig. 5. LM microphotographs from Leluchów section A (scale bar is the  same for all photographs). 1, 2  – Braarudosphaera bigelowii
(sample 37/98/N), 1 – crossed nicols, 2 – parallel nicols. 3, 4 – Chiasmolithus grandis (sample 41/98/N), 3 – crossed nicols, 4 – parallel
nicols. 5, 6 – Chiasmolithus medius (sample 38/98/N), 5 – crossed nicols, 6 – parallel nicols. 7, 8 – Chiasmolithus oamaruensis (sam-
ple 48/82/N), 7 – crossed nicols, 8 – parallel nicols. 9, 10 – Coccolithus pelagicus (sample 2/08/N), 9 – crossed nicols, 10 – parallel
nicols. 11, 12  – Coronocyclus nitescens (sample 3/08/N), 11 – crossed nicols, 12 – parallel nicols. 13  – Cyclicargolithus abisectus
(sample 41/98/N). 14 – Cyclicargolithus floridanus (sample 39/98/N). 15 – Cyclicargolithus floridanus (sample 5/08/N). 16, 17 – Dictyo-
coccites  bisectus
  (sample  39/98/N),  16  –  crossed  nicols,  17  –  parallel  nicols.  18  –  Discoaster  barbadiensis  (sample  48/82/N),  parallel
nicols. 19 –  Discoaster  deflandrei  (sample  42/98/N),  parallel  nicols. 20  –  Discoaster  multiradiatus  (sample  37/98/N),  parallel  nicols.
21 – Discoaster saipanensis (sample 49/82/N), parallel nicols. 22 – Discoaster tanii (sample 6/08/N), parallel nicols. 23 – Discoaster
tanii nodifer 
(sample 4/08/N), parallel nicols. 24 – Ericsonia formosa (sample 1/08/N), crossed nicols.

background image

155

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Fig. 6. LM microphotographs from Leluchów section A (scale bar is the same for all photographs). 1 – Helicosphaera bramlettei (sample
5/08/N) crossed nicols. 2 – Helicosphaera compacta (sample 41/98/N), crossed nicols. 3, 4 – Isthmolithus recurvus (sample 54/82/N),
3 – crossed nicols, 4 – parallel nicols. 5 – Lanternithus minutus (sample 6/08/N), crossed nicols. 6 – Neococcolithes dubius (sample
42/98/N), crossed nicols. 7 – Pontosphaera multipora (sample 39/98/N), crossed nicols. 8 – Reticulofenestra callida (sample 3/08/N),
crossed nicols. 9 – Reticulofenestra dictyoda (sample 48/82/N), crossed nicols. 10 – Reticulofenestra hillae (sample 1/08/N), crossed nicols.
11,  12  –  Reticulofenestra  lockerii  (sample  38/98/N),  crossed  nicols.  13  –  Reticulofenestra  ornata  (sample  37/98/N),  crossed  nicols.
14  –  Reticulofenestra  reticulata  (sample  48/82/N),  crossed  nicols.  15  –  Reticulofenestra  umbilica  (sample  49/82/N),  crossed  nicols.
16 – Sphenolithus radians (sample 42/98/N), crossed nicols. 17 – Sphenolithus dissimilis (sample 42/98/N), crossed nicols. 18 – Transverso-
pontis fibula
 (sample 39/98/N), crossed nicols. 19 – Transversopontis pulcheroides (sample 41/98/N), crossed nicols. 20 – Zygrhablithus
bijugatus
 (sample 49/82/N), crossed nicols.

background image

156

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Table 1:

 Nominal 

and 

percentage 

(in 

italics) 

distribution 

of 

calcareous

 nannoplankton 

in 

the 

Leluchów 

section. 

Reworked 

species 

in 

gre

y, 

x- 

species 

too 

rare 

to 

be 

included 

in 

count.

background image

157

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Each of these factors was analysed separately in the case of
nannnofossil  autochthonous  assemblages  from  Leluchów
section.

Calcareous nannofossils preservation

The most widely used method is a visual assessment of the

state of preservation of the assemblage based on the degree of
etching  and/or  calcite  overgrowth  observed  during  light-  or
electron-microscopy  (Roth  &  Thierstein  1972;  Roth  1973;
Bown & Young 1998). For the purpose of this work the crite-
ria proposed by Roth & Thierstein (1972) were used namely:
VP – very poor, etching and mechanical damage is very inten-
sive, specimens mostly in fragments; P – poor, severe dissolu-
tion, 

fragmentation 

and/or 

overgrowth; 

the 

specific

identification of specimens is difficult; M – moderate, etching
or mechanical damage is apparent but majority of specimens are
easily  identifiable;  G  –  good,  little  dissolution  and/or  over-
growth; diagnostic characteristics are preserved, the specimens
could be identified to species level without any “trouble”.

Species diversity and abundance

Estimates of the nannofossil abundance for individual sam-

ples (Table 1) was established using the following criteria: VH
– very high ( > 20 specimens per 1 field of view), H – (10—20
specimens  per  1  field  of  view),  M  –  moderate  (5—10  speci-
mens per 1 field of view), L – low (1—5 specimens per 1 field
of view), VL – very low ( < 5 specimens per 5 fields of view).

Results

The  preservation  of  calcareous  nannofossils  is  moderate

(m) or predominantly moderate to good (m—g) in all investi-
gated  samples  (Table 1).  Nannofossils  show  minor  etching

and  minor  to  moderate  overgrowth.  Good  and  moderate
preservation  of  nannofossils  indicates  that  little  carbonate
dissolution has occurred in these sediments.

During  quantitative  analyses  of  the  calcareous  nanno-

plankton  assemblages,  44  species  were  identified.  The  per-
centage of autochthonous and reworked species in individual
samples  was  calculated  (Fig. 7).  To  distinguish  reworked
from  in-place  nannofossil,  the  biostratigraphical  range  of
species, was used.

The most common autochthonous species are: Coccolithus

pelagicus, Cyclicargolithus floridanus, Dictyococcites bisec-
tus
,  Dictyococcites  sp.,  Sphenolithus  moriformis  and
Zygrhablithus bijugatus.

Other  autochthonous  species,  which  occur  irregularly  in

the samples are: Braarudosphaera bigelowiiDiscoaster de-
flandrei
,  Helicosphaera  bramlettei,  Helicosphaera  compac-
ta
,  Pontosphaera  multipora,  Transversopontis  pulcher,
Transversopontis  pulcheroides,  Sphenolithus  predistentus
and Sphenolithus radians (see Table 1).

The  highest  numbers  of  reworked  species  (13.3 %—

31.35 %; Fig. 7) were observed in samples taken from thin-
marly intercalations in the Smereczek Shale Member (39/98/N
and  38/98/N)  and  Malcov  lithofacies  (37/98/N,  42/98/N,
41/98/N  and  40/98/N).  Samples  from  the  Leluchów  Marl
Member are characterized by a very low level of reworking,
which does not exceed 3.80 %, (sample 3/08/N).

The  percentage  of  reworked  species  is  clearly  associated

with lithology (Fig. 7). The lowest number (0 %—3.80 %) of
reworked species was recorded in samples from the marly fa-
cies  of  the  Leluchów  Marl  Member.  Turbidite  facies  of  the
Malcov lithofacies are characterized by increased reworking,
reaching  31.35 %  in  sample  40/98/N,  located  in  the  upper-
most part of the studied section.

Allochthonous  specimens  include  (samples:  40/98/N,  41/

98/N,  42/98/N,  37/98/N,  38/98/N,  39/98/N)  Chiasmolithus
medius
Discoaster barbadiensisDiscoaster lodoensisDis-

Fig. 7. Percentage abundance of autochthonous and allochthonous (reworked)
species  in  samples  of  the  Leluchów  Marl  Member  and  Malcov  lithofacies,
Leluchów, section A.

coaster  saipanensis,  Dis-
coaster  
sp.,  Discoaster
tani
Discoaster tani nodi-
fer
,  Ericsonia  formosa,
Isthmolithus 

recurvus,

Neococcolithes 

dubius,

Reticulofenestra dictyoda,
Reticulofenestra 

hillae,

Reticulofenestra  reticula-
ta
,  Reticulofenestra  um-
bilica
 

and 

undivided

Cretaceous species.

The  quantitative  analy-

ses  of  autochthonous  as-
semblages  from  section  A
allowed the authors to ob-
serve  a  constant  decrease
in the diversity of species.
The sequence of extinction
is  as  follows:  Discoaster
barbadiensis
  and  Disco-
aster  saipanensis
  (Zone
NP19—20),  Ericsonia  for-

background image

158

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

mosa  (Zone  NP21),  Chiasmolithus  oamaruensis,  Discoaster
tanii
, Discoaster tanii nodifer, Isthmolithus recurvus, Reticu-
lofenestra dictyoda
, Reticulofenestra umbilica, Reticulofenes-
tra hillae
Reticulofenestra reticulata (Zone NP22), Ericsonia
fenestrata
,  Ericsonia  subdisticha  and  Lanternithus  minutus
(Zone NP23). At the same time the first evolutionary appear-
ance  takes  place  in  the Zone  NP23  (Reticulofenestra ornata,
Reticulofenestra lockerii and Transversopontis fibula)  and  in
the Zone NP24 – Cyclicargolithus abisectus.

Paleoecology

Temperature.  Temperature  is  one  of  the  most  important

factors determining the nannofossil distribution in sedimen-
tary basins. Wei & Wise (1990) grouped Paleogene calcare-
ous nannofossils according to their temperature preferences.
In addition this work takes into account more recent papers
studying  Paleogene  calcareous  nannofossil  paleoecology  in
areas of the Southern Ocean (e.g. Wei et al. 1992; Bralower
2002;  Persico  &  Villa  2004;  Villa  &  Persico  2006;  Villa  et
al. 2008) and mid-latitude oceans (Agnini et al. 2006; Gibbs
et al. 2006). Taking into account the results of Wei & Wise

flandrei,  Discoaster  saipanensis,  Dicoaster  tanii,  Discoaster
tanii  nodifer
,  Ericsonia  formosa,  Helicosphaera  compacta
and Sphenolithus moriformis (see Wei & Wise 1990; Villa et
al.  2008)  which  are  present,  but  never  abundant.  The  warm-
water  species  constitute  less  than  9 %  of  the  association
(Fig. 9;  Table 2).  Most  of  these  species  last  occurred  during
the latest Eocene and earliest Oligocene. The highest number
of  warm-water  species  was  observed  in  sample  1/08/N
(Figs. 3, 9; Table 2).

Sample 6/08/N is characterized by an increase in the per-

centage  of  cold-water  taxa  (a  26.88 %  increase  when  com-
pared to sample 3/08/N), and a drop in temperate water taxa
by 23.63 %. This change is mostly due to a decrease in per-
cent  abundance  of  Coccolithus  pelagicus  (from  26 %  to
11.53 %) and Dictyococcites bisectus (from 29 % to 9.15 %)
(Fig. 9;  Table 2).  The  cooling  trend  is  apparent  in  sample
6/08/N,  which  has  an  increased  abundance  of  Lanternithus
minutus 
(30.85 %). Additionally sample 6/08/N is character-
ized by the lowest percentage of warm-water taxa in this sec-
tion and does not exceed 2.03 % (Fig. 9; Table 2).

The  Early-  and  Middle  Oligocene  assemblages  are  again

dominated by temperate water species. Starting with sample

(1990 and references therein) and Villa et al.
(2008  and  references  therein),  it  is  possible
to  differentiate  three  main  temperature
based, ecological groups:

1. Typical warm-water species are: all spe-

cies  from  the  genera  Discoaster,  Heli-
cosphaera
,  Sphenolithus  and  Ericsonia
formosa
.

2. Temperate-water  species  are  Cyclicar-

golithus floridanusCyclicargolithus abisec-
tus
,  Dictyococcites  bisectus,  Dictyococcites
scrippsae
 and Reticulofenestra umbilica.

3. Cold-water  species  include  Chiasmo-

lithus,  Ericsonia  fenestrata,  Ericsonia  sub-
disticha
, Isthmolithus recurvusLanternithus
minutus
,  Reticulofenestra  daviesii,  Reticu-
lofenestra  callida
,  Reticulofenestra  clatrata,
Reticulofenestra  lockerii  and  Reticulofenes-
tra ornata
.

And  finally  there  is  a  group  of  nannofos-

sils,  whose  biogeography  do  not  depend  on
geographical  latitude:  all  species  belonging
to  genera  Blackites  and  Rhabdosphaera,  as
well  as  Reticulofenestra  reticulata  and
Zygrhablithus bijugatus.

In the Leluchów section the Late Eocene as-

semblages (Zones NP19—20 and NP21) (Fig. 8,
Table 1) are dominated by Coccolithus pelagi-
cus
,  Dictyococcites  bisectus,  Cyclicargolithus
floridanus
, Reticulofenestra umbilica and Eric-
sonia formosa
. All of these species, except for
Ericsonia  formosa,  prefer  temperate-water
temperatures  (Wei  &  Wise  1990;  Villa  et  al.
2008).  The  percent  abundance  of  temperate
water  species  varies  from  82 %  up  to  88 %
(Fig. 9;  Table 2).  The  only  warm-water  taxa
are  Discoaster  barbadiensis,  Discoaster  de-

Fig. 8.  Percent  abundance  of  the  four  most  numerous  autochthonous  species,
Leluchów, section A.

background image

159

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

54/82/N there is a constant growth in the content of temper-
ate  water  species.  A  drop  in  cold-water  species  is  always
compensated  by  an  increase  in  temperate  water  species,
which is especially clearly visible in samples 3/08/N, 5/08/N,
53/82/N  and  41/98/N  (Fig. 9;  Table 2).  The  amount  of
warm-water  taxa  is  low  and  constitutes  no  more  than  9 %
(sample  42/98/N),  though  it  does  show  a  growing  trend
(Fig. 9; Table 2). The youngest assemblage (sample 40/98/N)
is characterized by the lowest possible content of cold-water
species (0 %) and the highest content of temperate water spe-
cies (92.54 %) (Fig. 9; Table 2).

Trophic  resources.  Although,  temperature  has  always

been  regarded  as  a  prime  factor  in  controlling  the  distribu-
tion  of  calcareous  nannofossils,  trophic  resources  can  also
play a major role in the distribution and abundance pattern of
Paleogene  coccolithopore  (Aubry  1992;  Krhovský  et  al.
1992; Villa et al. 2008). The fluctuation in nutrient availabil-
ity during the Paleogene was delineated through observation
of  the  relationship  between  planktonic  and  large  benthic
foraminiferal  assemblages  and  oceanic  paleochemistry
(Boresma  et  al.  1987;  Hallock  et  al.  1991).  According  to
these authors during the Early Eocene oligotrophy in euphotic
waters expanded in open oceans and marginal seas. This was
followed  by  increasing  eutrophication  and  a  loss  of  oligo-
trophic  habitats  during  the  Middle  and  Late  Eocene,  result-

Table 2:

 Percent 

abundance 

of 

main 

paleoecological 

groups.

Fig. 9. Percent abundance of taxa with different temperature prefer-
ences, Leluchów, section A.

background image

160

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Fig. 10.  Percent  abundance  of  taxa  with  different  trophic  prefer-
ence, Leluchów, section A.

ing  in  a  maximum  concentration  of  the  trophic  resources
continuum (TRC, Hallock 1987) in the Early Oligocene.

In  the  Late  Eocene—Oligocene,  calcareous  nannoplankton

assemblages  preferring  an  eutrophic  environment  were  rep-
resented  by  Braarudosphaera  bigelowii,  Chiasmolithus
oamaruensis
Chiasmolithus sp., Cyclicargolithus abisectus,
Cyclicargolithus floridanusDictyococcites bisectusDictyo-
coccites
 sp., Lanternithus minutusPontosphaera multipora,
Reticulofenestra  ornata,  Transversopontis  fibula,  Transver-
sopontis  pulcher
,  Transversopontis  pulcheroides,  Zygrha-
blithus  bijugatus  
(Aubry  1992;  Krhovský  et  al.  1992;  Villa
et al. 2008).

All autochthonous species were classified either as oligo-

trophic, eutrophic or “other”. The later group is composed of
mesotrophic species or taxa whose nutrient level preferences
are not yet known. As the percent abundance of these group
is  very  low  (on  average  no  more  than  6—7 %)  it  can  be  ex-
cluded from the analyses.

A  major  change  in  the  composition  of  nannoplankton  as-

semblages, involving a shift in dominance from oligotrophic
to  eutrophic  genera,  occurred  in  the  Late  Eocene  and  Early
Oligocene (from 27.87 % in the sample 48/82/N to 70.93 %
of the sample 54/82/N) (Fig. 10; Table 2).

Fig. 11. Percentage abundance of taxa with different salinity prefer-
ence, Leluchów, section A.

Only  in  the  case  of  sample  4/08/N  is  the  amount  of

eutrophic and oligotrophic species almost similar (respective-
ly  46.28 %  and  47.64%)  (Fig. 10;  Table 2).  The  highest
amount of eutrophic species (81.36 %) was observed in sam-
ple  6/08/N.  From  this  position  there  is  a  visible  increase  of
nearly 25 % of oligotrophic species (Fig. 10; Table 2), though
the assemblage is still dominated by eutrophic species.

Salinity. Taking into account the salinity preferences of cer-

tain  species,  Nagymarosy  &  Voronina  (1992)  distinguished
the  endemic  nannofossil  assemblage,  which  is  characterized
by the presence of Reticulofenestra ornataTransversopontis
fibula
 and Transversopontis latus. The above mentioned asso-
ciation is strictly characteristic for Zone NP23 for the brack-
ish-water environments and limited to the Paratethys only.

Both  Reticulofenestra  ornata  and  Transversopontis  fibula

occur for the first time in sample 39/82/N and they constitute
9 % of the total autochthonous assemblage (Fig. 11; Table 2).
Transversopontis  fibula  is  very  rare  and  does  not  exceed
0.5 %. The occurrence of Reticulofenestra ornata varies from
8.63 % in sample 39/82/N to 3.04 % in sample 37/82/N, it is
absent from sample 40/98/N (Fig. 11; Table 2). All the other
samples  contain  nannofossil  assemblages  indicative  of  open
ocean conditions and are characterized by the presence of Dic-
tyococcites  bisectus
,  Coccolithus  pelagicus,  Cyclicargolithus
floridanus
,  Ponthosphaera  multipora,  Sphenolithus  morifor-
mis
, Isthmolithus recurvus, Zygrhablithus bijugatus, Lanterni-
thus minutus (
see also Nagymarosy & Voronina 1992).

background image

161

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Discussion

During  the  Late  Eocene  through  Early  Oligocene,  drastic

changes in paleogeography and paleoecology also took place
in  Southern  Europe.  This  was  connected  with  the  transfor-
mation  of  the  Western  Tethys  into  the  Central  Paratethys.
This  transformation  was  initiated  in  the  nannoplankton
Zones  NP21/22  and  resulted  in  long  lasting  anoxic  bottom
conditions and the deposition of black shales (see Schulz et
al.  2005).  In  the  Carpathian  sedimentary  area,  this  was  re-
corded  by  the  replacement  of  pelagic  Globigerina  Marls
with  menilite  bituminous  shales.  These  paleoenviromental
changes  took  place  mainly  in  the  northern  external  part  of
the  Carpathian  Flysch  Basin  (Skole,  Sub-Silesian/Silesian

and Dukla sub-basins) and are collectively known as the Ter-
minal Eocene Event (Van Couvering et al. 1981; Švábenická
et  al.  2007).  To  a  lesser  extent  these  changes  took  place  in
the  Transylvanian  and  Central  Carpathian  Paleogene  basins
(Soták  et  al.  2001;  Soták  2010),  and  to  a  very  small  extent
also in the Magura Basin (Oszczypko-Clowes 1998, 2001).

The  Late  Eocene-Oligocene  assemblages  of  calcareous

nannoplankton from the Leluchów section are highly domi-
nated by temperate water species. The number of warm-wa-
ter taxa starts to decrease at the beginning of Zone NP21 (the
latest  Eocene)  and  this  is  accompanied  by  an  increase  in
cold-water taxa (Fig. 12). The uppermost part of Zone NP21
is characterized by a maximum of cold-water taxa and this is
accompanied by the lowest content of temperate water taxa.

Fig. 12.  Geological  profile,  paleo-
bathymetry  and  main  paleoecological
changes, Leluchów, section A.

background image

162

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

The  same  sample  has  the  highest  level  of  eutrophic  species
and  the  lowest  amount  of  oligotrophic  species.  This  event
can most likely be correlated with the Oi-1 event, which in
the  Leluchów  embayment  of  the  Magura  Basin  reflects  a
progressive eutrophication rather than a cooling of sea water.
In a well-stratified water column, nannoplankton are typical-
ly  diverse  (e.g.  Hallock  1987).  In  a  less  well-mixed  water
column,  nannoplankton  diversity  is  lower,  and  mesotrophic
or more opportunist, eutrophic taxa are dominant.

Increased  nutrient  concentration  was  a  prime  factor  con-

trolling  the  biogeographic  distribution  of  calcareous  nanno-
plankton (Fig. 12), and the extinction of species in the Early
Oligocene  Malcov  embayments  in  the  Magura  Basin  (see
Oszczypko & Oszczypko-Clowes 2009).

The  increase  of  nutrients  within  the  uppermost  part  of  the

Leluchów  Marl  Member  and  Smereczek  Shale  Member  were
confirmed by Gedl (2004) on the basis of analysis of dinocysts.

The presence of Reticulofenestra ornata and Transversopon-

tis fibula in the assemblages from the Smereczek Shale Member
in the Leluchów section reflects the freshwater run-off and in-
flow  of  freshwater  carrying  a  large  amount  of  organic  matter.
However, organic material is not so prominent as what was re-
corded  in  the  Ždánice-Pouzdřany  Unit  –  Chert  Member  and
Dynów  Marl  of  the  Menilite  Formation  (Krhovský  1981a,b;
Krhovský  et  al.  1992;  Krhovský  &  Djurasinovič  1993;  Švá-
benická et al. 2007), Central Carpathian Paleogene Basin (Soták
2010) as well as in NW Transylvania – bituminous marls and
shales  of  the  Bizu a  and  Ileanda  units  and  bituminous  cherts,
marls  and  shales  of  the  Menilite  and  Lower  Dysodile  forma-
tions (Melinte 2005; Melinte-Dobrinescu & Brustur 2008).

According to Nagymarosy & Voronina (1992) Reticulofenes-

tra  ornata  and  Transversopontis  fibula  are  characteristic  of
brackish-water environments and are limited to Paratethys only.
The presence of this assemblage is characteristic for the upper
part of Zone NP23. This event is associated with the complete
isolation of the Paratethys (Báldi 1980; Rusu 1988; Rögl 1998)
suggesting that the southern part of the Magura Basin was only
partially isolated from the Mediterranean realm at this time.

The  Malcov  lithofacies  represents  the  nannofosil  Zone

NP24.  This  sand-rich  deposition  of  lithofacies  was  induced
with  the  mid-Oligocene  glacio-eustatic  regression  (see  Soták
2010).  The  Malcov  lithofacies,  of  the  uppermost  part  of  the
Leluchów  section,  (sample  40/98/N)  is  characterized  by  the
disappearance  of  the  last  cold-water  taxa,  a  growth  in  abun-
dance  of  warm-water  taxa  and  an  increased  amount  of  re-
worked species. This could suggest the beginning of a warming
episode in the Late Oligocene (Chattian). This episode can be
traced  through  the  Carpathians  in  the  Czech  Republic
(Krhovský  1981a,b;  Krhovský  et  al.  1992;  Krhovský  &
Djurasinovič 1993; Švábenická et al. 2007), Poland (Oszczyp-
ko-Clowes 2001; Oszczypko & Oszczypko-Clowes 2009) and
finally  in  Romania  (Melinte  2005;  Melinte-Dobrinescu  &
Brustur  2008).  The  Malcov  lithofacies  represents  a  broader
connection in the southern part of the Magura Basin with post-
nappe Pieniny Klippen Belt and Central Carpathian Paleogene
basins (Soták et al. 2001; Soták 2010). In the Magura Basin,
as  a  result  of  the  Illyrian  vertical  movement  (see  Leško  &
Samuel  1968),  the  Malcov  lithofacies  locally  overlapped
Magura-type sandstones with an angular unconformity.

Conclusion

1. The  short  Leluchów  section  records  transitional  Late

Eocene-Oligocene facies between the forearc CCP Basin lo-
cated on the upper plate, the partly sub-merged Pieniny Klippen
Belt suture zone, and the Magura Basin, as the inner part of the
foreland-basin on the descending slab of the European Plate.

2. The  surface-water  regimes  of  Early  Oligocene  Magura

Basin  is  characterized  by  eutrophic  populations  preferring
high-nutrient levels and well-mixed surface waters.

3. The  nannofossil  assemblages  are  highly  dominated  by

temperate water and eutrophic species, which is evidence for
progressive eutrophication rather than a cooling of sea water.

4. The  endemic  Paratethyan  species  suggesting  the  fresh-

water inflow were observed in samples from the Smereczek
Shale Member.

5. During the deposition of the Leluchów Marls the activity

of turbiditic currents drastically decreases. That is manifested in
an extremely low number of reworked nannoplakton species.

Acknowledgments:  The  author  wishes  to  thank  Jean  Self-
Trail for her constructive criticism and detailed review of the
manuscript.  Barbara  Olszewska,  András  Nagymarosy  and
Silvia Ozdinová are gratefully acknowledged for their valu-
able  comments  on  the  manuscript.  The  author  would  also
like  to  thank  Lilian  Švábenická  who  was  a  handling  editor
for the manuscript.

References

Agnini C., Fornaciari E., Rio D., Tateo F., Backman J. & Giusberti L.

2006: Responses of calcareous nannofossil assemblages, mineral-
ogy  and  geochemistry  to  the  environmental  perturbations  across
the  Paleocene/Eocene  boundary  in  the  Venetian  Pre-Alps.  Mar.
Micropaleont.
 63, 19—38.

Aubry M.-P. 1984: Handbook of Cenozoic calcareous nannoplankton.

Book 1.  Ortholithae  (Discoasters).  Micropaleontology  Press,
Amer. Mus. Natur. Hist.
, New York, 1—265.

Aubry M.-P. 1988: Handbook of Cenozoic calcareous nannoplankton.

Book 2.  Ortholithae  (holochoccoliths,  ceratoliths  and  others).
Micropaleontology  Press,  Amer.  Mus.  Natur.  Hist.,  New  York,
1—279.

Aubry M.-P. 1989: Handbook of Cenozoic calcareous nannoplankton.

Book 3.  Ortholithae  (pentaliths,  and  others)  Heliolithae  (fascicu-
liths,  sphenoliths  and  others).  Micropaleontology  Press,  Amer.
Mus. Natur. Hist.
, New York, 1—279.

Aubry M.-P. 1990: Handbook of Cenozoic calcareous nannoplankton.

Book 4: Heliolithae (helicoliths, cribriliths, lopadoliths and oth-
ers).  Micropaleontology  Press,  Amer.  Mus.  Natur.  Hist.,  New
York, 1—381.

Aubry M.P. 1992: Late Paleogene calcareous nannoplankton evolution:

a  tale  of  climatic  deterioration.  In:  Prothero  D.R.  &  Berggren
W.A.  (Eds.):  Eocene-Oligocene  climatic  and  biotic  evolution.
Princeton Univ. Press, 272–309.

Aubry M.-P. 1999: Handbook of Cenozoic calcareous nannoplankton.

Book 5. Heliolithae (Zygolithus and Rhabdolithus). Micropaleon-
tology Press
Amer. Mus. Natur. Hist., New York, 1—367.

Báldi  T.  1980:  The  early  history  of  the  Paratethys. Földt.  Közl.,  Bull.

Hung.  Geol.  Soc.  110,  456—472  (in  Hungarian  with  English  re-
sume).

Birkenmajer  K.  &  Oszczypko  N.  1989:  Cretaceous  and  Paleogene

lithostratigraphic  units  of  the  Magura  Nappe,  Krynica  Subunit,
Carpathians. Ann. Soc. Geol. Pol. 59, 145—181.

background image

163

UPPER EOCENE—LOWER OLIGOCENE PALEOECOLOGY OF THE CALCAREOUS NANNOFOSSILS (CARPATHIANS)

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Blaicher J. & Sikora W. 1967: Stratigraphy of the Richvald Unit in Le-

luchów. Kwart. Geol. 11, 4, 453—454 (in Polish).

Bohaty S.M. & Zachos J.C. 2003: A significant Southern Ocean warming

event in the late middle Eocene. Geology 31, 1017—1020.

Boresma A., Premoli-Silva I. & Shackleton N.J. 1987: Atlantic Eocene

planktonic  foraminiferal  paleohydrographic  indicators  and  stable
isotope paleoceanography. Paleoceanography 2, 287—331.

Bralower T.J. 2002: Evidence of surface water oligotrophy during the

Paleocene—Eocene  thermal  maximum:  nannofossil  assemblage
data from Ocean Drilling Program Site 690, Maud Rise, Weddel
Sea. Paleoceanography 17, 13.1—13.13.

Bown P.R. (Ed.) 1999: Calcareous nannofossil biostratigraphy. British

Micropalaeontological  Society  Series.  Kluwer  Academic  Publ.,
Cambridge, 1—315.

Coxall  H.K.,  Wilson  P.A.,  Pälike  H.,  Lear  C.H.  &  Backman  J.  2005:

Rapid  stepwise  onset  of  Antarctic  glaciation  and  deeper  calcite
compensation in the Pacific Ocean. Nature 433, 53—57.

Gedl P. 1999: Palynological record of the Eocene-Oligocene flysch of

the Polish Carpathians – preliminary results. Przegl. Geol. 47,
4, 394—398 (in Polish).

Gedl  P.  2004:  Dinoflagellate  cyst  record  of  the  Eocene—Oligocene

boundary  succession  in  flysch  deposits  at  Leluchów,  Carpathian
Mountains, Poland. In: Head M.J. (Ed.): The palynology and mi-
cropalaeontology of boundaries. Geol. Soc. London,  309-325.

Gibbs S.J., Bralower T.J., Bown P.R., Zachos J.C. & Bybell L.M. 2006:

Shelf  and  open-ocean  calcareous  phytoplankton  assemblages
across the Paleocene—Eocene thermal maximum: implications for
global productivity gradients. Geology 34, 233—236.

Hallock P. 1987: Fluctuation in the trophic resource continuum: A fac-

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

Hallock P., Premoli-Silva I. & Boresma A. 1991: Similarities between

planktonic and large foraminiferal evolutionary trends through Pa-
leogene  paleoceanographic  changes.  Palaeogeogr.  Palaeoclima-
tol. Palaeoecol.
 83, 49—64.

Jovane L., Florindo F., Coccioni R., Dinares-Turell J., Marsili A., Mone-

chi S., Roberts A.P. & Sprovieri M. 2007: The middle Eocene cli-
matic  optimum  event  in  the  Contessa  Highway  section,  Umbrian
Apennines, Italy. Geol. Soc. Amer. Bull. 119, 3, 413—427.

Krhovský  J.  1981a:  Stratigraphy  and  paleoecology  of  the  Menilitic

Formation  of  the  Ždánice  Unit  and  the  diatomites  of  the
Pouzdřany  Unit  (the  Western  Carpathians,  Czechoslovakia).
Zemní Plyn Nafta 26, 1, 45—62 (in Czech).

Krhovský  J.  1981b:  Microbiostratigraphic  correlations  in  the  Outer

Flysch Units of the southern Moravia and influence of the eustasy
on their palaeogeographical development. Zemní Plyn Nafta 26, 4,
665—688, 955—975.

Krhovský J. & Djurasinović M. 1993: The nannofossil chalk layers in

the Early Oligocene Stibořice Member in Velké Němčice (the Me-
nilitic Formation, Ždánice Unit, South Moravia): orbitally forced
changes in paleoproductivity. Knihovnička ZPN 15, 3—53.

Krhovský  J.,  Adamová  J.,  Hladíková  J.  &  Maslowská  H.  1992:  Pale-

oenviromental changes across the Eocene/Oligocene boundary in
the Ždánice and Pouzdřany Units (Western Carpathians, Tchecho-
slovakia): The long-term trend and orbitally forced changes in cal-
carous  nannofossil  assemblages.  In:  Hamršmid  B.  &  Young  J.
(Eds.): Nannoplankton research. Proc. Fourth INA Conf., Prague
1991, 2, 105—187.

Książkiewicz M. 1977: The tectonics of the Carpathians. In: Pożryski

W.  (Ed.):  Geology  of  Poland  tectonics  (v.  IV).  Wydaw.  Geol.,
476—669.

Książkiewicz M. & Leško B. 1959: On the relation between the Krosno

and  Magura  Flysch.  Bull.  Acad.  Pol.  Sci.  Sér.  SC.  Chim.  Géol.
Géogr
., Vol. 7, No. 10.

Leško B. & Samuel O. 1968: The geology of the East Slovakian Flysch.

SAV, Bratislava, 1—245 (in Slovak with English summary).

Leszczyński  S.  1997:  Origin  of  the  sub-menilite  Globigerina  marl

(Eocene—Oligocene  transition)  in  the  Polish  Outer  Carpathians.
Ann. Soc. Geol. Pol. 67, 4, 367—427.

Melinte  M.C.  2005:  Oligocene  palaeoenvironmental  changes  in  the

Romanian  Carpathians,  revealed  by  calcareous  nannofossils.  In:
Tyszka J., Oliwkiewicz-Miklasinska M., Gedl P. & Kaminski M.
(Eds.):  Methods  and  applications  in  micropalaeontology.  Stud.
Geol. Pol
. 124, 341—352.

Melinte-Dobrinescu M. & Brustur T. 2008: Oligocene—Lower Miocene

events in Romania. Acta Palaeont. Romaniae 6, 203—215.

Miller  K.G.,  Fairbanks  R.G.  &  Mountain  G.S.  1987:  Tertiary  oxygen

isotope  synthesis,  sea-level  history  and  continental  margin  ero-
sion. Paleoceanography 2, 1—19.

Miller  K.G.,  Wright  J.D.  &  Fairbanks  R.G.  1991:  Unlocking  the  ice

house: Oligocene—Miocene oxygen isotopes, eustasy, and margin
erosion. J. Geophys. Res. 96, 6829—6848.

Miller  K.G.,  Wright  J.D.,  Katz  M.E.,  Wade  B.S.,  Browning  J.V.,

Cramer  B.S.  &  Rosenthal  Y.  2009:  Climate  threshold  at  the
Eocene-Oligocene  transition:  Antarctic  ice  sheet  influence  on
ocean circulation. In: Koeberl C. & Montanari A. (Eds.): The Late
Eocene Earth-hothouse, icehouse, and impacts. Geol. Soc. Amer.,
Spec. Pap
., 169—178.

Nagymarosy A. & Voronina A. 1992: Calcareous nannoplankton from

the  Lower  Maykopian  beds  (early  Oligocene,  Union  of  Indepen-
dent States). In: Hamršmid B. & Young J. (Eds.): Nannoplankton
research. Proc. Fourth INA Conf., Prague 1991, 187—221.

Nemčok J. 1990: Geological Map of Pieniny,  ubovnianska vrchovina

Highland and Čergov Mts. Geol. Ústav D. Štúra, Bratislava.

Nescieruk  P.,  Oszczypko-Clowes  M.,  Wójcik  A.  &  Oszczypko  N.

2010:  On  the  relationship  between  the  Paleogene  Magura  Basin
and Pieniny Klippen Belt sedimentary area-the Leluchów sections,
a new approches (Polish Outer Carpathians). In: Chatzipetros A.,
Melfos V., Marchev P. & Lakova I. (Eds.): XIX Congress of the
Carpathian-Balkan Geological Association, Thessaloniki, Greece,
23—26 September 2010. Geol. Balcanica 39, 1—2, 272—273.

Oszczypko (Clowes) M. 1996: Calcareous nannoplankton of the Globi-

gerina  Marls  (Leluchów  Marls  Member),  Magura  Nappe,  West
Carpathians. Ann. Soc. Geol. Pol. 66, 1—15.

Oszczypko-Clowes M. 1998: Late Eocene—Early Oligocene calcareous

nannoplankton and stable isotopes (

13

C, 

18

O) of the Globigerina

Marls  in  the  Magura  Nappe  (West  Carpathians).  Slovak  Geol.
Mag.
 4, 2, 95—107.

Oszczypko-Clowes M. 1999: The Late Eocene to Early Miocene nan-

noplankton  stratigraphy  of  the  Magura  Nappe  (Western  Car-
pathians, Poland). Geol. Carpathica, Spec. Issue 50, 59—62.

Oszczypko-Clowes  M.  2001:  The  nannofossil  biostratigraphy  of  the

youngest  deposits  of  the  Magura  Nappe  (east  of  the  Skawa
River,  Polish  Flysch  Carpathians)  and  their  palaeoenviromental
conditios. Ann. Soc. Geol. Pol. 71, 139—188.

Oszczypko  N.  &  Oszczypko-Clowes  M.  2009:  Stages  in  the  Magura

Basin:  a  case  study  of  the  Polish  sector  (Western  Carpathians).
Geodinamica Acta 22, 1—3, 83—100.

Oszczypko N. & Oszczypko-Clowes M. 2010: The Paleogene and Early

Neogene  stratigraphy  of  the  Beskid  Sądecki  Range  and

ubovnianska  vrchovina  (Magura  Nappe,  Western  Carpathians).

Acta Geol. Pol. 60, 317—348.

Oszczypko N., Dudziak J. & Malata E. 1990: Stratigraphy of the   Creta-

ceous through Palaeogene deposits of the Magura Nappe in the
Beskid  Sądecki  Range,  Polish  Outer  Carpathians.  Stud.  Geol.
Pol.
 97, 109—181 (in Polish).

Oszczypko  N.,  Oszczypko-Clowes  M.,  Golonka  J.  &  Marko  F.  2005:

Oligocene—Lower Miocene sequences of the Pieniny Klippen Belt
and  adjacent  Magura  Nappe  between  Jarabina  and  the  Poprad
River (East Slovakia and South Poland) – their tectonic position
and paleogeographic implications. Geol. Quart. 49, 4, 379—402.

Pekar  S.F.,  DeConto  R.M.  &  Haarwood  D.M.  2006:  Resolving  a  late

Oligocene  conundrum:  deep-sea  warming  and  Antarctic  glacia-
tion. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 231, 29—40.

Perch-Nielsen  K.  1985:  Cenozoic  calcareous  nannofossils.  In:  Bolli

H.M., Saunders J.B. & Perch-Nielsen K. (Eds.): Plankton stratig-
raphy. Cambridge Univ. Press, 427—554.

background image

164

OSZCZYPKO-CLOWES and ŻYDEK

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA

GEOLOGICA CARPATHICA, 2012, 63, 2, 149—164

Persico D. & Villa G. 2004: Eocene—Oligocene calcareous nannofossils

from Maud Rise and Kerguelen Plateau (Antarctica): paleoecolog-
ical and paleoceanographic implications. Mar. Micropaleont. 52,
153—179.

Picha F. 1996: Exploring for hydrocarbons under thrust belts – A chal-

lenging  new  frontier  in  the  Carpathians  and  elsewhere.  AAPG
Bull. 
80, 10, 1547—1564.

Roth P.H. & Thierstein H. 1972: Calcareous nannoplankton: leg 14 of

the  Deep  Sea  Drilling  Project.  In:  Hayes  D.E.,  Pimm  A.C.  et  al.
(Eds.): Initials Reports DSDP. Vol. 14, 421—485.

Rögl  F.  1998:  Palaeogeographic  consideration  for  Mediterranean  and

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

Rusu  A.  1988:  Oligocene  events  in  Transylvania  (Romania)  and  the

first  separation  of  Paratethys.  D.S.  Inst.  Geol.  Geofiz.  72—73
(1985, 1986), 5, 207—223.

Schulz H.M., Bechtel A. & Sachsendorfer R.F. 2005: The birth of the

Paratethys during the Early Oligocene: From Tethys to an ancient
Black Sea analogue? Glob. Planet. Change 49, 163—176.

Soták  J.  2010:  Paleoenvironmental  changes  across  the  Eocene-Oli-

gocene boundary: insights from the Central-Carpathian Paleogene
Basin. Geol. Carpathica 61, 5, 393—418.

Soták J., Pereszlényi M., Marschalko R., Milička J. & Starek D. 2001:

Sedimentology and hydrocarbon habitat of the submarine fan de-
posits of the Central Carpathian Paleogene Basin (NE Slovakia).
Mar. Petrol. Geol. 18, 87—114.

Stráník Z. & Hanzlíková E. 1968: Stratigraphy of the Magura Group of

nappes.  In:  Mahe   M.  &  Buday  T.  (Eds.):  Regional  geology  of
Czechoslovakia. Part II. The West Carpathians. Academia, Praha,
446—480.

Švábenická L., Bubík M. & Stráník Z. 2007: Biostratigraphy and paleo-

environmental  changes  on  the  transition  from  the  Menilite  to
Krosno lithofacies (Western Carpathians, Czech Republic). Geol.
Carpathica
 58, 3, 237—262.

Świdziński  H.  1961:  Observations  géologiques  faites  dans  les  enirons

de Leluchów, de Plaveč sur le Poprad et d’Ujak (Karpates polono-
slovaques). Bull. Acad. Pol. Sci. 9, 2.

Van  Couvering  J.A.,  Aubry  M.-P.,  Berggren  W.A.,  Bujak  C.W.,

Naeser C.W. & Wieser T. 1981: The terminal Eocene event and
the Polish connection. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol.
36, 321—362.

Villa G. & Persico D. 2006: Late Oligocene climatic changes: evidence

from  calcareous  nannofossils  at  Kerguelen  Plateau  Site  748
(Southern Ocean). Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 231,
110—119.

Villa  G.,  Fioroni  C.,  Pea  L.,  Bohaty  S.  &  Persico  D.  2008:  Middle

Eocene—late Oligocene climate variability: Calcareous nannofossil
response at Kerguelen Plateau, Site 748.  Mar. Micropaleont.  69,
173—192.

Wei  W.  &  Wise  S.W.  Jr.  1990:  Biogeographic  gradients  of  Middle

Eocene-Oligocene calcareous nannoplankton in the South Atlantic
Ocean. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 79, 29—61.

Wei  W.,  Villa  G.  &  Wise  S.W.  Jr.  1992:  Paleoceanographic  implica-

tions of Eocene—Oligocene calcareous nannofossils from Sites 711
and  748  in  the  Indian  Ocean.  In:  Wise  S.W.  Jr.  &  Schlich  R.
(Eds.): Proc. ODP. Sci. Results, 979—999.

Zachos  J.C.,  Quinn  T.M.  &  Salamy  K.A.  1996:  High-resolution  (104

years) deep sea foraminiferal stable isotope records of the Eocene—
Oligocene climate transition. Paleoceanography 11, 251—256.

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

Trends,  rhythms,  and  aberrations  in  global  climate  65 Ma  to
Present. Science 292, 686—693.

Żytko  K.,  Gucik  S.,  Ryłko  W.,  Oszczypko  N.,  Zając  R.,  Garlicka  I.,

Nemčok  J.,  Eliás  M.,  Menčík  E.  &  Stráník  Z.  1989:  Map  of  the
tectonic  elements  of  the  Western  Outer  Carpathians  and  their
Foreland. In: Poprawa D. & Nemčok J. (Eds.): Geological Atlas of
the Western Outer Carpathians and their Foreland. PIG, Warszawa,
GÚDŠ, Bratislava, ÚÚG, Praha.

Isthmolithus recurvus Deflandre in Deflandre & Fert, (1954)
Lanternithus minutus Stradner, (1962)
Neococcolithes  dubius  (Deflandre  in  Deflandre  &  Fert,  1954)  Black,

(1967)

Pontosphaera multipora (Kamptner, 1948) Roth, (1970)
Reticulofenestra callida (Perch-Nielsen, 1971) Bybell, (1975)
Reticulofenestra  dictyoda  (Deflandre  in  Deflandre  &  Fert,  1954)

Stradner in Stradner & Edwards, (1968)

Reticulofenestra hillae Bukry & Percival, (1971)
Reticulofenestra lockerii Müller, (1970)
Reticulofenestra ornata Müller, (1970)
Reticulofenestra  reticulata  (Gartner  &  Smith,  1967)  Roth  &  Thierstein,

(1972)

Reticulofenestra  umbilica  (Levin,  1965)  Martini  &  Ritzkowski,

(1968b)

Sphenolithus  moriformis  (Brönnimann  &  Stradner,  1960)  Bramlette  &

Wilcoxon, (1967)

Sphenolithus predistentus Bramlette & Wilcoxon, (1967)
Sphenolithus radians Deflandre in Grassé, (1952)
Sphenolithus spiniger Bukry, (1971)
Transversopontis fibula Gheta,
Transversopontis pulcher (Deflandre in Deflandre & Fert, 1954) Perch-

Nielsen, (1967)

Transversopontis pulcheroides (Sullivan, 1964) Báldi-Beke, (1971)
Tribrachiatus orthostylus Shamrai, (1963)
Zygrhablithus  bijugatus  (Deflandre  in  Deflandre  &  Fert,  1954)

Deflandre, (1959)

Braarudosphaera bigelowii (Gran & Braarud, 1935) Deflandre, (1947)
Chiasmolithus grandis (Bramlette & Riedel, 1954) Radomski, (1968)
Chiasmolithus medius Perch-Nielsen, (1971)
Chiasmolithus  oamaroensis  (Deflandre  in  Deflandre  &  Fert,  1954)

Hay, Mohler & Wade, (1966)

Coccolithus pelagicus (Wallich, 1877) Schiller, (1930)
Coronocyclus  nitescens  (Kamptner,  1963)  Bramlette  &  Wilcoxon,

(1967)

Cyclicargolithus abisectus (Müller, 1970) Wise, (1973)
Cyclicargolithus  floridanus  (Roth  &  Hay  in  Hay  et  al.,  1967)  Bukry,

(1971)

Dictyococcites  bisectus  (Hay,  Mohler  &  Wade,  1966)  Bukry  &

Percival, (1971)

Discoaster barbadiensis Tan, (1927)
Discoaster deflandrei Bramlette & Riedel, (1954)
Discoaster lodoensis Bramlette & Riedel, (1954)
Discoaster multiradiatus Bramlette & Reidel, (1954)
Discoaster saipanensis Bramlette & Riedel, (1954)
Discoaster tanii Bramlette & Riedel, (1954)
Discoaster tanii nodifer (Bramlette & Riedel, 1954) Bukry, (1973b)
Ericsonia  fenestrata  (Deflandre  &  Fert,  1954)  Stradner  in  Stradner  &

Edwards, (1968)

Ericsonia formosa (Kamptner, 1963) Haq, (1971)
Ericsonia  subdisticha  (Roth  &  Hay  in  Hay  et  al.,  1967)  Roth  in

Baumann & Roth, (1969)

Helicosphaera bramlettei Müller, (1970)
Helicosphaera compacta Bramlette & Wilcoxon, (1967)

APPENDIX

Nannofossil taxa mentioned in the text, in alphabetical order of genus names