background image

GEOLOGICA CARPATHICA

, OCTOBER 2017, 68, 5, 403–418

doi: 10.1515/geoca-2017-0027

www.geologicacarpathica.com

Stratigraphic and tectonic control of deep-water scarp 

accumulation in Paleogene synorogenic basins: a case  

study of the Súľov Conglomerates (Middle Váh Valley,  

Western Carpathians)

JÁN SOTÁK

1,2

, ZUZANA PULIŠOVÁ

1

, DUŠAN PLAŠIENKA

3

 and VIERA ŠIMONOVÁ

4

1

 Earth Science Institute of the Slovak Academy of Sciences, Ďumbierska 1, 974 01 Banská Bystrica, Slovakia;  

sotak@savbb.sk, pulisova@savbb.sk

2

 Department of Geography, Faculty of Education, KU Ružomberok, Hrabovská cesta 1, 03401 Ružomberok, Slovakia

3 

Department of Geology and Paleontology, Faculty of Natural Sciences, Comenius University, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava 4, Slovakia; 

plasienka@fns.uniba.sk  

4

 Department of Geography and Geology, Faculty of Natural Sciences, Matej Bel University, Tajovského 40, 974 01 Banská Bystrica, Slovakia; 

viera.simonova@umb.sk 

(Manuscript received February 13, 2017; accepted in revised form June 9, 2017)

Abstract: The Súľov Conglomerates represent mass-transport deposits of the Súľov–Domaniža Basin. Their lithosomes 

are intercalated by claystones of late Thanetian (Zones P3 – P4), early Ypresian (Zones P5 – E2) and late Ypresian to early 

Lutetian  (Zones  E5 – E9)  age.  Claystone  interbeds  contain  rich  planktonic  and  agglutinated  microfauna,  implying 

deep-water environments of gravity-flow deposition. The basin was supplied by continental margin deposystems, and 

filled with submarine landslides, fault-scarp breccias, base-of-slope aprons, debris-flow lobes and distal fans of debrite 

and  turbidite  deposits.  Synsedimentary  tectonics  of  the  Súľov–Domaniža  Basin  started  in  the  late  Thanetian – early 

Ypresian  by  normal  faulting  and  disintegration  of  the  orogenic  wedge  margin.  Fault-related  fissures  were  filled  by 

carbonate  bedrock  breccias  and  banded  crystalline  calcite  veins  (onyxites).  The  subsidence  accelerated  during  the 

Ypresian  and  early  Lutetian  by  gravitational  collapse  and  subcrustal  tectonic  erosion  of  the  CWC  plate.  The  basin 

subsided  to  lower  bathyal  up  to  abyssal  depth  along  with  downslope  accumulation  of  mass-flow  deposits. Tectonic 

inversion of the basin resulted from the Oligocene – early Miocene transpression (σ

1

 rotated from NW–SE to NNW–SSE), 

which changed to a transpressional regime during the Middle Miocene (σ

1

 rotated from NNE–SSW to NE–SW). Late 

Miocene tectonics were dominated by an extensional regime with σ

axis in NNW–SSE orientation.

Keywords:  carbonate  breccias,  Súľov  Fm.,  late  Thanetian–Lutetian,  mass-transport  deposits,  deep-water  basin, 

 subduction, tectonic erosion. 

Introduction

The  Súľov  Conglomerates  occur  in  the  Middle  Váh  Valley 

area  as  coarse-grained  lithosomes  in  the  Súľov–Domaniža 

 Basin (SDB). This basin is superposed on the frontal units of 

the Central Western Carpathians (CWC). The thickness of the 

Súľov Conglomerates is estimated between 750 m and 1200 m. 

Western  and  eastern  belts  of  the  Súľov  Conglomerates  are 

 divided by the Prečín–Súľov fault, and separated by the Creta-

ceous formations of the Krížna and Manín Units cropping out 

in the Súľov window (Marschalko & Kysela 1980; Rakús & 

Hók 2003) — Fig. 1. In general, the tectonic structure of the 

area  resulted  from  the  Cretaceous  nappe  stacking  (prior  to 

Middle Turonian) of the CWC Fatric and Hronic nappe sys-

tems,  post-nappe  folding,  gravitational  collapse  of  the  oro-

genic  wedge  and  accommodation  of  the  Late  Cretaceous– 

Paleogene  basins,  and  early  Miocene  transpression  and 

transtension.  Kinematic  and  paleostress  analyses  of  brittle 

fault structures of the Mesozoic nappe units was performed in 

the  western  part  of  the  Pieniny  Klippen  Belt  (PKB)  and 

Peri-Klippen zones (Kováč & Hók 1996; Bučová et al. 2010; 

Šimonová  &  Plašienka  2011,  2017).  Current  research  has 

completed these tectonic investigations by structural analysis 

of the Paleogene formations of the Middle Váh Valley area, 

providing information about younger tectonic phases, which 

controlled  the  subsidence  and  inversion  of  the  Súľov–

Domaniža Basin.

The sedimentary formations of the Súľov–Domaniža Basin 

are divided into the Súľov Fm. (Andrusov 1965) and Domaniža 

Fm. (Samuel 1972). The Súľov Fm. consists of three litostrati-

graphic  units,  which  begin  with  basal  conglomerates  over-

lying the Manín Unit and the higher Fatric and Hronic nappes 

(Svinské  chlievy  Mb.  sensu  Salaj  1993),  followed  by  thick 

lithosomes of carbonatic breccias and conglomerates (Súľov 

Conglomerates  s.s.)  and  intraformational  conglomerates  in 

flysch-type  sediments  (Paština  Závada  Mb.  sensu  Buček  & 

Nagy in Mello et al. 2011).

Stratigraphic  assessment  of  the  Súľov  Conglomerates  is 

constrained by their superposition above the Upper Paleocene 

to Lower Eocene limestones and carbonatic sandstones of the 

background image

404

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Jablonové Formation, as well as above the flysch sediments 

with  blocks  of  biohermal  limestones  of  the  Hričovské 

Podhradie Fm. and their conglomerate lithosomes (Ovčiarsko 

Mb.). Their stratigraphic age was determined predominantly 

by  using  large  benthic  foraminifers  from  underlying  forma-

tions (Samuel et al. 1972) and planktonic foraminifers from 

the overlying Domaniža Fm. (Samuel & Salaj 1968; Samuel et 

al. 1972). However, direct evidence for the stratigraphic age of 

the Súľov Conglomerates acquired by planktonic microfauna 

is still missing.

The  paper  presents  new  structural,  sedimentological  and 

biostratigraphic data gathered by investigation of the Súľov 

Conglomerates in the Middle Váh Valley area.

Regional geological setting

The geological structure of the 

Middle Váh Valley area (Fig. 1) is 

very  complicated  due  to  frontal 

thrust  stacking  of  the  Central 

Carpathian  nappes  and  PKB 

Oravic  units  (Manín,  Kostelec, 

Klape,  Podháj,  Podmanín  units, 

etc. — Mello et al. 2011), super-

posed by Late  Cretaceous flysch 

units,  Gosau-type  sediments 

(Rašov  facies),  and  Paleogene 

sediments  of  the  Hričov–Žilina 

belt  and  Súľov–Domaniža  Basin 

(“flysch” means a regional widely 

used term for  turbiditic deep-sea 

fan  sediments  in  the  Northern 

Apennines, Alps and Carpathians  

— for historical review see  Mutti 

et al. 2009). 

The  tectonic  position  of  the 

Mesozoic units has been a matter 

of debate for a long time. Different 

views concern especially the tec-

tonic position of the Manín Unit, 

which  was  placed  between  the 

Tatricum  and  PKB    (Andrusov 

1938,  1945),  or  its  attribution  to 

a  marginal  development  of  the 

Tatric  or  Fatric  units    was  pro-

posed  by  Maheľ  (1946,  1948, 

1950).  The  Manín  Unit  shows 

affinity  to  the  PKB  units  by  the 

presence of thick prisms of Albian 

flysch  formations  (Rakús  & 

Marschalko  1997;  Marschalko  & 

Kysela 1980). The relationship of 

the  Manín  Unit  to  the  Tatricum 

was  preferred  by  Rakús  &  Hók 

(2005),  considering  the  Turonian 

age  of  its  youngest  stratigraphic 

formations.  Senonian  formations 

of the Podmanín Group, which were formerly assigned to the 

Manín Unit (Kysela et al. 1982) or to the Podháj Unit (Salaj 

1990), were included in a footwall unit  close to the Klape and 

Oravic units (Rakús & Hók 2005).  According to Plašienka & 

Soták (2015), the Senonian formations could represent a new 

sedimentary cycle after a nappe thrusting of the Manín and 

Klape units, so belonging to the Gosau Group (see also Salaj 

2006).

During the Late Cretaceous to Paleogene tectogenesis, units 

of  the  Klippen  Belt  were  folded  and  incorporated  into  the 

Mesoalpine accretion wedge. The geological structure of the 

Klippen and Peri-Klippen units in the Middle Váh Valley area 

has also been the subject of current research (Kováč & Hók 

Váh

Považská

Bystrica

Žilina

Pružina

Domaniža

Súľov

N

0 km

15 km

Manín Unit;

Jurassic-Cenomanian

Krížna Unit;

Upper Triassic - Lower Cretaceous

Klape Unit;

Tithonian-Lower Santonian

Žilina - Hričov Zone - flysch with blocks
of bioherm limestones;

Paleocene

Biele Karpaty Unit (Svodnica Fm, Bystrica Mb);

Paleocene-Lower Eocene

Kysuce Unit;

Upper Campanian-Maastrichtian

Huty Formation;

Upper Eocene - Oligocene

Hronic Unit;

Triassic

Tatric Unit (Lúžna and Werfen Fm.);

Scythian

Neogene sediments

Legend

Domaniža Formation;

Lutetian-Bartonian

Súľov conglomerates; Ypresian - Lutetian

overthrust of Hronic nappes

overthrust of Fatric nappes

reverse faults

Fig. 1. Simplified geological map of the Middle Váh region showing the frontal nappe units of the 

Central Western Carpathians (Malenica, Manín, Hradná, Kostolec, and other units), Peri-Klippen 

zone (Klape, Podháj, Praznov–Jablonica and Hričov–Žilina units) and Pieniny Klippen Belt. These 

Mesozoic units are overlain by Paleogene sediments of the Súľov–Domaniža Basin, predominantly 

by thick formations of the Súľov Conglomerates (based on the maps by Biely et al. 1996 and Mello 

et al. 2011).

background image

405

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

1993; Bučová et al. 2010; Šimonová & Plašienka 2011, 2017; 

Plašienka 2012; Prokešová et al. 2012; Bučová 2013).

Carbonate  conglomerates  in  the  Middle  Váh  Valley  area 

were introduced under the name Súľov Conglomerates by Štúr 

(1860).  They  form  a  complex  brachysynclinal  structure 

spreading in the NW–SE direction, which is underlain by the 

mid-Cretaceous formations of the Kostolec and Manín units 

(Hradná succession sensu Rakús & Hók 2005). Starting from 

the  earliest  research,  the  Súľov  Conglomerates  were  consi-

dered  as  basal  transgressive  sediments  of  the  Central 

Carpathian Paleogene formations (Uhlig 1903). Based on this 

position,  a  Middle  to  Late  Eocene  age  of  the  Súľov 

Conglomerates  and  breccias  was  assumed  (Andrusov  1965; 

Chmelík 1967). However, later studies found that the Súľov 

Conglomerates are developing from the Jablonové Fm., which 

proves to be of Ilerdian–Cuisian age (Samuel et al. 1972). That 

was  a  reason  why  an  Early  Eocene  age  (Cuisian=Ypresian) 

was also assigned to the Súľov Conglomerates. The conglo-

merates are overlain by turbiditic sediments of the Domaniža 

Fm.,  the  Lutetian  age  of  which  was  proven  by  planktonic 

foraminifers and nannofossils (Samuel et al. 1972; Peterčáková 

1987). The transitional part of these formations is formed by 

the Paština Závada Mb., in which the conglomerates are inter-

calated with claystones and turbiditic deposits of the Domaniža 

Fm. (Buček & Nagy in Mello et al. 2011). Nevertheless, until 

now  the  exact  age  of  conglomerates  of  the  Súľov  Fm.  and 

Paština  Závada  Mb.  has  been  documented  only  very  rarely  

by  planktonic  microfauna  (e.g.,  Globigerina conglomerata,  

G. eocaena, Globorotalia cf. crassaformis, etc.; Benešová in 

Maheľ et al. 1962).

The Súľov Conglomerates form rocky crests in two moun-

tain belts. The western belt is formed by steeply SE-dipping up 

to subvertical (60°– 80°) lithosomes of conglomerates in rocky 

cliffs  at  Baňa  (662.5  m  a.s.l.),  Veľký  Pezínok  (416.2  m), 

Zámok (660.0 m), Brada (816.0 m) and Holý vrch (658.9 m) 

hills  —  Fig.  2A.  Conglomerates  of  the  western  belt  form 

a  plunging  syncline,  which  is  steeply  amputated  and  over-

thrust by the conglomerates of the eastern belt along the Prečín 

fault.  The  conglomerate  lithosomes  of  the  eastern  branch  

are  gently  dipping  (25°– 40°),  forming  the  rocky  crests  

between    Roháč  (802.7  m)  and    Žibrid  (867.0  m)  hills  

(Fig.  2B),  and  extending  to  Lietava,  Babkov  and  Peklina 

 villages.  Basinward  to  the  Brezany  and  Domaniža–Pružina 

depressions, they form thick intraformational conglomerates of 

the Paština Závada Mb. 

The Súľov Conglomerates belong to the Súľov Fm. of the 

Myjava–Hričov  Group  (Danian–Middle  Lutetian).  This  for-

mation started to develop by the Early Eocene transgression 

(Mello et al. 2011). The transgressive conglomerates overlay 

the Upper Paleocene–Lower Eocene organodetritic limestones 

in  the  Pružina  area  (e.g.,  Riedka  locality)  and  Hričov–

Jablonové area. The synclinal belts of the Súľov Conglomerates 

exhibit  no  conformity  with  basement  structures  of  the 

Paleogene  basin.  This  points  to  a  structural  discordance 

between the Súľov–Domaniža Basin and the Mesozoic nappe 

and Klippen belt units (cf. Marschalko & Samuel 1993).          

Material and methods

The  Súľov  Formation  consists  of  monogenic  carbonate 

breccias and conglomerates (Fig. 3). The term breccia is valid 

for very poorly sorted to unsorted, coarse-grained sediments 

composed of angular, often shard-like clasts of limestones and 

dolo stones  (Eyles  &  Januszczak  2007).  Breccias  and  con-

glomerates of the Súľov Fm. represent various types of gravity 

flow  deposits  (Marschalko  &  Samuel  1993).  However,  the 

classification  and  terminology  of  gravity  flow  deposits  is 

purely  constrained.  Different  authors  emphasized  manifold 

parameters in their classification schemes, like sediment con-

centration, fluid turbulence, rheology and physical properties 

of the flows (Gani 2004, and references herein). Interpretation 

of  debris-flow  deposits  also  differs  in  two  distinct  models: 

 viscoplastic and inertial grain flow models (see Sohn 2000 for 

the review). Debrites are commonly regarded as sediments of 

cohesive flows (e.g., Lowe 1982). For genetic classification of 

the Súľov Conglomerates, as dominantly mud-free deposits, 

an  inertial  grain  flow  model  proposed  by  Takahashi  (1978, 

Fig. 2.  Panoramic  view  of  rocky  crests  built  by  the  Súľov 

Conglomerates.  A  — Veľký  Pezínok–Dolné  Skálie  group  of  rocky 

cliffs in the western belt of the Súľov Conglomerates; B — Roháč 

group of rocky cliffs in the eastern belt of the Súľov Conglomerates.

background image

406

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Fig. 3. Sedimentary sequences of the Súľov Fm. A — Transgressive basal sediments of the Súľov Fm., which discordantly overlie the Triassic 

dolomites of the Fatric Krížna Unit. Dolomites are superposed by horizontally bedded calcarenites with parallel lamination  and oscillatory 

ripple marks, which pass into carbonate breccia beds and chaotic breccias higher up in the section (locality Baranova quarry near Veľká Čierna 

village), scale bar: 7 m. B — Decametre-scale sequence of the Súľov Conglomerates consisting of breccia and conglomerate megabeds with 

normal grading (C1–C2 cycles), channelized units (C2 cycle), bed-base stratification and inverse grading (C3–C4 cycles). Loc. Farská skala 

near Lietava, electrical column for scale; C — Unsorted breccia layer with large floating clasts implying influence of dispersive stress and 

frictional freezing during a mass-flow deposition of the Súľov Fm., Loc. Farská skala near Lietava, scale bar: 1 m; D — Platy claystone intra-

clasts and chips in thick conglomerate bed generated by erosion of cohesionless debris-flows with grain pressure and flow friction. Loc. Súľov 

strait, Hradná creek, scale bar: 50 cm; E — Conglomerates with stratified gravels in sandy-rich matrix deposited from hyperconcentrated 

density  flows.  Loc.  Lietava  village,  scale  bar:  1  m;  F  —  Interbeds  of  greyish-blue  mudstones  with  deep-water  agglutinated  foraminifers 

(DWAF) in sandy and gravelly sediments of the Súľov Fm. (Paština Závada Beds). Loc. Lietava village, hammer for scale.

background image

407

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

1991, 1997) is more reliable. This model interprets the debris 

flow deposition by grain collisions, shear stress and dispersive 

pressure,  which  drops  leading  to  “freezing”  of  the  flow. 

Therefore, coarse-grained sediments, like those in the Súľov 

Fm.,  can  include  both  debrites  of  cohesive  flows  (with 

Bingham  plastic  rheo logy)  and  non-cohesive  flows  (non- 

Newtonian dilatant fluid rheology — sensu Gani 2004).

Biostratigraphic  data  come  from  planktonic  foraminiferal 

microfauna, which has been obtained from claystones in basal 

parts of the Súľov Fm. (loc. Pažice in Hradná creek, 220 m SE 

above the Jablonové quarry (N 49°10’32.2”; E 18°34’20.2”), 

from claystone interbeds within the Súľov Conglomerates at 

the locality Čierny potok Creek (N 49°09’0.3”; E 18°33’38.7”), 

Lúka  pod  hradom  (N  49°10’43.1”;  E  18°35’13.1”),  and  

from  the  Paština  Závada  Beds  at  the  locality  Lietava  

(N 49°10’7.7”; E 18°40’34.6”), Lietavská Závada (N 49°10’46.7”; 

E  18°37’42.6”)  and  Prečín  (N  49°08’5.1”;  E  18°51’51.6”). 

The  microfauna  has  been  analysed  using  systems  of  taxo-

nomic  classification  and  biostratigraphic  zonation  of 

Paleogene foraminifers (Blow 1979; Berggren & Miller 1988; 

Olsson et al. 1999; Berggren & Pearson 2005; Pearson et al. 

2006; Wade et al. 2011). The age data were constrained on the 

basis of foraminiferal index species, marked by their lowest 

and highest occurrences (LO, HO). 

Field investigations were focused on the structural analysis 

of  tectonic  deformation  of  the  Súľov  Conglomerates  in  the 

Middle  Váh  Valley  area,  and  on  sampling  of  sections  for 

biostratigraphic  research.  The  structural  research  involves 

kine matic interpretation of joints, fault planes and shear-sense 

indicators on fault planes (fault striae, Riedel shears, accre-

tionary  mineral  steps).  The  measured  fault  data  have  been 

processed  by  the  paleostress  inversion  method  (Angelier 

1994) and P–T axis method, using software package TENSOR 

(Delvaux 1993; Delvaux & Sperner 2003). 

The field data give a structural record of several successive 

deformation events. In order to determine individual deforma-

tion phases, it was necessary to perform paleostress analysis in 

rocks  of  different  ages.  Therefore,  the  structural  data  were 

measured in Triassic complexes of the Hronic Ostrá Malenica 

and Považie nappes, mid-Cretaceous formations of the Fatric 

Krížna unit and Kostolec–Manín units (Hradná succession), 

Ilerdian–Cuisian  formations  (Jablonové,  Riedka),  Súľov 

Conglomerates and Paština Závada Member (Lutetian). There 

were  very  rare  possibilities  to  identify  successive  deforma-

tional  phases  from  intersection  of  slickenside  structures 

observed on the fault plane. Our data on brittle tectonic struc-

tures in the Súľov Conglomerates have been combined with 

previous structural works of other authors (e.g., Šimonová & 

Plašienka 2011, 2017; Bučová 2013). 

Biostratigraphic data and depositional age  

Planktonic  foraminiferal  microfauna  has  been  obtained 

from five localities in different parts of the Súľov Fm. (Fig. 4). 

Basal part of the formation occurs in turbiditic beds between 

the  Súľov  Conglomerates  and  Jablonové  Fm.  (loc.  Pažice, 

Hradná creek, 220 m above the Jablonové quarry). Claystones 

are  poor  in  planktonic  foraminifers,  which  comprise 

Globanomalina pseudomenardi, Acarinina mckannaiA. nitida, 

A. caoligensis,  Morozovella acuta, M. praeangulata

Subbotina  triloculinoides, S. triangularis and S. cancellata. 

Some of these species are important in foraminiferal biostra-

tigraphy,  having  their  highest  occurrences  in  the  Late 

Paleocene  (Globanomalina pseudomenardi,  Morozovella 

praeangulata). Therefore, they represent marker species of the 

Late Paleocene biozones (P 3–P 4 sensu Berggren & Pearson 

2005).  This  indicates  that,  the  underlying  sediments  of  the 

Jablonové Fm. should not be younger than Thanetian, and the 

overlying conglomerates of the Súľov Fm. should not be older 

than early Ypresian (i.e. late Ilerdian).

Claystones  from  lower  part  of  the  Súľov  Conglomerates 

were sampled in the Čierny potok Creek around the forest road 

from  Súľov  to Vrchteplá. They  occur  in  turbiditic  interbeds 

within thick conglomerate lithosomes. The microfauna of the 

claystones is very rich in morozovellid foraminifers, compri-

sing  species  of  Morozovella acuta, M. ex gr. velascoensis,  

M. aequa and M. subbotinae.  They are associated with acari-

ninids  (Acarinina nitida,  A. strabocella,  A. coalingensis,  

A. mckannai),  subbotinids  (Parasubbotina inaequispira

Subbotina triangularisS. ex gr. velascoensis) and rare other 

planktonic foraminifera (e.g., Igorina broedermanni). These 

foraminifers  provide  evidence  for  Late  Paleocene–Early 

Eocene age, based on last appearances of morozovellid spe-

cies of M. velascoensis group and M. acuta (Zone E2)  and 

first  appearances  of  M. subbotinae (Zone  P5)  and  Para­

subbotina inaequispira (Zone E1). Considering that, the clay-

stones from basal parts of the Súľov Conglomerates belong to 

the late Thanetian–early Ypresian (Ilerdian).

A monotonous sequence of conglomerates and breccias is 

interbedded by claystones in the middle part of the Súľov Fm. 

They crop out in the saddle “Lúka pod hradom” north-west-

ward  of  Súľov  village. The  claystones  are  yellow-brown  in 

colour and rich in planktonic foraminifers or radiolarians (loc. 

Prečín). Their foraminiferal associations markedly differ from 

those  in  basal  part  of  the  Súľov  Conglomerates  by  almost 

complete absence of morozovellids (only M. cf. subbotinae

and  predominance  of  acarininids,  belonging  to  the  species 

Acarenina pseudotopilensissA. aspensis, A. cuneicamerata, 

A. wilcoxensis, A. pentacamerata and Acarenina collactea

The acarininid species are associated with Turborotalia fron­

tosa,  Subbotina patagonica, S. eocaena, S. roesnaensis and 

Catapsydrax unicavus.  Foraminiferal  microfauna  from  this 

locality  contains  index  species  of  middle  Ypresian  to  early 

Lutetian  biozones  (e.g.,  Acarenina pseudotopilensis),  and 

those  appearing  in  Zone  E5  (A. wilcoxensis, A. pentacame­

rata) and Zone E7 (T. frontosa). Therefore, the age of con-

glomerates of the middle part of the Súľov Fm. is constrained 

to the middle Ypresian to early Lutetian. 

The uppermost part of the Súľov Fm. belongs to the Paština 

Závada  Mb.,  defined  as  Súľov-type  conglomerates  in  clay-

stone-  and  flysch-type  sediments  of  the  Domaniža  Basin 

background image

408

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Epoch

Stage

Lithostr

.

unit

Section

Thickness

composite log

of the Súľov Fm.

E  O  C  E  N  E

PALEOCENE

Thanetian

Ilerdian

Y

p  r

e  s  i  a  n

L

u t e t i a n

Ovčiarsko beds

Jablonové Fm.

S ú

ľ

o v   F o r m

a t i o n

Paština Závada Beds

Farská

skala

Lietava

Lietavská
Závada

Babkov

Roháč Žibrid

Brada

Lúka pod
hradom

Zámok -

Toranie

Čierny

potok

Hoľazne

Pažice

Jablonové

quary

200

m

220

m

250

m

50m

370

m

60m

220

m

300

m

100m

Globanomalina

pseudomenardi

Morozovella

praeangulata

Acarinina nitida

Subbotina

cancelata

Morozovella acuta

Morozovella

gr

.

velascoensis

Morozovella subbotinae

Igorina broedermanni

P

arasubbotina

inaequispira

Acarinina pentacamerata

Acarenina aspensis

A

carenina pseudotopilensis

Acarinina collactea

T

urborotalia frontosa

Acarinina bullbrooki

Morozovella gorrondatxensis

Acarinina praetopilensis

T

rochamminoides proteus

Paratrochamminoides

olszewskii

Fig. 4. Composite log of the Súľov Fm. with conglomerate lithosomes, hemipelagic interbeds and their microfauna. Foraminiferal species 

imply the late Thanetian–early Ypresian (Ilerdian) up to early Lutetian age of conglomerate formation and deepening-upward sequence with 

DWAF-type association in the uppermost part of the Súľov Fm.

background image

409

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

(sensu Buček & Nagy in Mello et al. (2011). Claystone inter-

beds with foraminiferal microfauna were found in conglome-

rates at two localities. Greyish-blue and brown clays occur at 

the  Lietava  locality  within  poorly  stratified  sandy-gravelly 

sediments.  Their  microfauna  differs  in  predominance  of 

planktonic  foraminifers  in  brown  clays  and  agglutinated 

foraminifers  in  greyish-blue  clays.  Planktonic  assemblage 

comprises  the  species  Acarinina bullbrooki,  A. punktocari­

nataA. coaligensis, A. praetopilensisMorozovella gorron­

datxensisM. gracilisIgorina wartsteinensisI. salisburgensis

Subbotina senni and  Parasubbotina hagni.  The  species 

Acarinina bullbrooki  is  regarded  as  a  marker  of  the  early 

Lutenian Zone in the Western Carpathians (= Acarinina cras­

sata densa Zone sensu Samuel & Salaj 1968). Morozovellid 

foraminifers are also present including early Lutetian species, 

like M. gorrondatxensis (Orue-Etxebarria et al. 2014). Further 

species of igorinids and subbotinids are known from the lower 

Lutetian formations of the Helveticum, Betic Cordillera, etc. 

(e.g., Rögl & Egger 2012; Gebhardt et al. 2013; Gonzalvo & 

Molina 1998). Summary data from planktonic foraminiferal 

microfauna of the uppermost part of the Súľov Conglomerates 

(Paština Závada Mb.) provide evidence for an early Lutetian 

age (Zone E8–E9).

Claystones  from  all  interbeds  of  the  Súľov  Fm.  contain 

agglutinated  foraminifers,  as  well.  Their  associations  com-

prise  Psammosiphonella cylindrica,  Bathysiphon gerochi

Nothia robustaTrochamminoides subcoronatus, T. contortus, 

T. proteus,  T.? dubius,  Paratrochamminoides olszewski, 

P. deflexiformis,  Haplophragmoides excavates, H. horridus, 

Ammodiscus cretaceus, A. serpens, Psammosphaera irregu­

laris  and  P. cf. fusca.  Increasing  content  of  agglutinated 

foraminifers from the early Ypresian to early Lutetian reveals 

an initial collapse subsidence of the basin to bathyal depth and 

its  deepening-upward  to  abyssal  depths  with  DWAF-type 

microfauna of agglutinated foraminifers in the uppermost part 

of the Súľov Fm. (Paština Závada Mb.).

Structural analysis and paleostress reconstruction 

Bedding  of  the  Súľov  Conglomerates  is  oriented  in  the 

NNE–SSW  direction  and  SE-ward  tectonically  inclined  by 

65°  to  85°.  The  most  steeply  dipping  bedding  planes  were 

observed  in  fine-grained  conglomerates  in  the  Súľov  area 

(mean of 78°) and gently dipping in the Lietava area (ranging 

from 9° to 30°). 

The synsedimentary tectonics of the Súľov–Domaniža Basin 

are  recorded  by  fissures  in  the  carbonate  complexes  of  the 

underlying Hronic unit.  The fissures are bounded by sub ver-

tical  scarps  and  filled  by  structureless  carbonate  breccias  

(Fig. 5A — Baranova near Veľká Čierna). The fissures and 

related normal faults form a conjungate system with NW–SE 

and NE–SW orientation (Fig. 5D — Kardošova Vieska). They 

were  formed  by  extensional  collapse  during  the  initial  D0 

phase of basin tectonics, when maximum stress axis was ver-

tical (Table 1 ). 

Marginal faulting of the Súľov–Domaniža Basin is recorded 

in fault-bounded talus aprons of basal conglomerates (Riedka, 

Svinské chlievy). This system of E–W trending normal faults, 

which  controlled  progressive  steepening  of  basinal  slopes, 

was formed during  WNW–ESE to W–E compression and per-

pendicular extension (Fig. 6; Table 1 — D1a, D1b, D1c homo-

geneous groups). Their original direction prior to the Miocene 

counterclockwise rotation has been restored as NNW–SSE to 

N–S  trending  (e.g.,  Marko  et  al.  1995,  Márton  et  al.  2016, 

Šimonová  &  Plašienka  2017).  Marginal  faulting  and  block 

tilting also led to opening of intraformational fissures, which 

were filled with banded crystalline calcite veins known as the 

Malenica onyxites (Salaj 1991; Fig. 5B, C). The vein systems 

exhibit  a  structural  predisposition  to  WNW–ESE  trending 

 normal faults with dip-slip striations on the fault planes.

Post-sedimentary deformation of the Súľov conglomerates 

started with compressional to transpressional tectonics during 

the Oligocene to Early Miocene (cf. Marko et al. 1995; Kováč 

& Hók 1996). The compressional stress axis was oriented in 

the  NW–SE  direction  with  perpendicular  extensional  axis.  

There are three homogeneous groups of faults  recognized in 

this phase (D2a, D2b, D2c; Fig. 6, Table 1). D2a group con-

sists of sixteen dextral strike-slip faults, which are oriented in 

the ENE–WSW direction. Homogeneous group D2b is formed 

by fifteen sinistral strike-slip faults with N–S direction. The last 

homogeneous fault set, which is related to the first deforma-

tional phase, belongs to the D2c group.  This group is repre-

sented by twenty four reverse faults with NE–SW directions. 

Likely during this phase, the Paleogene sediments of the Peri-

Klippen zone, Rajec Basin and Turiec Basin were also defor-

med (Hók et al. 1998; Rakús & Hók 2003). That is also a case 

of  reverse  faults  with  thrusting  of Aptian  sediments  of  the 

Fatric Unit over Paleogene sediments in the Veľká Fatra Mts. 

(Krpeľany, TK-3 borehole; Pulišová et al. 2015). Transpressive 

deformation resulted from collision of the Western Carpathians 

and North European Platform, which culminated during the 

Late Oligocene–Early Miocene, also leading to inversion of 

the fore-arc basins (Kováč 2000). 

The  next  deformation  phase  (D3)  succeeded  a  transpres-

sional  tectonic  regime  (Fig.  6;  Table  1).  Our  data  allowed 

selection of three homogeneous groups of faults (D3a; D3b; 

D3c) in the Súľov Conglomerates. Twenty two sinistral strike-

slip faults with NNE–SSW orientation (D3a group), seventeen 

reverse faults (D3b group) and eight normal faults generally 

oriented in NNE–SSW direction (D3c group) were recorded. 

The maximum compressive stress axis (σ

1

) of the D3 phase 

was  oriented  in  a  NNW–SSE  direction,  like  that,  which 

 operated during the Ottnangian to Lower Badenian (Marko et 

al. 1995; Kováč & Hók 1996; Fodor et al. 1999; Šimonová & 

Plašienka 2011, 2017; Bučová 2013). 

The fourth deformation phase is expressed by σ

rotation in 

a NNE–SSW direction with perpendicular extensional axis to 

maximum  compression  (Fig.  6;  Table  1).  Transpressional 

faulting was changed to transtensional tectonic regime. It was 

possible  to  choose  four  homogeneous  groups  of  analysed 

faults. There are four dextral strike-slip faults with NW–SE 

background image

410

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

orientation  (D4a),  completed  by  sixteen 

sinistral  strike-slip  faults  with  NE–SW 

 orientation  (D4b),  seven  inverse  faults 

with NW–SE orientation (D4c) and twelve 

normal  faults  with  NE–SW  orientation 

(D4d).  Transtensional  fault  systems  of 

ALCAPA were activated from the middle 

to  late  Badenian  (Csontos  et  al.  1991).  

The next deformational phase D5 (Fig. 6; 

Table 1) continued in a trans tensional tec-

tonic  regime  during  the  Sarmatian  (cf. 

Marko  et  al.  1995;  Kováč  &  Hók  1996; 

Fodor  et  al.  1999).  The  compressional 

component of the paleo stress field rotated 

to a NE–SW direction with  perpendicular 

extensional  stress  axis.  During  this  tec-

tonic  regime,  new  systems  of  dextral 

strike-slip, sinistral strike-slip and  normal 

faults  were  gene rated.  Dextral  strike-slip 

faults  were   oriented  in  a  N-S  direction 

(D5a),  sinistral  strike-slip  faults  were 

 oriented  gene rally  in  WNW–ESE  direc-

tion (D5b). Their systems were related to 

NE–SW normal faults (D5c).  

Transtensional deformation of the Súľov 

Conglomerates  was  finally  changed  to 

an  extensional  tectonic  regime  (Fig.  6, 

Table  1).  Extensional  stress  axes  were 

 oriented  in  a  NNW–SSE  direction,  as  is 

recorded by normal faults with an ENE–

WSW  orientation  (D6)  and  extensional 

joints  with  a  NE–SW  orientation  and  

60°–70°  inclination  (Fig.  6).  Faults  with 

a  similar  orientation  were  found  by 

Králiková  et  al.  (2010),  Pešková  et  al. 

(2009)  and  Vojtko  et  al.  (2008),  corres-

ponding  to  extensional  tectonics,  which 

probably    operated  during  the  Pliocene 

(Šimonová  &  Plašienka  2011;  Šimonová 

2013). 

Discussion 

Sediment gravity flows and their deposits 

The Súľov Formation (sensu Andrusov 

1965) is formed by conglomerates of dif-

ferent  continental,  basin  slope  and 

deep-water  settings.  Continental  margin 

sediments  are  represented  by  talus  brec-

cias  and  alluvial  fan,  braided  stream  and 

fan-delta conglomerates that filled paleo- 

valleys,  karst  forms  (red-stained  conglo-

merates)  and  riverine  channels.  Coastal 

onlap  of  bedrocks  and  scarp  breccias  is 

Fig. 5.  Structures  of  synsedimentary  tectonics  and  normal  faulting  in  the  Súľov 

Conglomerates.    A  —  Large-scale  tensional  fissure  filled  by  Paleogene  breccias  in  the 

Triassic complexes of the Krížna Unit. These fissures were formed by NNW–SSE extension 

and filled with material derived from steep fault scarps and (Loc. Baranovo near Veľká 

Čierna); B — Normal faults in basal conglomerates of the Súľov Fm. with down-dip linea-

tion and veins of banded crystalline calcite (Fig. C for detail). Normal faulting and vein 

dilatation refers to a layer-parallel extension related to block tilting and tectonic subsidence 

of the Súľov–Domaniža Basin (Loc. Svinské chlievy, Ostrá Malenica Hill); D — Conjugate 

sets of normal faults in conglomerates of the Paština Závada Mb. (Loc. Kardošova Vieska).

background image

411

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

developed as a flat- bedded or clinostratified sequence of calci-

clastic shoreface sediments with parallel lamination and oscil-

latory ripples (Fig. 3A). 

Extrabasinal  sources  supplied  the  SDB  with  monogenic 

clastic  material  from  the  Triassic  carbonate  complexes,  but 

there are also some components with intrabasinal origin (e.g., 

Paleocene reefal limestones of the Kambühel Fm.). The clastic 

supply  was  enhanced  by  slope  oversteepening  and  gravity 

flow  accumulation  of  thick  conglomerate  lithosomes  in  the 

Súľov–Domaniža Basin. Their coarse-grained particles, poor 

sorting and thick structureless megabeds (Fig. 3B) imply a fast 

accumulation of debris avalanches and cohesive debris flows, 

which  came  to  be  frozen  “en masse”  after  reaching  a  deep 

basin  (see  Marschalko  &  Samuel  1993).  Unlike  megabeds, 

there  are  also  lithosomes  stacked  by  conglomerate  units, 

which  are  amalgamated,  internally  truncated,  channelized 

(dish structures), graded or laminated (frictional lamination) 

and upwardly penetrated by large clasts and claystone chips 

(Fig.  3B, C).  It  seems,  that  these  conglomerates  were  depo-

sited  from  non-cohesive  debris  flows  with  basal  friction, 

incremental aggradation, erosion and dispersive grain pressure 

(rafted and floated clasts). Downslope movement and trans-

formation of debris flow was facilitated by their dilution and 

reducing a drag on the sea-floor by hydroplaning (e.g., Mohring 

et  al.  1998).  The  conglomerates  of  uppermost  lithosomes 

(Paština  Závada  Mb.)  are  increasingly  sorted,  horizontally 

stratified,  matrix-supported  and  intercalated  by  mudstones 

(Fig. 3E,  F). They were deposited from frictional (non-cohe-

sive)  up  to  hyperconcentrated  density  flows  in  deep-water 

slope channels and base-of-slope lobes.  

Subsidence history

Gravitational  movement  and  mass-transport  deposition  of 

the  Súľov  Conglomerates  revealed  a  steep  marginal  escarp-

ment,  which  could  have  been  active  as  a  master  fault  for  

the  tectonic  subsidence.  Initial  subsidence  and  syntectonic 

deposition  started  from  56  Ma,  which  is  dated  by  HO  of  

Gl.  pseudo menardi,  and  recorded  by  accumulation  of  about 

300  m  thick  conglomerate  lithosomes.  Their  occasional 

pelagic interbeds indicate a rapid deepening to upper bathyal 

depth  (cca  600  m).  Based  on  biostratigraphic  data  (HOs  of  

M. acuta and M. subbotinae, LO of I. broedermanni), this sub-

sidence  phase  lasted  approximately  2  Ma  during  the  early 

Ypresian.

Tectonic subsidence increased during the middle Ypresian, 

when the basin reached a bathyal depth and was filled with up 

to 620 m of carbonate debris flow sediments. The duration of 

this phase is approximated between 54 and 50 Ma, implying 

an accumulation rate of 155 m/Ma. The age of the upper litho-

somes of this cycle is dated to the late Ypresian, based on FOs 

of Turborotalia frontosa and the acarininid assemblage-zone 

(A. pentacamerataA. pseudotopilensisA. aspensis). Bathy-

metric data indicate the subsidence rate of 300 to 700 m/Ma, 

which is roughly the same value as in fore-arc basins governed 

by subduction tectonic erosion (von Huene & Lallemand 1990, 

Wagreich 1995). 

Tectonic subsidence of the Súľov–Domaniža Basin was not 

followed by a significant thermal subsidence, since the basin-

fill sediments did not record a higher grade of thermal altera-

tion.  The  lack  of  thermal  subsidence  is  a  typical  feature  of 

Tensor name

n

σ

1

σ

2

σ

3

R

F5 (α)

Q (Qrw)

Stress regime

D1a

10

084/21

283/68

176/06

0.56

1.44

6.84

E

pure strike-slip

D1b

7

274/07

006/17

162/71

0.44

2.44

5.31

E

pure compressional

D1c

6

165/88

271/01

001/02

0.5

0.5

8.38

E

extension

D2a

16

116/07

325/82

206/04

0.41

1.59

10.57

E

pure strike-slip

D2b

15

126/01

026/83

216/07

0.46

1.54

19.39

E

extensional strike-slip

D2c

24

117/02

027/01

273/88

0.52

2.52

10.07

E

pure compressional

D3a

22

162/01

268/85

072/05

0.44

1.56

7.48

E

pure strike-slip

D3b

17

339/08

247/07

117/80

0.5

2.5

5.36

E

pure compressional

D3c

9

135/85

351/04

261/03

0.66

0.66

17.03

E

extension

D4a

4

002/08

145/80

271/06

0.55

1.45

4.95

E

pure strike-slip

D4b

16

198/04

032/86

288/01

0.69

1.31

9.34

E

extensional strike-slip

D4c

7

208/06

118/00

024/84

0.5

2.5

2.44

E

pure compressional

D4d

12

202/55

029/35

269/03

0.5

0.5

2.07

E

extension

D5a

8

257/04

053/85

166/02

0.55

1.45

4.58

E

pure strike-slip

D5b

6

043/14

134/06

247/75

0.54

1.52

11.7

E

pure strike-slip

D5c

18

186/80

051/07

320/07

0.43

0.43

7.98

E

extension

D6

20

117/68

261/18

355/12

0.57

0.57

20.11

E

extension

Table 1: Homogenous fault groups recorded in area studied. Explanations: n — number of fault-slip data; σ

1

,  σ

2

, σ

3

  — principal stress axes in 

format azimuth/dip (in degrees); R — stress ratio (σ

− σ

3

)/ (σ

− σ

3

); R΄ — tensor type; F5 (α) — mean slip deviation (angle between observed 

and computed slip directions, in degrees); Q (Qrw) – World Stress Map project quality ranking as defined in Sperner et al. (2003) from A – best 

to E – worst.

background image

412

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

collapse basins developed on orogenic wedges, in which the 

overthickened crust prevents a rise in temperature (Séguret et 

al. 1989; Wagreich 1995).     

The  sedimentary  load  of  mass-wasting  deposits  in  the 

Súľov–Domaniža  Basin  led  to  the  flexural  subsidence  and 

progressive  deepening  to  abyssal  depths  (> 2000  m).  Lower 

Lutetian sediments of the Súľov Formation contain greyish- 

blue  and  ochre  mudstones  with  deep-water  agglutinated 

foraminifers  (DWAF),  Scolicia-type  ichnofossils  and  even 

rich  radiolarians.  Considering  that,  the  basin  attained  the 

CCD, which during the Eocene occurred at depths of 3200 to 

3600 m in the global oceans (e.g., Rea & Lyle 2005; Slotnick 

et al. 2015).  

The  deepening  of  the  SDB  culminated  during  the  middle 

Lutetian with deposition of red and variegated non- or weakly 

calcareous  claystones  with  Reticulophragmium amplectens

These agglutinated foraminifers indicate an abyssal basin below 

the CCD with the paleo-depth around 4000 m (Pälike et al. 

2012; Uchman et al. 2006). Accordingly, the Súľov–Domaniža 

Basin was the deepest depozone in the basinal systems of the 

Central Western Carpathians in the Middle Eocene times. 

Basin tectogenesis 

Tectonic collapse of the Súľov–Domaniža Basin is recorded 

by  fault-scarp  breccias,  fissure-filling  breccias  and  veins  

Fig. 6. Synoptic table of successive deformational phases D1 to D6 observed in all localities of the Súľov Mts. Each homogenous group of 

faults is presented by a stereogram (the fault planes are plotted as great circles with observed slip senses using stereographic projection — 

Schmidt net, lower hemisphere).

background image

413

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

(Fig. 5). Basal breccias and conglomerate lags often occur at 

scarps generated by tilting and synsedimentary normal faul-

ting (Figs 5B, 5D). Open fissures are occasionally infilled by 

gravitational breccias with material derived from the fissure 

walls (Fig. 5A). Layer-parallel extension was accompanied by 

opening  of  discrete  fissures  filled  with  banded  veins  of  the 

Malenica  onyxites,  which  were  erroneously  interpreted  as 

lacustrine sediments in conglomerates of the Svinské Chlievy 

Mb. (Salaj 1991, 1993, 2002) — Fig. 5A, B. Their lacustrine 

origin was already questioned by Buček & Nagy (in Mello et 

al.  2011).  The  Malenica  onyxites  are  formed  by  syntaxial 

overgrowth of palisade, fibrous and prismatic crystals, similar 

to those from pre-Eocene karst flowstones in the Tatra Mts. 

(Jach  et  al.  2016)  or  Late  Eocene  sedimentary  dykes  in  the 

Buda paleoslope (Fodor et al. 1992). The flowstone deposits  

in fissures were precipitated from descending meteoric waters 

or ascending fluids with elevated temperature. It is possible, 

that  the  driving  mechanism  for  fluid  flow  might  have  been 

seismic pumping (see Roberts & Steward 1994). Syntectonic 

origin  of  the  flowstones  is  documented  by  their  occasional 

fragmentation due to renewed fold activity and by carbonate 

clasts derived from fault gouge. The coastal fault-blocks pro-

bably emerged in the vadose zone, because such flowstones 

could have been precipitated in bedrocks uplifted above the 

water-table (Tucker & Wright 1990; Roberts & Stewart 1994). 

Accordingly, the Súľov–Domaniža Basin experienced a high 

topographic differentiation with active fault scarps and raised 

mainland drainage for providing a huge amount of carbonate 

gravity-flow breccias (Fig. 7).

Gravitational  collapse,  bathyal  to  abyssal  deepening  and 

mass-transport  deposition  in    the  Súľov–Domaniža  Basin 

could have been controlled by the subduction tectonic erosion, 

which is a prominent process in most convergent plate-margin 

systems (e.g., von Huene & Lallemand 1990; von Huene & 

Ranero 2003; von Huene et al. 2004a; Vannucchi et al. 2001, 

2004).  Subcrustal  tectonic  erosion  of  the  Austroalpine 

microplate  was  also  considered  as  a  driving  mechanism  for 

rapid subsidence and deep-water sedimentation of the Gosau 

basins in the Eastern Alps (Wagreich 1993, 1995; Wagreich & 

Marschalko 1995; Kázmér et al. 2003). The Súľov–Domaniža 

Basin  began  to  develop  when  the  Oravic  ribbon  continent 

entered  the  subduction  zone,  which  resulted  in  an  over-

thickened orogenic wedge with supercritical taper (Plašienka 

&  Soták  2015).  Enormous  uplift  of  the  plate  margin  could 

occur due to buckling of the ribbon continent in the subduction 

zone. This was followed by basal erosion of the upper plate, 

which led to gravitational collapse and seaward tilting of basi-

nal slopes (Fig. 8). The steep marginal escarpment of the upper 

plate above a ribbon buttress led to submarine landsliding and 

mass-wasting  of  scarp  breccias  and  conglomerates  in  deep- 

water  basins  (Figs.  7,  8).  Mass-transport  deposition  in  the 

Súľov–Domaniža  Basin  could  be  forced  by  seismotectonic 

activity, since subduction of seamounts creates a highly poten-

tial  for  earthquakes  (e.g.,  von  Huene  et  al.  2004a).  That  is  

Fig. 7. Conceptual model for mass-transport deposition of breccias and conglomerates in the Súľov–Domaniža Basin. The model is designed 

as a fault-bounded deep-water basin with alluvial systems (AF), coastal plain (CP), eroded reef buildups (Kambühel Lms. — KR), reduced 

shelf (SF), marginal escarpment (ME), TF — tension fissures (TF), failure slopes (FS), landslide scarp blocks (LSB), scours and slumps (SSL), 

fissure-filling breccias (FFB), talus breccias (TB), slope conduits (SC), toe-of-slope aprons (TSA), debris flow lobes (DFL), seafloor debris-

flow sheets (SF), hyperconcentrated flow deposit (HFD), basinal turbidites (BTU) and surface hemipelagic plume (SHP). Basin topography 

and sedimentary architecture reflects  the basins on the active plate margins affected by slope failure and submarine mass-transport deposition 

(e.g., von Heune et al. 2004b; Gamberi et al. 2011; Loucks et al. 2011; Posamentier & Martinsen 2011; Principaud et al. 2015; Ruh 2016).

background image

414

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

the reason why the mass-transport deposits are frequently con-

nected with seismic activity (e.g., Ratzov et al. 2010; Gamberi 

et al. 2011). 

Conclusions

Our structural and biostratigraphic evaluation of the Súľov 

Conglomerates has come to the following conclusions:

•  The Súľov–Domaniža Basin is filled with upper Thanetian–

lower Ypresian (Ilerdian) to lower Lutetian carbonatic scarp 

breccias  and  conglomerates,  which  were  accumulated  in 

response to collapse subsidence, slope instability, downslope 

sliding and mass-transport wasting. The coarse clastics and 

scarp breccias moved downward across a narrow or missing 

shelf and steep slope into the basin. They were further trans-

ported by gravity-driven flows, which became largely frozen 

en

­mass” in a deep-water basin.   

•  The Súľov–Domaniža Basin started to develop in the latest 

Paleocene  to  Early  Eocene  by  gravitational  collapse  of 

an overthickened orogenic wedge, which is recorded by fis-

sure-filling breccias, scarp breccias and fault-related veins 

of onyxites. Initial subsidence led to accumulation of talus 

breccias derived from extrabasinal sources and intrabasinal 

highs (e.g., the Kambühel Lms.), submarine landsliding and 

rapid  deepening  of  basinal  depocentres  to  bathyal  depth. 

The subsidence continued during the Middle Eocene with 

deepening around the CCD (DWAF, radiola rians) and accu-

mulation  of  gravelly  and  sandy  debris-flow  lobes  in  the 

abyssal  basin.  The  coarse-grained  slope  system  was  con-

nected with deep-sea fans, which are represented by distal 

turbidites  of  Domaniža  Fm.  Maximum  deepening  

of  the  SDB  is  recorded  by  non-calcareous  red-beds  with 

Reticulophragmium amplectens.  

•  The Upper plate margin of the CWC collapsed due to sub-

duction  and  underthrusting  of  Oravic  ribbon  continent, 

which  led  to  a  supercritical  taper  of  the  orogenic  wedge, 

subsequently followed by the subcrustal erosion and gravi-

tational collapse along an extensional master fault escarp-

ment.  The  marginal  deep-seated  escarpment  was  able  to 

accumulate a high volume of scarp and slope-apron breccias 

and conglomerates derived from the Hronic carbonate com-

plexes  of  the  CWC  orogenic  wedge.  Gravitational  move-

ment and mass-transport wasting of the Súľov Conglomerates 

was probably enhanced by the seismotectonic activity, since 

earthquakes generated by ridge subduction can lead to huge 

slumping on the active continental margins (e.g., von Huene 

et al. 2004b; Hühnerbach et al. 2005). This was likely the 

case of the Oravic ribbon subduction, as well.   

•  Tectonic  inversion  of  the  Súľov–Domaniža  Basin  started 

with intra-wedge shortening under NW–SE directed com-

pression,  Late  Eocene–Oligocene  uplift  and  post-Lutetian 

denudation  (Kováč  et  al.  2016).  During  these  events,  the 

Paleogene sediments in the Rajec Basin and Turiec Basin 

were  deformed,  as  well  (Hók  et  al.  1998;  Rakús  &  Hók 

2003; Pulišová et al. 2015). 

Acknowledgements:  The  authors  are  deeply  grateful  to 

Róbert  Marschalko  for  fruitful  discussion  concerning  the 

problems  of  stratigraphy  and  sedimentology  of  the  Súľov 

Conglomerates.  Michael  Wagreich  and  an  anonymous 

 reviewer  are  gratefully  acknowledged  for  their  constructive 

comments and suggestions, which greatly improving the early 

version  of  the  manuscript.  We  thank  Dana  Troppová  for 

 laboratory  works  in  processing  of  micropaleontological 

 samples  and  Branislav  Ramaj  for  assistance  in  field  works. 

The  research  was  funded  by  projects  APVV-14-0118  and 

APVV-0212-12 from the  Slovak Research and Development 

Agency,  and  by  grant  2/0034/16  from  the VEGA  Scientific 

Agency.

Magura subduction

Tatric

KU

CHU

CHU

Súľov

conglomerates

CCPB

Bartonian - Priabonian

Ypresian - Lutetian

Magura oceanic

basement

Oravic ribbon

continent

Tatric

KU

Súľov-Domaniža Basin

CHU

CHU

KU

Tatric

Oravic

ribbon

continen

t

Proč Basin

wedge-top

basin

Kambühel reefs

orogenic wedge

uplift

Paleocene

Vahic subduction

Magura subduction

NE

NW (present)

Fig. 8.  Diagrammatic  sections  of  the  CWC  orogenic  wedge  and 

 subducting Oravic ribbon continent by using of seamount subduction 

model by von Huene et al. (2004b). This model seems to be appropriate 

for interpretation of tectonic erosion, upper plate weakening, gravita-

tional  collapse,  marginal  and  mid-slope  faulting,  rapid  tectonic 

 subsidence,  mass-transport  wasting  and  abyssal  deepening  of  

the  Súľov–Domaniža  Basin.  Abbrevations:  KU  —  Krížna  Unit;  

CHU — Choč Unit; CCPB — Central-Carpathian Paleogene Basin. 

Modified after Plašienka & Soták (2015).

background image

415

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

References

Andrusov D. 1938: Étude géologique de la zone des Klippes internes 

des  Carpathes  Occidentales,  III  partie:  Tectonique.  Rozpravy 

Státniho Geologického Ústavu ČSR, Praha, 9, 1–135 (in Czech 

and French).

Andrusov D. 1945: Geological investigation of the Inner Klippen Belt 

in  the  Western  Carpathians  IV–V.  Práce Štát. geol. Úst.  13, 

Bratislava, 1–176 (in Slovak). 

Andrusov D. 1965: Geology of the Czechoslovakian Carpathian Mts., 

III. part. Bratislava, Veda, Publisher of Slovak Academy of Sci­

ences, 392 pp. (in Slovak).

Angelier J. 1994: Fault slip analysis and paleostress reconstruction. 

In:  Hancock  P.L.  (Ed.):  Continental  deformation.  Pergamon 

Press, University of Bristol (U. K.), London, 53–100.

Berggren W.A. & Miller K.G. 1988: Paleogene tropical planktonic 

foraminiferal  biostratigraphy  and  magnetobiochronology. 

Micro paleontology 34, 362–380. 

Berggren W.A. & Pearson P.N. 2005: A revised tropical to subtropical 

planktonic foraminiferal zonation of the Eocene and Oligocene: 

J. Foram. Res. 35, 279–298.   

Biely A.,  Bezák V.,  Elečko  M.,  Kaličiak  M.,  Konečný V.,  Lexa  J., 

Mello J., Nemčok J., Potfaj M., Rakús M., Vass D., Vozár J & 

Vozárová  A.  1996:  Geological  map  of  Slovak  Republic 

1:500,000. D. Štúr Geological Institute, Bratislava.

Blow W.H. 1979: The Cainozoic Globigerinidae. 3 vols., E.J. Brill

Leiden, 1–1452. 

Bučová J. 2013: Geological structure and tectonic development of the 

western part of the Pieniny Klippen Belt. PhD ThesisFaculty of 

Natural Sciences, Comenius University in Bratislava, 1–147 (in 

Slovak).

Bučová J., Plašienka D. & Mikuš V. 2010: Geology and tectonics of 

the  Vršatec  klippen  area  (Pieniny  Klippen  Belt,  western 

 Slovakia). In: Christofides , G., Kantiranis, N., Kostopoulos, D. 

S. & Chatzipetros, A. A. (Eds):  Proceedings of the XIX Con-

gress  of  the  CBGA,  Thessaloniky,  Greece. Scientific Annals, 

School of Geology, Aristotle University of Thessaloniky, Spec. 

Vol. 100, 197–207.

Chmelík F. 1967: Paleogene of the Central Carpathians. In: Buday et 

al.  (Ed.):  Regionální  geologie  ČSSR,  díl  II,  Západní  Karpaty,  

sv. 2. Vyd. Ústř. Úst. geol., Praha, 287–383.  

Csontos L., Tari G., Bergerat F. & Fodor L. 1991: Evolution of the 

stress fields in the Carpatho-Pannonian area during the Neogene. 

Tectonophysics 199, 73–91.

Delvaux  D.F.  1993:  The  TENSOR  program  for  paleostress  recon-

struction: examples from the east African and Baikal rift zones. 

EUG VII Strasbourg, France, 4–8 April 1993. Abstract supple­

ment N°1 to Terra Nova 5, 216.

Delvaux D. & Sperner B.  2003: New aspect of tectonic stress inver-

sion  with  reference  to  the  TENSOR  program.  In:  Nieuwland  

D.A.  (Ed.):  New  Insights  into  Structural  Interpretation  and 

 Modelling. Geol. Soc. London, Spec. Publ. 212, 75–100.

Eyles N. & Januszczak N. 2007: Syntectonic subaqueous mass flow 

of the Neoproterozoic Otavi Group, Namibia: where is the evi-

dence of global glaciation. Basin Res. 19, 179–198. 

Fodor L., Magyari A., Kázmér M. & Fogarasi A. 1992: Gravity-flow 

dominated  sedimentation  on  the  Buda  paleoslope  (Hungary): 

Record of Late Eocene continental escape of the Bakony unit. 

Geol. Rundsch. 81, 3, 695–716.  

Fodor  L.,  Csontos  L.,  Bada  G.,  Györfi  I.  &  Benkovics  L.  1999:  

Tertiary tectonic evolution of the Pannonian Basin system and 

neighbouring  orogens:  a  new  synthesis  of  paleostress  data.  

In:  Durand  B.,  Jolivet  L.,  Horváth  F.  and  Séranne  M.  (Eds.):  

The  Mediterranean  Basins:  Tertiary  Extension  within  

the  Alpine  Orogen.  Geol. Soc. London, Spec. Publ. 156, 

 

295–334. 

Gamberi F., Rovere M. & Marani M. 2011: Mass-transport evolution 

in  a  tectonically  active  margin  (Gioia  Basin,  Southeastern 

 Tyrrhenian Sea). Mar. Geol. 279, 98–110. 

Gani R.M. 2004: From turbid to lucid: a straightforward approach to 

sediment  gravity  flow  and  their  deposits.  The Sedimentary 

 Record 2, 3, 4–8. 

Gebhardt H., Adekeye C. & Olusegun Akande S. 2013: Late Paleo-

cene to Initial Eocene Thermal Maximum (IETM) foraminiferal 

biostratigraphy and paleoecology of the Dahomey basin, south-

western Nigeria. J. Geol. B.­A. 150, 3+4, 407–419. 

Gonzalvo C. & Molina E. 1998: Planktic foraminiferal biostrati graphy 

across the Lower-Middle Eocene transition in the Betic Cordillera 

(Spain). N. Jb. Geol. Paläont. Mh. 11, 671–693.  

Hók J., Kováč M., Rakús M., Kováč P., Nagy A., Slamková-Kováčová 

M., Sitár V. & Šujan M. 1998: Geologic and tectonic evolution 

of the Turiec depression in the Neogene. Slovak Geol. Mag. 4, 3, 

165–176.

Hühnerbach V., Masson D.G., Bohrmann G., Bull J.M. & Winrebe W. 

2005:  Deformation  and  submarine  landsliding  caused  by  sea-

mout subduction beneath the Costa Rica continental margin — 

new  insights  from  high-resolution  sidescan  sonar  data.  In: 

 Hodgson D.M. & Flint S.S. (Eds): Submarine Slope Systems: 

Processes  and  products.  Geol. Soc. London, Spec. Publ. 244, 

195–205.   

Jach R., Gradzinski M. & Hercman H. 2016: New data on pre-Eocene 

karst in the Tatra Mountains, Central Carpathians, Poland.  Geol. 

Quarterly 60, 2, 291–300. 

Kázmér M., Dunkl I., Frisch W., Kuhlemann J. & Ozsvárt P. 2003: 

The Palaeogene forearc basin of the Eastern Alps and Western 

Carpathians:  subduction  erosion  and  basin  evolution. J. Geol. 

Soc., London 160, 413–428.    

Kováč  M.  2000:  Geodynamic,  paleogeographic  and  structural 

develop ment  of  the  Carpathian-Pannonian  region  during  Mio-

cene: new insight on the Neogene basins of the Slovakia.  VEDA, 

Publishing house of the Slovak Academy of Sciences, Bratislava, 

1–202 (in Slovak).

Kováč M., Plašienka D., Soták J., Vojtko R., Oszczypko N., Less G., 

Ćosovič  V.,  Fügenschuh  B.  &  Králiková S. 2016:  Paleogene 

 paleogeography and basin evolution of the Western  Carpathians, 

Northern  Pannonian  domaine  and  adjoining  areas.  Global 

 Planet.  Change 140, 9–27.

Kováč P. & Hók J. 1993: The Central Slovak Fault System — the field 

evidence of a strike slip. Geol. Carpath. 44, 3, 155–159.

Kováč P. & Hók J. 1996: Tertiary development of the western part of 

Klippen Belt. Slovak Geol. Mag. 2, 137–149.

Králiková S., Hók J. & Vojtko R. 2010: Stress change inferred from 

the morphostructures and faulting of the Pliocene sediments in 

the  Hronská  pahorkatina  highlands  (Western  Carpathians).  

Acta Geologica Slovaca  2,  1,  17–22  (in  Slovak  with  English 

summary).

Kysela  J.,  Marschalko  R.  &  Samuel  O.  1982:  Lithostratigraphical 

classification of Upper Cretaceous sediments of the Manín Unit. 

Geologické Práce, Správy 78, 143–167 (in Slovak with English 

summary).

Loucks R.G., Kerans Ch., Janson X. & Rojano M.A.M. 2011: Litho-

facies analysis and stratigraphic architecture of a deep-water car-

bonate debris apron: Lower Cretaceous (Latest Aptian to Latest 

Albian) Tamabra Formation, Poza Pica field area, Mexico. In: 

Shipp, C.R., Weimer, P. & Posamentier, H.W. (Eds.): Mass-transport 

deposits in deepwater setting. SEPM Spec. Publ. 96, 367–389.   

Lowe  D.R.  1982:  Sediment  gravity  flows:  II.  Dopositional  model 

with special reference to the deposits of high-density turbidity 

currents. J. Sediment. Petrol. 52, 279–297.  

Maheľ  M.  1946:  Geology  of  the  middle  part  of  the  Strážovská 

 hor natina  Mts.  Práce Št. geol. ústavu 14,  Bratislava,  1–116  

(in Slovak). 

background image

416

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Maheľ M. 1948: Geology in surroundings of Trenčianske Teplice city. 

Práce Št. geol. ústavu 17, Bratislava, 187–249 (in Slovak). 

Maheľ M. 1950: Envelope serie of the Inovec Mts. Geol. sborník 1, 

47–58 (in Slovak). 

Maheľ M., Brestenská E., Buday T., Čechovič V., Eliáš K., Franko O., 

Hanáček J., Kamenický L., Kullman E., Kuthan M., Matějka A., 

Mazúr M. & Salaj J. 1962: Explanations to general geological 

map  od  Czechoslovak  Republic,  1:200,000,  sheet  map  M-34-

XXV Žilina. Geofond – Vyd., Bratislava, 1–272. 

Marko F., Plašienka D. & Fodor L. 1995: Meso-Cenozoic tectonic 

stress  fields  within  the  Alpine-Carpathians  transition  zone:  

a review. Geol. Carpath. 46, 19 – 27.

Marschalko  R.  &  Kysela  J.  1980:  Geology  and  sedimentology  of 

Klippen  Belt  and  Manín  Unit  between  Žilina  and  Považská 

Bystrica. Západné Karpaty, sér. geológia 6, 7–79 (in Slovak with 

English summary).

Marschalko  R.  &  Samuel  M.  1993:  Sedimentology  of  Súľov  Con-

glomerates eastern branch. Západné Karpaty, sér. geológia 17,  

7–38 (in Slovak with English summary).

Márton E., Grabowski J., Tokarski A. & Túnyi I. 2016: Paleomagnetic 

results from the fold and thrust belt of the Western Carpathians: 

an  overview.  Geological Society Special Publications, 425, 

7–36.   

Mello  J.,  Boorová  D.,  Buček  S.,  Filo  I.,  Fordinál  K.,  Havrila  M., 

 Iglárová Ľ., Kubeš P., Liščák P., Maglay J., Marcin D., Nagy A., 

Potfaj M., Rakús M., Rapant S., Remšík A., Salaj J., Siráňová Z., 

Teťák F., Zuberec J., Zlinská A. & Žecová K. 2011: Explanations 

to geological map of the Middle Váh region (stredné Považie), 

1:50,000. D. Štúr Geo logical Institute, Bratislava, 1–378 (in Slo-

vak with English  summary).

Mohring D., Whipple K.X., Hondzo M., Ellis C. & Parker G. 1998: 

Hydroplaning of subaqueous debris flows. Geol. Soc. Am. Bull

110, 387–394.  

Mutti E., Bernoulli D., Ricci Lucchi F. & Tinterri R. 2009: Turbidites 

and turbidity currents from Alpine “flysch” to the exploration of 

continental margins. Sedimentology 56, 267–318. 

Olsson  R.K.,  Hemleben  Ch.,  Berggren  W.A.  &  Huber  B.T.  1999: 

 Atlas of Paleocene planktonic foraminifera. Smithsonian Contri­

butions to Paleobiology 85, 1–250.   

Orue-Etxebarria X., Payros A., Caballero F., Apellaniz E., Pujalte V. 

&  Ortiza  S.    2014:  Morozovella  gorrondatxensis  (Orue-Etxe-

barria 1985) vs M. crater (Hornibrook 1985): taxonomy and sig-

nificance  for  Early/Middle  Eocene  boundary  biostratigraphy. 

Stratigraphy 11, 2, 173–183.  

Pälike H., Lyle M.W., Nishi H, Raffi I., Ridgwell A., Kusali G., Klaus A., 

Acton  G.,  Anderson  L.,  Backman  J.,  Baldauf  J.,  Beitran  C., 

 Bohaty S.M., Bown P., Bisch W., Channell J.E.T., Chun C.O.J., 

Delaney  M.,  Dewangan  P.,  Dunkley  Jones  T.,  Edgar  K.M.,  

Evans  H.,  Fitch  P.,  Foster  G.L.,  Gussoune  N.,  Hasegawa  H., 

 Hathorne E.C., Hayashi H., Herrle J.O., Holbourn A., Hovan S., 

Hyeong K., Iijima K., Ito T., Kamikuri S., Kimoto K., Kuroda J., 

Leon-Rodriguez L., Malinverno A., Moore T.C., Murphy B.H., 

Murphy D.P., Nakamura H., Ogane K., Ohneiser Ch., Richter C., 

Robinson  R.,  Rohling  E.,  Romero  O.,  Sawada  K.,  Scher  H., 

Schneider L., Sluijs A., Takata H., Tian J., Tsujimoto A., Wade 

B.S., Westerhold T., Wilkens R., Williams T., Wilson P.A., Ya-

mamoto  Y.,  Yamamoto  S.,  Yamazaki  T.  &  Yeebe  R.E.  2012: 

A Cenozoic record of the  equatorial Pacific carbonate compen-

sation depth. Nature 488, 609–614.    

Pearson P.N., Olsson R.K., Huber B.T., Hemleben Ch.  & William A. 

2006:  Atlas  of  Eocene  Planktonic  Foraminifera.  Chushman 

Foundation, Special Publication 41, 1–509.  

Pešková  I., Vojtko  R.,  Starek  D.  &  Sliva  Ľ.  2009:  Late  Eocene  to 

Quaternary deformation and stress field evolution of the Orava 

region (Western Carpathians). Acta Geologica Polonica 59, 1, 

73–91.

Peterčáková M. 1987: Calcareous nannoplankton of the Palaeogene 

of  Domaniža  Depression  (West  Carpathians).  Geologický 

zborník — Geol. Carpath. 38, 6, 705–722.

Plašienka  D.  2012:  Jurassic  syn-rift  and  Cretaceous  syn-orogenic, 

coarse-grained  deposits  related  to  opening  and  closure  of  the 

 Vahic  (South  Penninic)  Ocean  in  the  Western  Carpathians  —  

an overview. Geol. Quarterly 56, 601–628.

Plašienka D. & Soták J. 2015: Evolution of late Cretaceous–Paleo-

gene synorogenic basins in the Pieniny Klippen Belt and adja-

cent  zones  (Western  Carpathians,  Slovakia): Tectonic  controls 

over a growing orogenic wedge. Annales Societatis Geologorum 

Poloniae 85, 43–76.

Posamentier H.W. & Martinsen O.J. 2011: The character and genesis 

of submarine mass-transport deposits: insights from outcrop and 

3D seismic data. In: Shipp C.R., Weimer P. & Posamentier H.W. 

(Eds.):  Mass-transport  deposits  in  deepwater  setting,  SEPM 

 Spec.  Publ. 96, 7–38.   

Principaud  M.,  Mulder  T.,  Gillet  H.  &  Borgomano  J.  2015:  

Large-scale  submarine  mass-wasting  along  the  northwestern 

slope  of  the  Great  Bahama  Bank  (Bahamas):  Morphology,  

architecture, and mechanisms. Sediment. Geol. 317, 27–42. 

Prokešová  R.,  Plašienka  D.  &  Milovský  R.  2012:  Structural  

pattern and emplacement mechanisms of the Krížna cover nappe 

 (Central Western Carpathians). Geol. Carpath. 63, 1, 13–32.

Pulišová  Z.,  Soták  J.  &  Šurka  J.  2015:  Lithostratigraphy  and  

tectonic  structure  of  the  Fatric-Hronic  units  in  the  northern  

slope  of  the  Veľká  Fatra  Mts.  Mineralia Slovaca 46, 3–4  

(in Slovak).

Rakús M. & Hók J. 2003: Geological structure of the Kozol anticline, 

Lúčanská Fatra Mts., Western Carpathians). Mineralia Slovaca 

35, 75–88 (in Slovak).

Rakús M. & Hók J. 2005: The Manín and Klape units: Lithostrati-

graphy,  tectonic  classification,  paleogeographic  position  and 

 relationship to Váhicum. Mineralia Slovaca 37, 9–26 (in Slovak 

with English summary).

Rakús M. & Marschalko R. 1997: Position of the Manín, Drietoma 

and  Klape  units  at  the  boundary  of  the  Central  and  Outer 

 Carpathians  and  related  areas.  In:  Plašienka  D.  et  al.  (Eds.): 

 Alpine evolution of the Western Carpathians and related areas. 

Dionýz Štúr Publishers, Bratislava, 79–97.

Ratzov G., Collot J-Y., Sosson M. & Migeon S. 2010: Mass-transport 

deposits  in  the  northern  Ecuador  subduction  trench:  result  of 

frontal erosion over multiple seismic cycles. Earth Planet. Sci. 

Lett. 296, 89–102. 

Rea D.K. & Lyle M.W. 2005: Paleogene calcite compensation depth 

in  the  eastern  subtropical  Pacific:  Answers  and  questions. 

 Paleoceanography, 20, PA 101, doi: 10.1029/2004PA001064. 

Roberts G. & Stewart I. 1994: Uplift, deformation and fluid involve-

ment with an active normal fault zone in the Gulf of Corinth, 

Greece. J. Geol. Soc., London 151, 531–541.  

Rögl F. & Egger H. 2012: A revision of lower Paleogene planktonic 

foraminifera  described  by  K.H.A.  Gohrbandt  from  the  North-

western  Tethyan  realm  (Helvetic  nappe  system,  Salzburg, 

Austria). Austrian J. Earth Sci. 105, 1, 39–49. 

Ruh J.B. 2016: Submarine landslides caused by seamounts entering 

accretionary wedge systems. Terra Nova 28, 163–170. 

Salaj  J.  1990:  Geological  structure  of  the  Klippen  and  Periklippen 

zones in the Middle Váh river valley and lithological classifica-

tion of Cretaceous sediments from the newly defined sequences. 

Mineralia Slovaca 22, 155–174 (in Slovak).

Salaj J. 1991: Lacustrine limestone horizons in Súľov conglomerates 

of the Pružina area and their significance for paleogeogra phical-

tectonic evolution of the area. Mineralia Slovaca, 23, 215–222 

(in Slovak).

Salaj  J.  1993: The  Súľov  paleogene  of  the  Domaniža  Basin  in  the 

light of new findings. Geol. Carpath. 44, 2, 95–104.

background image

417

THE SÚĽOV CONGLOMERATES — STRATIGRAPHY AND TECTONICS

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Salaj J. 2002: Reflection of paleoclimate in Paleogene sediments of 

Súľov, Biele Karpaty and Javorníky areas (Slovakia). Mineralia 

Slovaca 34, 147–158.

Salaj J. 2006: Microbiostratigraphy of the Gosau development in the 

Klape Unit, Western Carpathian Paleoalpine accretionary belt. 

Mineralia Slovaca 38, 1–6.

Samuel  O.  1972:  Remarks  on  the  lithological-facial  and  strati-

graphical division of the Paleogene of the Klippen Belt. Geo­

logické Práce, Správy  59,  285–299  (in  Slovak  with  English 

 summary).

Samuel O & Salaj J. 1968: Microbiostratigraphy and foraminifera of 

the Slovak Carpathian Paleogene. D. Štúr Geological Institute

Bratislava, 1–224. 

Samuel O., Borza K. & Köhler E. 1972: Microfauna and lithostrati-

graphy of the Paleogene and adjacent Cretaceous of the Middle 

Váh  Valley  (West  Carpathian).  D. Štúr Geological Institute, 

Bratislava, 1–246, Plates I-CLXXX. 

Séguret  M.,  Séranne  M.,  Chauvet A.  &  Brunel  M.  1989:  Collapse 

basin: A  new  type  of  extensional  sedimentary  basin  from  the 

 Devonian of Norway. Geology 17, 127–130. 

Slotnick B.S., Lauretano V., Backman J., Dickens G.R., Sluijs A. & 

Lourens L. 2015: Early Paleogene variations in the calcite com-

pensation depth: new constranits using old borehole sediments 

from across Ninetyeast Ridge, central Indian Ocean. Clim. Past 

11, 473–493. 

Sohn Y.K. 2000: Coarse-grained debris-flow deposits in the Miocene 

fan deltas, SE Korea: a scaling analysis. Sediment. Geol. 130, 

45–64.  

Sperner  B.,  Muller  B.,  Heidbach  O.,  Delvaux  D.,  Reinecker  J.  & 

Fuchs  K. 2003: Tectonic Stress in the Earth´s Crust: Advances 

in the World Stress Map Project. In: Nieuwland D. (Ed.): New 

Insights into Structural Interpretation and Modelling. Geol. Soc. 

London, Spec. Publ. 212, 101–116.

Šimonová V. 2013: Tectonic position of the Manín Unit in relation to 

Fatric units and Pieniny Klippen Belt. Dissertation thesis, Come­

nius University in Bratislava, 1–144 (in Slovak). 

Šimonová V. & Plašienka D. 2011: Fault kinematics and paleostress 

analysis in the Butkov quarry (Manín Unit, Western Carpathians). 

Acta Geologica Slovaca  3,  1,  21–31  (in  Slovak  with  English 

summary).

Šimonová V. & Plašienka D. 2017: Stepwise clockwise rotation of the 

Cenozoic stress field in the Western Carpathians as revealed by 

kinematic analysis of minor faults in the Manín Unit (western 

Slovakia). Geol. Quarterly 61, 1, 252–265.

Štúr D. 1860: Bericht über die geologische Übersichtsaufnahme des 

Wassergebietes der Waag und Neutra. In: Jb. Geol. Reichsanst

(Wien) 9, 17–151. Translated by: Fusán O. 1960: Dionýz Štúr 

works — selected papers. Report on general geological mapping 

in Váh and Nitra catchment area. Bratislava. D. Štúr Geological 

Institute, 34–181(in Slovak).

Takahashi  T.  1978:  Mechanical  characteristics  of  debris  flow.  

J. Hydraul., Div. Am. Soc. Civil Eng. 104, 1153–1169. 

Takahashi T. 1991: Debris flows. IAHR Monograph SeriesBalkema

Rotterdam, 1–165. 

Takahashi T. 1997: Dynamics of the inertial and viscous debris flows. 

In: Armanini A.,  Michiue  M.  (Eds.):  Recent  Developments  in 

Debris Flows. Springer, Berlin, 117–143.   

Tucker M.E. & Wright V.P., 1990: Carbonate sedimentology. Black­

well Scientific Publication, Oxford, 1–482.  

Uhlig  V.  1903:  Bau  and  Bild  der  Karpathen  (in  Bau  und  Bild 

 Öster reichs). In: Diener C., Hoernes R., Suess F.F. & Uhlig V: 

Bau  und  Bild  Osterreichs.  Tempsky, Freytag,  Wien-Leipzig, 

651–911.

Uchman A., Malata E., Olszewska B. & Oszczypko N. 2006: Paleo-

bathymetry of the Outer Carpathian basins. In: Oszczypko N., 

Uchman  A.  &  Malata  E.  (Eds.):  Paleotectonic  evolution  of  

the  Outer  Carpathian  and  Pieniny  Klippen  Belt  basins.  Inst.  

nauk geologicznych Univ. Jagellonskiego,  Kraków,  85–110  

(in Polish).

Vannucchi  P.,  Scholl  D.W.,  Meschede  M.  &  McDougall-Reid  K. 

2001: Tectonic erosion and consequence collapse of the Pacific 

margin of Costra Rica. Combined implications from ODP Leg 

170, seismic offshore data, and regional geology. Tectonics 20, 

5, 649–668. 

Vannucchi P., Galeotti S., Clift P.D, Ranero C.R. & von Huene R. 

2004:  Long-term  subduction  erosion  along  the  Guatemala 

 margin  of  the  Middle  America  Trench.  Geology 32, 7, 

 

617–620.  

Vojtko R., Hók J., Kováč M., Sliva Ľ., Joniak P. & Šujan M. 2008: 

Pliocene to Quaternary stress field change in the western part of 

the Central Western Carpathians (Slovakia). Geol. Quarterly, 52, 

1, 19–30.

von  Huene  R.  &  Lallemand  S.  1990:  Tectonic  erosion  alaong  the 

 Japan and Peru convergent margins. Geol. Soc. Am. Bull 122, 

704–720. 

von  Huene  R.  &  Ranero  C.R.  2003:  Subduction  erosion  and  basal 

friction  along  the  sediment-starved  convergent  margin  off 

 Antofagasta,  Chile. J. Geophys. Res.  108,  B2,  2079,  doi: 

10.1029/2001JB001569. 

von Huene R., Ranero C.R. & Vannucchi P. 2004a: Generic model of 

subduction erosion. Geology 32, 10, 913–916. 

von Huene R., Ranero C.R. & Watts P. 2004b: Tsunamigenic slope 

failure along the Middle America Trench in two tectonic setting. 

Mar. Geol. 203, 303–317.  

Wade  B.S.,  Pearson  P.N.,  Berggren  W.A.  &  Pälike  H.  2011:  

Review and revision of Cenozoic tropical planktonic fora miniferal 

biostratigraphy  and  calibration  to  the  geomagnetic   polarity  and 

 astronomical time scale. Earth­Sci. Rev. 104, 111–142. 

Wagreich M. 1993: Subcrustal tectonic erosion in orogenic belts —  

A model for Late Cretaceous subsidence of the Northern Calca-

reous Alps (Austria). Geology 21, 941–944. 

Wagreich M. 1995: Subduction tectonic erosion and Late Cretaceous 

subsidence  along  the  northern  Austroalpine  margin  (Eastern 

Alps, Austria). Tectonophysics 242, 63–78. 

Wagreich  M.  &  Marschalko  R.  1995:  Late  Cretaceous  to  Early 

 Tertiary paleogeography of the Western Carpathians (Slovakia) 

and the Eastern Alps (Austria): implications from heavy mineral 
data. Geol. Rundsch. 84, 187–199.

background image

418

SOTÁK, PULIŠOVÁ, PLAŠIENKA and ŠIMONOVÁ

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2017, 68, 5, 403–418

Appendix

Checklist of foraminiferal species mentioned in the text: 

Acarinina aspensis (Colom, 1954)

Acarinina bullbrooki (Bolli, 1957)

Acarinina caoligensis (Cushman & Hanna, 1927)

Acarenina collactea (Finlay, 1939)

Acarinina crassata densa (Cushman, 1925)

Acarinina cuneicamerata (Blow, 1979)

Acarinina mckannai (White, 1928)

Acarinina nitida (Martin, 1934) 

Acarinina pentacamerata (Subbotina, 1947)

Acarinina praetopilensis (Blow, 1979)

Acarenina pseudotopilensis Subbotina, 1953

Acarinina punktocarinata Fleischer, 1974

Acarinina strabocella (Loeblich & Tappan, 1957)

Acarinina  wilcoxensis (Cushman & Ponton, 1932)

Ammodiscus cretaceous (Reuss, 1845)

Ammodiscus serpens (Grzybowski, 1898)

Bathysiphon gerochi Mjatliuk, 1966

Catapsydrax unicavus Bolli, Loeblich & Tappan, 1957 

Globanomalina pseudomenardi (Bolli, 1957)

Globigerina conglomerata Schwager, 1866

Globigerina eocaena, Guembel, 1868 

Globorotalia crassaformis (Galloway & Wissler, 1927)

Haplophragmoides horridus (Grzybowski, 1901)

Haplophragmoides excavates Cushman & Waters, 1927 

Igorina broedermanni (Cushman & Bermúdez, 1949)

Igorina salisburgensis (Gohrbandt, 1967)

Igorina wartsteinensis (Gohrbandt, 1967)

Morozovella acuta (Toulmin, 1941)

Morozovella aequa (Cushman & Renz, 1942)

Morozovella gorrondatxensis (Orue-Etxebarria, 1985) 

Morozovella gracilis (Bolli, 1957)

Morozovella  praeangulata (Blow, 1979)

Morozovella subbotinae (Morozova, 1939) 

Morozovella  ex gr. velascoensis (Cushman 1925)

Nothia robusta (Grzybowski, 1898)

Parasubbotina hagni (Gohrbandt, 1967)

Parasubbotina inaequispira (Subbotina, 1953) 

Paratrochamminoides olszewskii (Grzybowski, 1898)

Paratrochamminoides deflexiformis (Noth, 1912)

Psammosiphonella cylindrical (Glaessner, 1937)

Psammosphaera irregularis (Grzybowski, 1898)

Psammosphaera fusca Shulze, 1875

Reticulophragmium amplectens (Grzybowski, 1898)

Subbotina cancellata Blow, 1979

Subbotina eocaena (Guembel, 1868)

Subbotina patagonica (Todd & Kniker, 1952)

Subbotina  roesnaensis Olsson & Berggen, 2006

Subbotina senni (Beckmann, 1953)

Subbotina triangularis  (White, 1928)

Subbotina  triloculinoides (Plummer, 1926)

Subbotina ex gr. velascoensis (Cushman, 1925)

Trochamminoides subcoronatus (Grzybowski, 1898)

Trochamminoides contortus (Karrer, 1866)

Trochamminoides proteus (Karrer, 1866)

Trochamminoides? cf. dubius (Grzybowski, 1901)

Turborotalia frontosa (Subbotina, 1953)