background image

GEOLOGICA CARPATHICA

, DECEMBER 2018, 69, 6, 528–544

doi: 10.1515/geoca-2018-0031

www.geologicacarpathica.com

Miocene paleogeography and biostratigraphy  

of the Slovenj Gradec Basin: a marine corridor between 

the Mediterranean and Central Paratethys

KRISTINA IVANČIČ

1, 

, MIRKA TRAJANOVA

1

, STJEPAN ĆORIĆ

2

,  

BOŠTJAN ROŽIČ

3

 and ANDREJ ŠMUC

3

1

Geological Survey of Slovenia, Dimičeva ulica 14, 1000 Ljubljana, Slovenia; 

 

kristina.ivancic@geo-zs.si

2

Geologische Bundesanstalt, Neulinggasse 38, 1030 Vienna, Austria

3

University of Ljubljana, Faculty of Natural Sciences and Engineering, Department of Geology, Privoz 11, 1000 Ljubljana, Slovenia

(Manuscript received June 15, 2018; accepted in revised form November 28, 2018)

Abstract: The Miocene evolution of the area transitional from the Eastern Alps to the Pannonian Basin System was 

studied through the paleogeographic evolution of the Slovenj Gradec Basin in northern Slovenia. It is based on mapping, 

section logging, nannoplankton biostratigraphy, and petrography. The results are correlated with the lithological column 

of the borehole MD-1/05. The evolution of the basin is connected with the development of the Pannonian Basin System, 

and the global 3

rd

 order cycles, which influenced the connection with the Mediterranean Sea. Sedimentation started in  

the Karpatian in a fluvial to lacustrine environment and terminated at the end of the Early Badenian. During this period, 

three transgression–regression cycles were recorded. The first transgression occurred in the Karpatian and corresponds to 

the TB 2.2. cycle. The sediments reflect proximity of the hinterland. After a short break in sedimentation, the Early  

Badenian  deposition  followed.  It  marks  the  second  transgression  into  the  SGB,  the  first  Badenian,  correlated  with   

the TB 2.3 cycle. There are signs of a transitional environment, which evolved to marine in advanced stages. At the high-

stand  system  tract,  the  sea  flooded  the  entire  Slovenj  Gradec  Basin.  Subsequent  reduced  quantity  and  diversity  of   

the microfossils marks the onset of the second regression stage. It is followed by the third transgression, the second in  

the Badenian, correlated with the TB 2.4 cycle. The late Early Badenian deposition continued in the lower-energy, though 

occasionally  still  turbulent  environment.  Silty  sediments  with  upward  increasing  content  of  organic  matter  indicate   

shallowing of the basin, until its final diminishing. Layers of fresh-water coal already bear witness to the existence of 

restricted swamps. After the Early Badenian, the area of the Slovenj Gradec Basin became dry land, exposed to erosion.

Keywords: Slovenj Gradec Basin, Central Paratethys, Pannonian Basin System, Miocene, biostratigraphy, paleogeography, 

sequence stratigraphy.

Introduction

The Central Paratethys represents a large Oligocene to Miocene 

paleogeographic unit.  It formed due to the Tethys closure, and 

continental collision of the European plate and Adriatic micro 

plate, and the consequent rise of the Alpine, Dinaric, Karpa-

tian and Pontian mountain chains (Royden 1988; Báldi 1989; 

Rögl 1998; Rasser et al. 2008; Kováč et al. 2017b). The subse-

quent (Ottnangian and later) compressional regime and move-

ments of the crustal plates, resulted in reduction of the Central 

Paratethys to a smaller area, known as the Pannonian Basin 

System  (PBS)  (Horváth  &  Royden  1981;  Royden  1988; 

 Horváth 1993, 1995; Rögl 1998; Kováč et al. 1998). The base-

ment  of  the  PBS  structurally  consists  of  two  major  crustal 

blocks: ALCAPA (northern part), and Tisza–Dacia (southern 

part)  separated  by  the  WSW–ENE  trending  Mid-Hungarian 

fault zone (Csontos et al. 1992; Tari et al. 1993; Csontos & 

Nagymarosy  1998;  Lorinczi  &  Houseman  2010)  (Fig.  1).  

In  the  course  of  the  PBS’s  evolution,  these  two    blocks 

 underwent  a  complex  process  of  rotation  and  extension  

(e.g.,  Lorinczi  &  Houseman  2010),  which  left  a  significant 

 imprint on the internal structure and morphology of the PBS. 

The basement of the south-western margin of the PBS is, how-

ever, formed by the Southern Alps and Dinaric units (Schmid 

et al. 2008).  

Marginal  parts  of  the  western  Central  Paratethys  with 

Southalpine / Dinaric  basement  are  cropping  out  in  the  sedi-

mentary successions of eastern Slovenia, including the area 

east of Celje, and the wider Laško and Krško area, whereas  

the basins of north-western Slovenia, including the herein inves-

tigated Slovenj Gradec Basin (SGB), have ALCAPA basement 

(Mioč & Žnidarčič 2001; Hasenhüttl et al. 2001; Rižnar et al. 

2002; Otoničar & Cimerman 2006; Schmid et al. 2008; Vrabec 

et al. 2009; Poljak et al. 2016; Ivančič et al. 2018). The sedi-

ments were formed in two main basins: the Mura–Zala, and  

the Styrian Basins (Mioč & Žnidarčič 1989; Stingl 1994; Ebner 

& Sachsenhofer 1995; Piller et al. 2004, 2007; Hohenegger et 

al. 2009; Vrabec et al. 2009; Fodor et al. 2011). In this context, 

the SGB represents one of the marginal Central Paratethyan 

subbasins (Ivančič et al. 2018). It is related mostly to the Mura– 

Zala  Basin,  but  similarly  to  the  Lavanttal  subbasin,  it  also 

shares characteristics with the Styrian Basin.

background image

529

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

The  aim  of  the  present  paper  is  to  elucidate  the  Miocene 

sedimentary  evolution  of  the  SGB  and  its  connection  with  

the  surrounding  basins  (Lavanttal,  Mura–Zala,  Styrian,  and 

North Croatian Basins). An effort was made to identify the role 

of the global sea-level changes in the SGB sedimentary forma-

tions, and to put the paleogeographic evolution of the SGB 

into  the  wider  context  of  the  western  part  of  the  Central 

Paratethys and PBS. The proposed model of the SGB evolu-

tion  is  based  on  previously  published  data  (Ivančič  et  al. 

2018), a model of the Pohorje tectonic block (Trajanova 2013), 

and  the  results  of  new  investigations.  The  latter  comprises  

a record of an additional section, petrography, revaluation of 

the results from the borehole MD-1/05 (Ćorić et al. 2011), and 

nannoplankton based biostratigraphy and paleoecology.

Geological setting

The  SGB  is  situated  in  northern  Slovenia  (Fig.  2A).  It  is 

surrounded by tectonic units of the Eastern and Southern Alps, 

toward which the contacts are normal or reversely reactivated 

faults, and it belongs to the PBS by origin (Trajanova 2011, 

2013). The  basin  is  underlain  by  Old-Paleozoic  formations, 

Mesozoic carbonate rock (Mioč & Žnidarčič 1976; Mioč 1978), 

and Oligocene tonalite (Ivančič et al. 2018), and filled with  

the Middle Miocene typical molasse sedimentary succession 

named Ivnik beds. They consist of alternating beds of conglo-

merates, sandstones, siltstones, marlstones, and claystones, 

and  are  overlain  by  Pliocene–Quaternary  clastic  sediments 

(Mioč  1978;  Mioč  &  Žnidarčič  1983;  Ivančič  et  al.  2018). 

Broadly south–north compression and tectonic activity along 

two  major  tectonic  structures,  the  Periadriatic  and  Labot 

faults,  are  responsible  for  later  deformation  of  the  SGB.  

The studied area is characterized by two synclines, and one 

Fig. 1.  Major  tectonic  units  of  the  Carpathian–Pannonian  Basin, 

slightly modified after Lorinczi & Houseman (2010); LF — Labot 

fault, SGB — Slovenj Gradec Basin, PFZ — Periadriatic fault zone.

Fig. 2. A — Simplified geological map of the Eastern Alps in Slovenia with the Miocene SGB 

(modified after Buser 2009; Hinterlechner-Ravnik & Trajanova 2009; Kralj et al. 2018); rectangle 

of  the  mapped  area  and  locations  of  samples  with  nannoplankton  are  inserted,  

B  —  geological  map  of  the  area  with  marked  sections:  GV  —  Grad  Vodriž,  V  —  Vodriž,  

JV — Juvanov vrh, PL — Plešivec, ČP — Črni potok, VE — Velunja, and GA — Gaberke.

background image

530

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

anticline (Fig. 2B), crosscut by several local faults trending 

prevailingly NW–SE and SW–NE. 

Sampling and methods

The  investigated  area  was  mapped  in  the  1:5000  scale. 

Based on the map, six individual sections were located and 

recorded in the 1:100 scale (Ivančič et al. 2018), and one addi-

tional section (Gaberke, GA) in the south-west (Figs. 2B, 3). 

From  the  successions,  25  additional  standard  thin  sections 

were  made  for  sedimentological  and  petrographic  analysis  

and 70 previously made samples were re-evaluated. The litho-

logical column of the borehole MD-1/05 was interpreted on 

the basis of the drilling cuttings and petrography, and biostra-

tigraphy  determined  on  the  basis  of  nannoplankton  assem-

blages (Ćorić et al. 2011). From the borehole, 93 samples were 

investigated when the borehole was drilled in 2005. Samples 

from 36 m to 852 m contain rich calcareous nannofossil 

assemblages  and  were  quantitatively  analysed  (at  least  300 

specimens were counted). Because of low nannofossil content 

in  sediments  from  600  m  to  852  m  only  presence / absence 

investigations  were  performed.  Changes  in  abundances  are 

expressed in percentages and plotted in Figure 4. Apart from 

the  borehole,  twenty-one  samples  were  semi-quantitatively 

examined  for  nannoplankton  (Fig.  2A)  from  the  SGB,  of 

which only four were acquired from the marly to silty layers  

in  the  sections.  All  smear  slides  were  prepared  following  

the  standard  procedure  described  by  Perch-Nielsen  (1985). 

The slides were investigated under microscope Leica DMLP 

with  1000 ×  magnification  (crossed  and  parallel  pola rizers). 

For  the  biostratigraphic  definition,  the  standard  zonation  of 

Martini  (1971)  was  applied.  The  Mediterranean  Neogene 

Nannoplankton (MNN) zonation (Fornaciari et al. 1996) was 

used for correlation with the Mediterranean region.

Results

Lithological column of the borehole MD-1/05

The  1260  m  deep  borehole  MD-1/05  was  drilled  on  

the southern margin of the Pliocene-Quaternary fill of the SGB 

in  the  central  part  of  the  Miocene  basin,  north-east  of  

the investigated sections (Fig. 2A). It represents the thickest 

continuous cross-section through the Miocene sediments in 

the SGB.

The  sedimentary  succession  starts  with  mainly  carbonate 

conglomerate,  and  conglomeratic  breccia,  containing  big 

dolomitic blocks. Upward, thin layers of sandstone, siltstone, 

and  marlstone  are  interlayered  in  conglomerates  (Fig.  5). 

Frequently, coal fragments can be found, and some fragments 

of  hardened  bituminous  material.  Carbonate  rocks  prevail 

over  quartz,  phyllite,  chert,  slates,  and  quartzite  pebbles  in  

the conglomerate. Limestone cutting with nummulitidae was 

found in the conglomerate. In the lower part of the borehole, 

coarse-  to  very  coarse-grained  sediments  predominate,  con-

taining big limestone blocks in the lower 340 metres. Drilling 

rock chippings testify of rock blocks up to 1 m in size.

The borehole section between 450 and 920 m consists of 

alternating fine- to coarse-grained sediments. Most frequent 

are conglomerates with variable content of sandy matrix and 

again  interlayered  with  sandstone,  siltstone,  and  marlstone 

(Fig. 5). In the conglomerate, carbonate (dolomite and lime-

stone) and quartz pebbles prevail, though some intervals are 

rich in siliciclastic, mostly metamorphic rocks. An interruption 

in sediment continuity at the depths between 586 and 576 m is 

indicative.  Practically  no  rock  chippings  were  recovered  by 

drilling up to 576 m. This about 10 m thick interval is charac-

terized  by  alternating  lighter  and  dark  silty/clayey  layers, 

which are enriched with organic matter. Above this layer, con-

glomerate was deposited, and further upwards corallinacean 

(lithothamnium) limestone (from 525 m to 550 m) with thin 

interlayers of mudstone.

From 525 m to 550 m marly limestone is found. Frequent 

 fossil fragments in the chippings point to minor occurrences of 

corallinacean (lithothamnium) limestone. 

In the upper 450 m of the borehole, fine-grained sediments 

prevail.  They  are  represented  mostly  by  siltstone,  which  is 

exceptionally  interrupted  by  thin  layers  of  conglomerate  

(Fig. 5) and by dark marly intervals, rich in organic, often bitu-

minous  matter.  The  conglomerate  consists  of  pebbles  of 

quartz,  gneiss,  and  mica  schist.  Dark  marly  intervals  occur 

between 270 and 160 m depth. The column ends with about  

40 m of dark, clayey to silty interval with upwardly increasing 

content of organic matter until a coal layer about 3 m thick  

was reached at the depth of 23–25 m. Biostratigraphic ages are 

reliably documented only from 38 m to 658 m, and with some 

doubt from 658 m to 830 m. They range from Ottnangian(?), 

reliably documented from Karpatian to Badenian (Langhian–

lowermost Serravallian).

The uppermost 38 m of the column belongs to Pliocene–

Quaternary sediments, which overlay unconformably the Mio-

cene succession.

General characteristics of the sections

The position of the sections is shown in the geological map 

of the area in Figure 2B. 

The total length of the investigated SGB sections is 656 m. 

A common characteristic of all the sections is frequent alterna-

tion of conglomerate and sandstone, interlayered with beds of 

siltstone, marly siltstone (section VE, GA, PL and GV), and 

marlstone  (GA,  ČP  and  V  sections)  of  varying  thicknesses. 

Conglomerate is coarse- to fine-grained, with the thickness of 

beds reaching up to 7 m. Clasts mainly belong to quartzite, 

carbonate  and  metamorphic  rocks,  while  igneous  rocks  are 

rare, except in the immediate proximity of the Eisenkappel/

Železna  Kapla  igneous  belt.  Sandstone  is  fine-  to  coarse-

grained  with  beds  up  to  10  m  thick.  The  beds  are  graded, 

locally  laminated,  cross-bedded,  and  contain  relatively  fre-

quent plant remains. In the composition of sandstone, lithic 

background image

531

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Fig. 3. Simplified columns of the recorded sections in the SGB modified after Ivančič et al. (2018).

background image

532

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

grains prevail, belonging mostly to metamorphic and carbo-

nate rocks, while fragments of igneous rocks are rare. Common 

constituents  are  mono  and  polycrystalline  quartz,  and  frag-

ments  of  monocrystalline  phyllosilicates,  while  feldspars, 

accessory  minerals,  and  allochemical  components  are  rare. 

The latter belong to glauconite, red algae (Fig. 6A), bryozoan, 

benthic and planktic foraminifera (Fig. 6B), brachiopods, and 

echinoderm plates. Thicknesses of the siltstone and marly silt-

stone beds range up to 30.8 m, and of marlstone up to 4.8 m 

(Ivančič et al. 2018). 

North-west of the Velunja section, an additional section has 

been recorded in the vicinity of Gaberke (GA). It comprises  

a 101 m thick succession of alternating fine- to coarse-grained 

bedded  polymict  conglomerate,  medium-  to  coarse-grained 

sandstone, silty marlstone and silty claystone. The most fre-

quent clasts are carbonates, quartz of metamorphic origin, and 

tonalite. In the upper part of the section, a layer with predomi-

nating tonalite pebbles (Fig. 6C) occurs. The conglomerate is 

grain supported, and in places normally graded. Conglomerate 

and  sandstone  are  cross  bedded  (Fig.  6D),  and  form  dunes 

(Fig. 6E), and ripples (Fig. 6F). Sandstones are laminated in 

places.  The  gastropod  Terebralia lignitarium lignitarium 

(Eichwald, 1830) (Fig. 6G), oyster shells, and plant remains 

were  found  in  the  upper  part  of  the  section.  Allochemical 

 components  of  glauconite  and  red  algae  were  found  in  

the coarse-grained sandstone and fine-grained conglomerate, 

in the uppermost part of the section. 

Calcareous nannofossils

Biostratigraphy

Nannoplankton associations are the base for the chronostra-

ti graphic definition of the SGB sedimentary fill. They were 

deter mined in the sections PL and ČP, borehole MD-1/05 (Fig. 7), 

and in the central and south-eastern parts of the SGB (Fig. 2A). 

Fig. 4.  Changes  in  abundances  of  calcareous  nannofossils,  recorded  in  the  borehole  MD-1/05:  A  —  Sphenolithus heteromorphus,  

B — Helicosphaera ampliaperta, C — Coccolithus pelagicusD — Helicosphaera carteriE — Reticulofenestra spp., F — Cyclicargolithus 

floridanus.

background image

533

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Based on qualitative and quantitative analyses of calcareous 

nannofossils,  the  sedimentary  succession  in  the  borehole 

MD-1/05 can be subdivided into the following units:

•  0 –38 m Quaternary 

•  38 m – 270 m Early to Middle Badenian, NN5 (Sphenolithus 

heteromorphus Zone, Martini, 1971);  Species rich nanno-

flora is dominated by: Coccolithus pelagicus (Wallich 1877) 

Schiller, 1930, Cyclicargolithus floridanus (Roth  &  Hay,  

Fig. 5. Simplified sedimentological column of the borehole MD-1/05 (with the range of biostratigraphic markers) correlated with the sections 

recorded in the SGB, and their common correlation with the regression-transgression stages in the Karpatian and Early Badenian, correlated to 

the Haq et al. (1988). There are differences in type of sedimentary environment, due to location of the borehole (distal part) and separate sec-

tions (marginal part).

background image

534

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Fig. 6. A — grain of red algae, indicating marine environment, from VE section; B — left: planktic foraminifera, right: benthic foraminifera 

with glauconite, from ČP section; C — big tonalite pebbles in the Lower Badenian sediments, from GA section; D — cross-stratification in  

the fine-grained conglomerate, from the GA section; E — dune, marked with an arrow, in the coarse- grained sandstones, from the GA section; 

— ripples in the fine-grained conglomerate; G — gastropod Terebralia lignitarium lignitarium;  H — delta sediments, with horizontal bed-

ding above the upper line, and three foresets, each below the separate line, from the GV section.

background image

535

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

in  Hay  et al.  1967)  Bukry,  1971,  Helicosphaera carteri 

(Wallich  1877)  Kamptner,  1954,  Helicosphaera walbers­

dorfensis Muller, 1974,

 

Pontosphaera multipora (Kamptner 

1948 ex Deflandre in Deflandre & Fert 1954) Roth, 1970, 

reticulofenestrids (Reticulofenestra gelida (Geitzenauer 

1872)  Backman,  1978,  Reticulofenestra haqii Backman, 

1978, Reticulofenestra minuta Roth, 1970, Reticulofenestra 

pseudoumbilicus  (Gartner  1967)  Gartner,  1969),  Spheno­

lithus heteromorphus Deflandre, 1953, Sphenolithus mori­

formis  (Bronnimann  &  Stradner  1960)  Bramlette  & 

Wilcoxon,  1967  etc.  Rare  discoasters  are  represented  by 

Discoaster adamanteus  Bramlette  &  Wilcoxon  (1967), 

Discoaster deflandrei Bramlette & Riedel, 1954, Discoaster 

musicus Stradner, 1959 and Discoaster variabilis Martini & 

Bramlette, 1963.

The stratigraphic attribution of this part of the borehole into 

NN5 is based on the absence of Helicosphaera ampliaperta 

Bramlette & Wilcoxon, 1967 and the presence of Spheno­

lithus heteromorphus Deflandre 1953 (Fig. 4A, B). The last 

occurrence of Helicosphaera waltrans Theodoridis, 1984 

was observed in a sample from 228 m (Fig. 8). This event is 

dated to 14.357 Ma (Anthonissen & Ogg 2012). The boun-

dary  NN4/NN5  is  defined  by  the  last  occurrence  of  

H. ampliaperta and dated by 14.91 Ma (Anthonissen & Ogg 

2012).  An  increase  in  percentages  of  S. heteromorphus  

(Fig. 4A) allows the correlation of this unit with Medi ter ra-

nean  Zone  MNN5a  (Sphenolithus heteromorphusHelico­

sphaera walbersdorfensis  Interval  Subzone;  Fornaciari  et 

al. 1996). 

Rare  reworking  (max.  3.68  %  in  sample  218  m)  from  

the Paleogene (Reticulofenestra bisecta (Hay 1966) Roth, 

1970, Toweius sp., Zygrhablithus bijugatus (Deflandre 1954) 

Deflandre,  1959  etc.),  and  Cretaceous  (Prediscosphaera 

cretacea  (Arkhangelsky  1912)  Gartner,  1968,  Retecapsa 

crenulata  (Bramlette  &  Martini  1964)  Grün,  1975, 

Watznaueria britannica  (Stradner  1963)  Reinhardt,  1964, 

Watznaueria fossacincta  (Black  1971)  Bown,  1989  etc.) 

could be identified in the lower part of this interval, but they 

do not exceed 5 % of the total fossil assemblage.

•  270 m – 570 m Early Badenian, NN4 (Helicosphaera ampli­

aperta  Zone,  Martini,  1971);  species  rich  nannoplankton 

assemblages contain Helicosphaera ampliaperta, and Sphe­

no lithus  heteromorphus accompanied by high percentages 

of  C. pelagicus,  Cy. floridanus,  P. multipora, reticulo-

fenestrids (R. pseudoumbilicus, R. gelidaR. minuta etc.), 

helicoliths (H. carteri, Helicosphaera scissura Miller, 1981, 

H. walbersdorfensis), and discoasters (D. deflandreiD. musi­

cusD. variabilis). The uppermost part 288 m – 520 m of this 

unit  is  characterized  by  the  decrease  in  the  content  of  

S. heteromorphus,  and  therefore  can  be  correlated  with  

the  MNN4b  Zone  (Sphenolithus heteromorphus  Absence 

Interval  (Paracme))  defined  for  the  Mediterranean  region 

(Fornaciari et al. 1996). 

•  570 m – 868 m Ottnangian–Karpatian, NN4 (Helicosphaera 

ampliaperta Zone, Martini 1971); rare lower Miocene nanno-

fossils dominated by H. ampliaperta, and S. heteromorphus

The following species also occur: C. pelagicusC. florida­

nusH. carteriP. multiporaR. gelidaR. haqiiR. minuta, 

and  R. pseudoumbilicus. Based on higher amounts of  

S. heteromorphus (Fig. 4A), this unit can be correlated with 

Zone  MNN4a  (Helicosphaera ampliapertaSphenolithus 

heteromorphus Interval Zone; Fornaciari et al. 1996).

•  860  m –1260  m  Lower  Miocene(?);  18  samples  from  this 

part were barren for calcareous nannofossils, and no biostra-

tigraphic attribution was possible. 

Samples from the locality Plešivec contain assemblage with 

common  Coccolithus pelagicus accompanied by Braarudo­

sphaera bigelowii (Gran & Braarud, 1935) Deflandre, 1947, 

Coccolithus miopelagicus Bukry,  1971,  Cyclicargolithus 

 floridanus,  Discoaster musicus,  Helicosphaera carteri

Reticulofenestra pseudoumbilicus, and Sphenolithus hetero­

morphus. This association allows attribution to NN5 and can 

be correlated with the uppermost part of the borehole MD-1/05 

(Fig. 5).

Sedimentary successions in the SGB and their significance

Sedimentary successions, and particularly the mapped area, 

are  chronostratigraphically  divided  into  four  units:  Lower 

Miocene (Ottnangian–Karpatian), Karpatian, Early Badenian, 

and late Early Badenian.

Lower Miocene (Ottnangian –Karpatian)

The occurrence of Lower Miocene sediments in the SGB is 

uncertain.  In  the  interval  between  860  m  and  1260  m  of  

the  bore hole  MD-1/05,  samples  contained  no  calcareous 

nanno fossils,  so  biostratigraphic  attribution  is  not  possible.  

As reconstructed from the rock chippings, unsorted rock mate-

rial similar to breccia or conglomerate with angular pebbles 

represents  a  proximal,  high  energy  terrestrial  environment. 

The succession is more or less continuous up to the 868 m 

depth, with an interruption at around 1026 m, where a distinct 

layer of coal occurs. Reduced water energy is marked by depo-

sition  of  silty  sands  in  the  upper  part  of  the  Ottnangian–

Karpatian succession.

Karpatian

The oldest sediments in the SGB, unambiguously confirmed 

by nannoplankton, belong to the Karpatian. Sediments are found 

in the lower part of the VE section, below the fault (Figs. 3, 5), 

and in the borehole MD-1/05 (Figs. 4, 5). The initial succes-

sion is characterized by a pile of about 40 m thick basal con-

glomerate and conglomeratic breccia, with a thin interlayer of 

sandstone that overlies the tonalite basement in the VE sec-

tion. Presence of minor fine-grained lithologies and absence of 

marine  biota  indicate  that  the  sediments  were  deposited  in  

a high-energy terrestrial environment, most probably as rock-

fall  breccia,  and  alluvial  fan  deposits.  These  sediments  are 

conformably overlain by at least 30 metres of conglomerate 

containing abundant glauconite grains, fragments of red algae, 

background image

536

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

and  bryozoans,  which  indicate  sedimentation  in  a  shallow- 

marine environment (Fig. 3). The transition from terrestrial to 

marine  environment  is  gradual,  marked  by  the  absence  of 

coarse-grained conglomeratic breccia. 

Early Badenian

Due to vegetation cover, no direct exposure of the Karpatian/

Badenian transition was found in the investigated area, but it is 

clearly marked in the borehole MD-1/5 at the depth of around 

576 m by a change of lithology. 

The  succession  continues  with  the  Early  Badenian  sedi-

ments,  recorded  in  the  upper  part  of  the VE  section  (above  

the fault), ČP, GA, JV, GV, and V sections and in the borehole 

MD-1/05 (Figs. 5, 9B, C). Initial Early Badenian sedimenta-

tion is characterized by alternation of fine- to coarse-grained 

layers of common thickness up to 60 m, deposited in the ter-

restrial environment documented in the GA, VE and GV sec-

tions (Fig. 3). Terrestrial deposits are overlain by up to 16 m of 

prevailingly fine-grained sediments, including silty marlstone 

and marlstone (VE, and GA), or by up to 20 m of conglome-

rate (GV), deposited in the transitional environment. The sedi-

ments reflect the onset of the first Badenian transgression in 

the  SGB  (Fig.  9B).  A  lagoonal  environment  was  formed, 

determined  by  the  occurrence  of  the  gastropod  Terebralia 

 lignitarium  lignitarium (Eichwald 1830) (Fig. 6G), found in 

the GA and ČP sections. The environment with deposition of 

marlstone appears to be similar in the V section, though no 

gastropods were found there. In the GV section, an accretio-

nary  Gilbert-type  delta  environment  developed  (Fig.  6H). 

Sedimentation continued in the marine environment, deter-

mined in the GA, ČP, JV, V, and GV sections, and in the bore-

hole MD-1/05 (Fig. 9C). In the GA section, cross lamination 

(Fig.  6D),  dunes  (Fig.  6E),  and  ripples  (Fig.  6F)  represent 

shoreface deposits. A shallow marine environment is indicated 

by  allochemical  grains,  mostly  glauconite,  and  bryozoa.  

In the upper part of the GA section, a layer with predominating 

tonalite pebbles occurs. It is correlated with a similar layer in 

the  ČP  section  (marked  by  the  same  level  in  Fig.  5),  and 

 documents  the  same  sediment  provenance  and  contempo-

raneous sedimentation. In the ČP, and JV sections, the maxi-

mum  transgression  is  marked  by  the  highest  variety  and 

Fig. 7.  Calcareous  nannofossils  found  in  the  borehole  MD-1/05  with  depth  indicated:  1–3  —  Helicosphaera ampliaperta Bramlette and 

Wilcoxon, 1967; 510 m; 4 — Helicosphaera carteri (Wallich 1877) Kamptner, 1954; 510 m; 5 — Pontosphaera multipora (Kamptner 1948 ex 

Deflandre in Deflandre & Fert 1954) Roth, 1970; 510 m; 6 — Coccolithus pelagicus (Wallich 1877) Schiller, 1930; 510 m; 7 — Cyclicargolithus 

floridanus  (Roth  &  Hay,  in  Hay  et al.  1967)  Bukry,  1971;    510m;  8, 9  —  Sphenolithus heteromorphus  Deflandre  1953;  230  m;  

10  —  Reticulofenestra pseudoumbilicus  (Gartner  1967)  Gartner,  1969;  230m;  11  —  Reticulofenestra minuta  Roth,  1970;  510  m;  

12 — Coronosphaera mediterranea (Lohmann 1902) Gaarder, in Gaarder & Heimdal, 1977; 230 m.

Fig. 8.  Samples  containing  stratigraphically  significant  form  of 

Helicosphaera Waltrans.

background image

537

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Fig. 9. Paleogeographic reconstruction of the SGB, and its nearer surroundings. The models are not to scale. A — The first transgression in  

the Karpatian with deposition of mostly coarse-grained sediments; B — initial transgression in the Early Badenian; lagoons and delta were 

formed, and fresh water coal originated in the swamp; C — the Early Badenian high stand system tract; proposed northward transgression 

toward the Lavanttal Basin and westward, towards the Klagenfurt Basin; D — post Early Badenian uplift in the area — dry land and erosion 

in the SGB;  SGB — Slovenj Gradec Basin, SB — Styrian Basin, MZB — Mura–Zala Basin, EA — Eastern Alps, NK — Northern Karavanke, 

SA — Southern Alps, EIZ — Eisenkappel igneous zone, LB — Lavanttal Basin, KB — Klagenfurt Basin. 

background image

538

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

quantity of allochemical components, which is reflected in the 

V  section  as  well  (Figs.  3,  5).  Presence  of  planktic  forami-

nifera found in the ČP, and JV sections points to an offshore 

transition environment. A lot of plant remains, similar to sea 

grass  define  proximity  of  the  coast  in  the  V,  and  part  of  

the ČP sections. In the V section, marine and terrestrial envi-

ronment are alternating (Fig. 3) (Ivančič et al. 2018). Generally, 

in the lower part of the ČP, JV, and V sections, conglomeratic 

deposits of the first Badenian transgression prevail, while in 

the upper part of these sections, sandstone layers of the fol-

lowing regression stage prevail (Fig. 3). 

Late Early Badenian

The youngest sediments in the SGB belong to the upper-

most part of the Early Badenian, assigned here as late Early 

Badenian. They were found in the PL section and in the upper 

part  of  the  borehole  MD-1/05.  Deposition  of  finer-grained 

sediments  (siltstones)  prevailed,  containing  glauconite,  ben-

thic, planktic foraminifera, calcareous nannofossils, and a lot 

of plant remains similar to sea grass, found in the PL section. 

Siltstones are practically without thick layers of conglomerate. 

Only one characteristic conglomeratic layer occurs (Fig. 5) in 

the section and the borehole. It has been used as a marker of 

simultaneity.  Sedimentation  took  place  in  a  shallow  marine 

environment with low water energy. Dark, silty to marly inter-

vals in the borehole MD-1/05 between 270 and 160 m depth 

are rich in organic and bituminous matter. Above, the succes-

sion continues with lighter intervals. The uppermost part ends 

with a coal layer, and dark clays, which mark the end of sedi-

mentation in the SGB (Fig. 5).

Discussion

The  sedimentary  succession  of  the  SGB  presented  here 

enables  more  detailed  correlation  of  the  SGB  with  the  sur-

rounding basins (Fig. 10). The correlation is based on the 3

rd

 

order sequences after Haq et al. (1988), and Hardenbol et al. 

(1998). However, the standard geological time scale does not 

take into account the regional and local geodynamics of pro-

cesses  and  the  changing  of  marine  gateways  (Kováč  et  al. 

2018). Consequently, our sequences could not necessary coin-

cide precisely to the global sequences but may slightly deviate 

from them. Therefore the 3

rd

  order  sequence  boundaries  of  

the SGB are also correlated with the sequences of the Central 

Paratethys after Hohenegger et al. (2014) (Fig. 10).

Paleoecology based on changes in calcareous nannofossils 

assemblages

Nannofossils are a good tool for the reconstruction of paleo-

environments  in  the  water  column,  and  for  the  correlations 

between  individual  basins.  Changes  in  calcareous  nanno-

plankton  assemblages  usually  reflect  oscillations  in  depth, 

temperature and salinity of marine water, and nutrient supply. 

The  investigated  sediments  from  the  lowermost  part  of  

the borehole MD-1/05 lack calcareous nannofossils (860 m to 

1260 m). The rest, which contain nannofossils, are dominated 

by  C. pelagicus, helicoliths, and small reticulofenestrids.  

For the reconstruction of paleoconditions in the SGB, we used 

oscillations in percentages of these species. 

Coccolithus pelagicus  is  well  known  as  an  r-strategist, 

which is abundant in cold and nutrient rich waters (Okada & 

McIntyre 1979; Winter et al. 1994). The average content of  

C. pelagicus (Fig. 4C) in the lower part of the borehole (from 

200 m – 590 m) is about 45 %, and increasing in the upper part 

(40 m – 220 m), reaching maximum (78 %) in the sample from 

the depth of 50 m. High percentages of C. pelagicus (50–76 %) 

indicate high nutrient input (usually caused by upwelling con-

ditions) and eutrophic conditions in the water column during 

NN4 and lower NN5. Increasing content of C. pelagicus in  

the  upper  part  of  NN5  (max.  76  %  in  sample  form  50  m) 

accompanied by high percentages of helicoliths characterize 

shallowing of the sea.

Helicoliths are common in shallow, near continental envi-

ronments  and  indicate  an  upwelling  regime  (Perch-Nielsen 

1985). Helicosphaera carteri (stratigraphic range from NN1 

until extant) is the most common species among helicoliths in 

the  borehole.  The  distribution  pattern  of  this  cosmopolitan 

species (Fig. 4D) is very similar to C. pelagicus, signifying 

shallowing of the sea, as recorded in the upper part of the bore-

hole (NN5).

Small reticulofenestrids (Reticulofenestra haqii and R. minuta

generally  dominate  assemblages  along  continental  margins 

(Haq 1980). They were used for the paleoecological interpre-

tation  of  Lower/Middle  Miocene  sediments  in  the Austrian 

Alpine–Carpathian Foredeep (Molasse Basin; Ćorić & Rögl 

2004) and Middle Miocene sediments from the Vienna Basin 

(Ćorić  &  Hohenegger  2008).  Higher  percentages  of  small 

reticulofenestrids  indicate  warmer,  significantly  stratified 

water columns (reduced eutrophic conditions) in contrast to 

assemblages  with  the  dominance  of  C. pelagicus. The dis-

tribution  pattern  of  small  reticulofenestrids  in  the  borehole 

(Fig. 4E) has the opposite trend of C. pelagicus. This confirms 

more  stable  conditions  during  the  NN4/lower  NN5  and  

the shallowing trend in the upper NN5.

Cyclicargolithus floridanus (Fig. 4F) occurs in all investi-

gated samples from the borehole. Shcherbinina (2010) consi-

dered that Cyclicargolithus genera point to eurytopic conditions 

and usually adapts to a large spectrum of paleoenvironmental 

conditions. Auer et al. (2014) interpreted the increased amount 

of C. floridanus as a result of reduced upwelling conditions. 

Melinte-Dobrinescu & Brustur (2008) investigated Oligocene/

Miocene calcareous nannofossils from the Eastern Carpathians 

(Romania) and concluded that higher percentages of C. flori­

danus indicate warmer and stable climate conditions. 

This cosmopolitan species participates in the whole nanno-

plankton assemblages from 3.01 % to 32.00 % (mean value 

8.21  %)  in  the  lower  part  of  the  borehole  (140  m – 590  m).  

In the upper part (38 m – 130 m) the mean value decreased  

to 3.89 % (min. 2.67 %; max. 5.67 %). A slight increase in  

background image

539

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

the  lower  part  of  the  borehole  (NN4,  lower  NN5)  points  to 

relatively  stable  paleoconditions,  whereas  the  decrease  in  

the upper part (upper NN5) indicates a shift to a more unsta-

ble, more turbulent environment in the upper part. 

Discoasters belong to the K-strategists group, and are gene-

rally common in oligotrophic, warm, and deep oceanic water, 

and point to stable paleoenvironments (Aubry 1992; Lohmann 

& Carlson 1981; Young 1998). Low percentages of these forms, 

which do not exceed 1 %, point to a eutrophic sedimentation 

milieu close to the coast.

Helicosphaera waltrans, present in the upper part of the bore-

hole, is usually correlated with a warm surface water layer and 

a change from estuarine to anti-estuarine circulation (Holcová 

et al. 2018), which could point to the beginning of the isolation 

of the SGB.

Depositional sequences and correlation

Sedimentation in the SGB is the temporal and partly facial 

equivalent of the surrounding basins. Its initial Early Miocene 

evolution  reflects  the  syn-rift  phase  of  the  PBS  evolution 

(Royden 1988; Tari et al. 1992).  

Lower Miocene (Ottnangian–Karpatian?)

Initial sedimentation in the SGB is represented by breccia 

and conglomerates with big limestone blocks. These terrestrial 

deposits, considered to accumulate along steep slopes as talus 

deposits,  most  probably  represent  rock-fall  breccia,  partly 

redeposited, and mixed with alluvial fan sediments. They rep-

resent  nonmarine  (limnic/fluvial)  environment.  Their  age  is 

uncertain  due  to  the  lack  of  faunal  evidence;  therefore,  

the  Ottnangian  to  Karpatian  age  is  presumed. An  important 

phenomenon for correlation is the occurrence of the coal layer 

at the depth of around 1026 m in the MD-1/05 borehole. In 

similar limno-fluvial coarse-grained sediments lignite remains 

and seams are found also in the Ottnangian of the Styrian 

Basin (Hohenegger et al. 2009). The coal bearing layers were 

found in other parts of the Central Paratethys as well (Vass et 

al. 1979, 1999; Sachsenhofer 1996; Kováč et al. 2017b). Muddy 

breccia and conglomerates were also found in the Mura–Zala 

Basin (Fodor et al. 2011), but in the shallow marine environ-

ment. In North Croatia, rock-fall breccia and conglomerate are 

equally interpreted as Lower Miocene talus and alluvial fan 

deposits, deposited in a continental sedimentary environment 

(Pavelić & Kovačić 1999, 2018). 

Karpatian

The  deposition  of  coarse-grained  sediment  continued  in  

the  marginal  parts  of  the  SGB  in  the  Karpatian.  The  high- 

energy terrestrial deposits are similar to those from the Lower 

Miocene.  Comparable  limnic-fluvial  Karpatian  sediments  

are known from the Lavanttal Basin as Margarethen Gravel 

(Beck-Mannagetta 1952; Reischenbacher et al. 2007).

The Karpatian events were marked by the establishment of 

the east–west trending sea-way from the Central Paratethys to 

the  Mediterranean  via  Slovenia,  following  the  contours  of  

Fig. 10. Stratigraphic time scale and correlation of investigated sections in the SGB with the global 3

rd

 order sequences, and with formations 

of  the  surrounding  basins  (Lav.  —  Lavanttal;  M–Z  —  Mura–Zala;  N.C.  —  North  Croatian)  for  Ottnangian,  Karpatian  and  Badenian  in  

the Central Paratethys; lithostr.u. — lithostratigraphic unit. 

background image

540

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

the Mid-Hungarian Line (Sant et al. 2017). According to Jelen 

et al. (2008), the Karpatian sediments in Slovenia represent 

the  infill  of  the  accommodation  space,  established  due  to  

E–W  to  NE–SW  directed  back-arc  extension  and  rifting.  

Some  authors  attribute  the  initial  rift  phase  of  the  PBS  to  

the Karpatian (17.5–16.5 Ma) opening of pull-apart basins at 

the  margins  of  the  Pannonian  basin,  and  pure  extension  to  

the  Badenian  (16.5–14  Ma)  (Royden  et  al.  1983;  Horváth 

1993; Csontos 1995; Huismans et al. 2001). In the model of 

Trajanova (2013), the origin of the SGB is presumably of pre 

Karpatian age, developed initially along local faults related to 

the E–W opening of the Labot fault; its initiation is not consi-

dered to be a pull-apart basin, but as an Early Miocene rifting 

related  extensional  basin  developed  on  the  passive  margin, 

like the Pohorje intrusion. Despite differences in the interpre-

tations,  it  is  clear  that  transgression  reached  several  newly 

established  basins,  including  the  SGB,  already  in  the  Kar-

patian. This stage is correlated to the sea-level cycle TB 2.2 of 

Haq et al. (1988). 

The  Karpatian  transgression  to  the  SGB  followed,  which 

affected  the  Mura–Zala  (Fodor  et  al.  2011)  and  the  Styrian 

Basins,  where  marine  fine-grained  sediments  predominate 

(Hohenegger  et  al.  2009),  pointing  broadly  to  the  eastward 

deepening  of  the  sea. According  to  Rögl  et  al.  (2007),  this 

transgression influenced mostly the western part of the PBS. 

According to the provenance analyses of the Karpatian sedi-

ments, significant amounts of the rock material was derived 

from the lithic recycled orogen, corresponding to the Austro-

alpine units (Ivančič et al. 2018). The latter formed a hilly area 

in the Egerian (Frisch et al. 1998), and mostly remained dry 

land throughout the SGB filling up. At that time, the Pohorje 

tectonic block is considered to occur north of its present posi-

tion and granodiorite intrusion was still not exposed to erosion 

(Trajanova 2013). Strong inflow is documented from the uplif-

ting Northern Karavanks. Based on the Eisenkappel tonalite 

pebbles, individual sediment influx pulses are recorded from 

the Periadriatic fault zone. Abundant clasts of carbonate rocks 

indicate that the Southern Alps were partly unroofed, which 

enabled  sediment  delivery  also  from  the  south  (Fig.  9A).  

The  Karpatian  transgression  established  a  new  connection 

with the Mediterranean basin via the Trans-Tethyan-Trench-

Corridor (Bistricic & Jenko 1985; Rögl 1998). According to 

the paleogeographic reconstruction of the Central Paratethys 

(Kováč  et  al.  2017a),  the  corridor  ran  south  of  the  SGB  

(Fig. 9).

Karpatian/Early Badenian boundary

Contact of the Karpatian and Early Badenian sediments can-

not  be  traced  on  the  surface  in  the  SGB;  however,  it  has 

charac teristics of a short break in sedimentation in the bore-

hole MD-1/05 (Fig. 5). The regression stage is characterized 

by  deposition  of  conglomerate,  marlstone,  and  sandstone. 

Localized equivalents of this succession occur in the western-

most part of the basin at localities Leše and Holmec, where  

the  abandoned  coal  mines  are  located  (Mioč  &  Žnidarčič 

1983).  Coal  layers  originated  in  a  fresh  water  environment 

(Gostiša et al. 1984), which marks the most notable turnover 

in the sedi mentation environment. 

Continuous sedimentation from Karpatian to Lower Bade-

nian has equally not been found in the Central Paratethys yet 

(Harzhauser & Piller 2007). Hence, we consider the Karpatian–

Early Badenian contact in the SGB as discontinuity (Fig. 5).  

A very prominent and well known erosional discontinuity is 

exposed  south  of  Leibnitz,  in  the  old  brickyard  of  Wagna 

(Spezzaferri et al. 2002, 2004; Gross et al. 2007; Rögl et al. 

2007). Sea-level drop at the Karpatian/Badenian boundary is 

recorded in the entire Central Paratethys (Rögl et al. 2002), 

and is considered a consequence of global events and regional 

tectonics, which caused the uplift of separate crustal blocks in 

the PBS (Horváth 1993; Pavelić 2005). The regression stage in 

the  SGB  (Fig.  10)  could  be  related  to  the  Bur5/Lan1  of 

Hardenbol et al. (1998). On the other hand, in semi-enclosed 

basin it is important to take into consideration the local tec-

tonic processes, therefore the boundary cannot coincide with 

the global sequence boundary (Kováč et al. 2018) and is most 

probably closely related to the boundary after Hohenegger et 

al. (2014), which is positioned at 16.303 Ma (Fig. 10).

Early Badenian

The base of the Badenian flooding is characterized by depo-

sition  of  sand  and  gravel  in  most  of  the  Central  European 

basins;  the  sediments  frequently  contain  admixtures  of 

reworked fossils (Sant et al. 2017). The first Badenian trans-

gression stage was relatively short and indicates interplay of 

the tectonic uplift and eustatic sea-level rise (Pavelić 2005).  

In the SGB, this stage corresponds to the NN4 Zone, and cor-

relates well with the first Badenian transgression of the Central 

Paratethys.  There  is  evidence  of  rapid  deepening  from  

the  shal low  water  to  offshore  environment.  In  the  north- 

western part of the SGB, coal layers were covered with brac-

kish and marine sediments (Gostiša et al. 1984). Corallinacean 

(lithothamnium) limestone and calcareous nannofossils show 

evidence of stable paleoconditions in the central part of the SGB. 

On the margin, increasing quantity and variety of allochemical 

components evidence transgression until the highstand system 

tract (HST) (Figs. 5, 9C), correlated with the global 3

rd

 order 

cycle TB 2.3 (Fig. 10). It is suggested that advanced rifting 

and  extension  widened  lowland  area  along  the  Labot  fault 

(Trajanova 2013) therefore enabling ingression of the sea into 

the Lavanttal Basin from the south (Fig. 9C), and formation of 

a  marine  embayment.  Local  more  frequent  alternation  of 

marine and non-marine environment (V section) is presumably 

a reflection of inflows into the shallow sea and of near-shore 

paleomorphology.

The Early Badenian transgression in the SGB is temporal 

and partly facies equivalent to the transgression recorded in 

the  surrounding  basins  of  the  PBS:  Mura–Zala,  Styrian, 

Lavanttal, North Croatian (e.g., Reischenbacher et al. 2007; 

Ćorić et al. 2009; Hohenegger et al. 2009; Fodor et al. 2011; 

Pavelić  &  Kovačić  2018).  Similar  evolution  is  found  in  

background image

541

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

the  Lower  Badenian  Mühldorf  formation  of  the  Lavanttal 

Basin,  expressed  by  deltaic-estuarine  offshore  transition, 

shoreface, and lagoon (Reischenbacher et al. 2007). Gilbert-

type fan deltas, determined in the GV section of the SGB, also 

formed  in  the  North  Croatian  Basin,  and  offer  a  proof  for  

the  existence  of  coastal  area  during  the  earliest  Badenian 

(Pavelić 2005). A lagoonal environment existed at the same 

time in the SGB. The Terebralia lignitarium lignitarium, and 

oyster shells were found, but they are not indicative for bio-

stratigraphic  subdivision.  Similar  fauna  was  determined  on  

the northern margin of the Oberpullendorf Basin (north-west 

of the Styrian Basin) within the Middle Badenian (Harzhauser 

et al. 2013).

Regression after the HST is correlated to the expansion of 

the East Antarctic ice sheet (Flower & Kennett 1993; Shevenell 

et  al.  2004),  and  corresponds  to  the  Lan2/Ser1  sequence 

boundary (Piller et al. 2007) (Fig. 10). This event is recorded 

as deposition of sandstone above conglomerates in the SGB 

sedimentary succession and as reduced diversity and quantity 

of allochemical components.

The  main  delivery  of  the  sediment  to  the  SGB  was  from  

the north-west, and west (Ivančič et al. 2018). Tonalite peb-

bles,  up  to  50 cm  in  size,  testify  that  the  Periadriatic  fault  

zone was its proximal hinterland, which delivered much more 

sediment to the SGB in the Early Badenian than in the Kar-

patian.  This reflects relatively rapid uplift and exhumation of 

the Eisenkappel igneous belt. It was not possible to identify 

sediment delivery from the Southern Alps. The sediment pro-

ve nance and environmental characteristics in the Early Bade-

nian  are  a  sign  of  a  direct  connection  of  the  SGB  with  

the  Lavanttal  basin  (Reischenbacher  et  al.  2007).  The  first 

Badenian transgression probably formed an embayment in the 

direction of the Klagenfurt Basin as well (Fig. 9C).

Late Early Badenian

This  period  is  characterized  by  the  third  transgression  in  

the SGB, the second in the Badenian, correlated with the cycle 

TB 2.4. It is defined by the occurrence of H. waltrans, which 

is significant for the base of this transgression (Holcová et al. 

2018). At that time, the main extensional phase in the PBS was 

still  in  progress  (Royden  et  al.  1982).  Sea  ingression  into  

the SGB and sea level oscillations are marked by the occur-

rence  of  dark  sediments  indicating  changed  conditions  with 

abundant  flora,  which  caused  frequent  changes  in  the  near- 

bottom oxygenation. Sedimentation took place in more quiet 

conditions, as reflected in deposition of fine-grained sediments. 

The calcareous nannoplankton assemblages argue for an unsta-

ble  environment,  more  turbulent  paleoconditions,  and  shal-

lowing of the sea water. Their age is correlated with the NN5 

Zone. Co-occurrence of the NN5 Zone in the Lavanttal Basin 

and SGB points to the existence of the sea connection between 

the two basins, suggesting a northward trending embayment. 

Contemporary  sedimentation  is  recorded  in  the  Styrian 

(Hohenegger et al. 2009), Northern Croatian (Ćorić et al. 2009; 

Brlek et al. 2016; Pavelić & Kovačić 2018), Mura–Zala (Fodor 

et al. 2011) and Lavanttal basins (Reischenbacher et al. 2007). 

Marine sedimentation continued into the Middle Badenian in 

all the stated basins, but ceased in their shallower peripheral 

parts, in the SGB, and in the Lavanttal Basin, after the late 

Early Badenian. Deposition of clayey material with coal layer 

continued  without  break  on  the  top  of  the  NN5  zone  in  

the MD-1/05 borehole, which marks the end of the Miocene 

sedimentation in the SGB. After the break, sedimentation in 

the SGB continued in a fluvial regime in the Plio-Quaternary.

This late Early Badenian regression could be correlated to  

a  sea-level  drop  in  the  upper  part  of  the  Upper  Langhian 

(sequence boundary 2 (SB2), Fig. 10) (Strauss et al. 2006). 

SB2  is  correlated  with  the  first  Antarctic  cooling  step  at   

14.2 My (Shevenell et al. 2004). This event is not expressed 

globally and could be confined to the Central Paratethys only 

(Rögl et al. 2007). 

Post Early Badenian

Absence of the Middle Badenian and younger sediments in 

the SGB was the result of several contemporaneous events. 

Apart from the sea-level drop, additional reasons for the ces-

sation  of  sedimentation  could  be  interrupted  connection  of  

the  SGB  with  the  surrounding  basins  around  the  end  of  

the Lower Badenian. It was presumably caused by the uplift 

and exhumation of the Pohorje tectonic block, and its oblique 

shift  and  rotation  along  the  Labot  fault  (Trajanova  2011, 

2013). Uplift of the Pohorje tectonic block, and its synchro-

nous counter-clockwise rotation (Márton et al. 2006) gradually 

cut  the  connection  of  the  SGB  with  the  Lavanttal  basin  to  

the north, and with Mura-Zala and Styrian Basins to the north-

east and south-east (Trajanova 2011, 2013) (Fig. 9D). Erosion 

of the Miocene sediments started and led to thickness reduc-

tion and the absence of Karpatian and Lower Badenian sedi-

ments on the fold hinges. A synchronous erosional event can 

also  be  traced  in  the  shallower  parts  of  the  North  Croatian 

Basin (Avanić 1997; Pavelić 2005). 

Conclusions

The evolution of the SGB is correlated to the evolution of 

the PBS. The sedimentary successions record three trans-

gression-regression  cycles,  which  generally  correspond  to  

the global 3

rd

 order sequences. 

•  The evolution of the SGB started in the Lower Miocene, in 

the terrestrial environment of the Ottnangian/Karpatian with 

deposition of talus and alluvial fan sediments. 

•  The first transgression of the cycle TB 2.2 followed, cor-

related to the NN4 Zone. 

•  Regression  stage  at  the  Karpatian/Badenian  boundary  is 

correlated to the Bur5/Lan1. Sedimentation took place in a 

ter restrial  environment.

•  The second transgression in the SGB occurred in the Early 

Badenian initiated in a transitional environment with simul-

taneous  deposition  of  lagoonal  and  deltaic  sediments. 

background image

542

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Transgressions reflected in gradual increase in variety and 

quantity of marine microfossils until the HST, when the entire 

area of the SGB was flooded. This transgression is correlated 

to the TB 2.3 cycle. The calcareous nannoplankton assem-

blages indicate stable paleoconditions of the water column.

•  The  following  regression  is  correlated  to  the  Lan2/Ser1 

sequence boundary.

•  The second Badenian transgression is correlated to the glo-

bal  sea-level  rise  and  corresponds  to  the  TB  2.4  trans-

gression cycle. The calcareous nannoplankton assemblages 

demonstrate unstable paleoconditions with shallowing trend 

of the sea water, and turbulent environment. Assemblages 

with  domination  of  C. pelagicus  are  a  sign  of  shallow, 

 nutrient rich paleoenvironment.

•  The  diminishing  of  the  basin  is  marked  by  deposition  of 

clayey, coal bearing sediments, and is correlated to the SB2. 

•  Based on investigations of calcareous nannofossils, the Medi-

terranean zones MNN4a, MNN4b and MNN5a were iden-

tified. The connection with the Mediterranean region was 

established during NN4 (MNN4a), and probably interrupted 

in regression stages between the Karpatian/Early Badenian 

and NN4 Early Badenian/NN5 Early Badenian, and finally 

interrupted in the upper NN5 (MNN5a). 

•  No  younger  sediments  were  recorded  in  the  basin,  which 

indicates cessation of sedimentation in the late Early 

Badenian  and  subsequent  erosion  prior  to  the  onset  of  

the Pliocene–Quaternary fluvial sedimentation.

Acknowledgements:  The  present  study  was  funded  by  

the Slovenian Research Agency (ARRS) in the framework of 

the  Young  Researchers  programme  and  the  research  pro-

grammes  P1-0020  (Groundwaters  and  Geochemistry)  and 

P-0025 (Mineral Resources). Thanks to Mathias Harzhauser 

(NHM,  Vienna)  for  determining  molluscs  collected  during  

the mapping work. We would like to thank Mladen Štumergar 

for preparation of samples for petrographic and geochemical 

analysis. The authors also owe gratitude to Dragomir Skaberne, 

Jernej Jež, Blaž Milanič, Manja Žebre, and Matevž Novak for 

their generous help and support.

References

Anthonissen E. & Ogg J.G. 2012: Appendix 3. Cenozoic and Creta-

ceous biochronology of planktonic foraminifera and calcareous 

nannofossils. In: Gradstein F.M., Ogg J.G., Schmitz M.D. & Ogg 

G.M (Eds.): The Geologic Time Scale 2012. Elsevier, Amster-

dam, 1083–1127.

Aubry M.P. 1992: Late Paleogene calcareous nannoplankton evolu-

tion: a tale of climatic deterioration. In: Prothero D.R., Berggren 

W.A. (Eds.): Eocene-Oligocene Climatic and Biotic Evolution. 

Princeton University Press, 272–309.

Auer  G.,  Piller  W.E.  &  Harzhauser  M.  2014:  High-resolution 

 calca reous nannoplankton palaeoecology as a proxy for small-

scale environmental changes in the Early Miocene. Mar. Micro­

paleontol. 111, 53–65.

Avanić  R.  1997:  Facies  analysis  of  Middle  Miocene  on  southern 

slopes of Mt. Medvednica. Unpubl. MSc Thesis, University of 

Zagreb (in Croatian). 

Báldi  T.  1989:  Tethys  and  Paratethys  through  Oligocene  times. 

 Remarks to an comment. Geol. Carpath. 40, 1, 85–99.

Beck-Mannagetta  P.  1952:  Zur  Geologie  und  Palaontologie  des 

 unteren Lavanttal. Jahrb. Geol. Bundesanst. 95, 1–102.

Bistricic A. & Jenko K. 1985: Area No. 224 b1: Transtethyan Trench 

“Corridor”, YU. In: Steininger F.F., Senes J., Kleemann K. & 

Rögl F. (Eds.): Neogene of the Mediterranean Tethys and Para-

tethys. Stratigraphic correlation tables and sediment distribution 

maps. University of Vienna, Vienna, 1, 72–73.

Brlek M., Špišić M., Brčić V., Mišur I., Kurečić T., Miknić M., Avanić R., 

Vrsaljko  D.  &  Slovenec  D.  2016:  Mid-Miocene  (Badenian) 

transgression on Mesozoic basement rocks in the Mt. Medvednica 

area of northern Croatia. Facies 62, 1–21. 

Buser  2009:  Geological  map  of  Slovenia  1:  250,000.  Geological 

 survey of Slovenia

Csontos  L.  1995:  Cenozoic  tectonic  evolution  of  the  Intra-Carpa- 

thian area: a review. Acta Vulcanol. 7, 1–13.

Csontos L. & Nagymarosy A. 1998: The Mid-Hungarian line: A zone 

of repeated tectonic inversions. Tectonophysics 297, 51–71. 

Csontos L., Nagymarosy A., Kováč M. & Horváth F. 1992: Tertiary 

evolution of the intra-Carpathian area: a model. Tectonophysics 

208, 221–241.

Ćorić S. & Rögl F. 2004: Roggendorf-1 borehole, a key section for 

Lower Badenian transgressions and the stratigraphic position of 

the Grund Formation. Geol. Carpath. 55, 2, 165–178. 

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

nannoplankton  assemblages  from  the  Baden-Sooss  section 

(Middle Miocene of Vienna Basin, Austria). Geol. Carpath. 59, 

5, 447-460. 

Ćorić S., Pavelić D., Rögl F., Mandic O. & Vrabac S. 2009: Revised 

Middle Miocene datum for initial marine flooding of North 

 Croatian Basins (Pannonian Basin System, Central Paratethys). 

Geol. Croat. 62, 31–43.

Ćorić S., Trajanova M. & Lapanje A. 2011: Lower/Middle Miocene 

deposits  from  the  Slovenj  Gradec  basin  (NW  Slovenia).  In: 

 Kyška Pipík R., Starek D. & Staňová S. (Eds.): The 4th Interna-

tional  Workshop  on  the  Neogene  from  the  Central  and 

South-eastern Europe: abstracts and guide of excursion. Faculty 

of Natural Sciences, Matej Bel University, Banská Bystrica, 8.

Ebner  F.  &  Sachsenhofer  R.F.  1995:  Palaeogeography,  subsidence 

and thermal history of the Neogene Styrian Basin (Pannonian 

basin system, Austria). Tectonophysics 242, 133–150. 

Flower  B.P.  &  Kennett  J.P.  1993:  Middle  Miocene  ocean-climate 

transition: High-resolution oxygen and carbon isotopic records 

from  Deep  Sea  Drilling  Project  Site  588A,  southwest  Pacific. 

Paleooceanography 8, 4, 811–843.

Fodor L., Uhrin A., Palotás K., Selmeczi I., Tóthné Makk Á., Rižnar I., 

Trajanova M., Rifelj H., Jelen B., Budai T., Koroknai B., Mozetič S., 

Nádor A. & Lapanje A. 2011: Geological and structural model of 

the Mura–Zala Basin and its rims as a basis for hydrogeological 

analysis. A Magy. Állami Földtani Intézet Évi Jelentése, 47–92 

(in Hungarian). 

Fornaciari E., Di Stefano A., Rio D. & Negri A. 1996: Middle Mio-

cene  calcareous  nannofossil  biostratigraphy  in  the  Mediterra-

nean region. Micropaleontology 42, 1, 37–63.

Frisch W., Kuhlemann J., Dunkl I. & Brügel A. 1998: Palinspastic 

reconstruction  and  topographic  evolution  of  the  Eastern Alps 

during  late  Tertiary  tectonic  extrusion.  Tectonophysics  297, 

1–15. 

Gostiša B., Hamrla M., Kosmač S, Arko A., Hoznar A. & Jelen F. 

1984: Coalmines Holmec and Leše. Reopening study. Internal 

report of the Geological survey of Slovenia, 162 (in Slovenian). 

Gross M., Fritz I., Piller W.E., Soliman A., Harzhauser M., Hubmann B., 

Moser  B.,  Scholger  R.,  Suttner  T.J.  &  Bojar  H.P.  2007:  

The  Neogene  of  the  Styrian  Basin  —  Guide  to  excursions. 

 Joannea Geol. Paläont. 193, 117–193.

background image

543

MIOCENE PALAEOGEOGRAPHY AND BIOSTRATIGRAPHY OF THE SLOVENJ GRADEC BASIN

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Haq B.U. 1980: Biogeographic history of Miocene calcareous nanno-

plankton and paleocaenography of the Atlantic Ocean. Micro­

paleontology 26, 414–443.

Haq B.U., Hardenbol J. & Vail P.R. 1988: Mesozoic and Cenozoic 

chronostratigraphy  and  eustatic  cycles.  In:  Wilgus  C.K.,   

Hastings  B.S.,  Posamentier  H.,  van Wagoner  J.,  Ross  C.A.  & 

Kendall  C.G.St.C.  (Eds.):  Sea-level  changes:  An  integrated  

approach. SEPM Spec. Publ. 42, 71–108.

Hardenbol J., Thierry J., Farley M.B., Jacquin T., de Graciansky P.C. 

&  Vail  P.R.  1998:  Mesozoic  and  Cenozoic  sequence  chrono-

stratigraphic framework of European Basins. In: de Graciansky 

P.C., Hardenbol J., Jacquin T. & Vail P.R. (Eds.): Mesozoic and 

Cenozoic  sequence  stratigraphy  of  European  Basins.  SEPM 

Spec. Publ. 60, 3–13.

Harzhauser M. & Piller W.E. 2007: Benchmark data of a changing sea 

—  Palaeogeography,  Palaeobiogeography  and  events  in  the 

 Central Paratethys during the Miocene. 

Palaeogeogr. Palaeo­

climatol. Palaeoecol. 253, 8–31. 

Harzhauser  M.,  Peckmann  J.,  Birgel  D.,  Draganits  E.,  Mandic  O., 

Theobalt D. & Huemer J. 2013: Stromatolites in the Paratethys 

Sea during the Middle Miocene climate transition as witness of 

the Badenian salinity crisis. Facies 60, 429–444. 

Hasenhüttl C., Kraljic M., Sachsenhofer R.F., Jelen B. & Rieger R. 2001: 

Source  rocks  and  hydrocarbon  generation  in  Slovenia  (Mura 

 Depression, Pannonian Basin). Mar. Pet. Geol. 18, 115–132. 

Hinterlechner-Ravnik A. & Trajanova M. 2009: Metamorphic rocks. 

In: Pleničar M., Ogorelec B. & Novak M. (Eds.): The geology of 

Slovenia. Geological survey of Slovenia, Ljubljana, 69–90.

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

Scholger R. & Stingl K. 2009: The Styrian Basin: A key to the 

Middle Miocene (Badenian/Langhian) Central Paratethys trans-

gressions. Austrian J. Earth Sci. 102, 102–132.

Hohenegger J., Ćorić S. & Wagreich M. 2014: Timing of the middle 

miocene badenian stage of the central paratethys. Geol. Carpath. 

65, 1, 55–66.

Holcová K., Doláková N., Nehyba S. & Vacek F. 2018: Timing of 

Langhian  bioevents  in  the  Carpathian  Foredeep  and  northern 

Pannonian Basin in relation to oceanographic, tectonic and cli-

matic processes. Geol. Quarterly 62, 1, 3–17. 

Horváth F. 1993: Towards a mechanical model for the formation of 

the Pannonian basin. Tectonophysics 226, 333–357.

Horváth F. 1995: Phases of compression during the evolution of the 

Pannonian  Basin  and  its  bearing  on  hydrocarbon  exploration. 

Mar. Pet. Geol. 12, 837–844. 

Horváth F. & Royden H.L. 1981: Mechanism for the formation of the 

intra-Carpathian basins: a review. Earth Sci. Rev. 1, 3–4, 307–316.

Huismans R.S., Podladchikov Y.Y. & Cloetingh S.A.P.L. 2001: The 

Pannonian basin: Dynamic modelling of the transition from pas-

sive to active rifting. Stephan Mueller Spec. Publ. Ser. 3, 41–63. 

Ivančič K., Trajanova M., Skaberne D. & Šmuc A. 2018: Provenance 

of the Miocene Slovenj Gradec Basin sedimentary fill, Western 

Central Paratethys. Sediment Geol. 375, 256–267.

Jelen B., Rifelj H., Skaberne D., Poljak M. & Kralj P. 2008: Slovenian 

Paratethys basins. In: McCann T. (Ed.): The geology of Central 

Europe, Vol 2. Mesozoic and Cenozoic, Part 17 Paleogene and 

Neogene. Geol. Soc. London, London, 1098–1102.

Kovačić M. & Pavelić D. 2017: Neogene stratigraphy of the Slavonian 

mountains.  In:  Kovačić  M.,  Wacha  L.,  Horvat  M.  (Eds.): 

Fieldtrip Guidebook. 7NCSEE Workshop. Croatian Geological 

Societiy, Velika, 5–9.

Kováč M., Nagymarosy A., Oszczypko N., Csontos L., Slaczka A., 

Marunteanu  M.,  Matenco  L.  &  Márton  E.  1998:  Palinspastic 

 reconstruction  of  the  Carpathian-Pannonian  region  during  the 

Miocene. In: Rakús M. (Ed.): Geodynamic development of the 

Wes tern  Carpathians.  Geol. Surv. Slovak Rep., Bratislava,  

189–217.

Kováč M., Hudáčková N., Halásová E., Kováčová M., Holcová K., 

Oszczypko-Clowes  M.,  Báldi  K.,  Less  G.,  Nagymarosy  A., 

 Ruman A., Klučiar T. & Jamrich M. 2017a: The Central Parate-

thys  palaeoceanography :  a  water  circulation  model  based  on 

microfossil proxies , climate , and changes of depositional envi-

ronment. Acta Geol. Slovaca 9, 75–114.

Kováč M., Márton E., Oszczypko N., Vojtko R., Hók J., Králiková S., 

Plašienka D., Klučiar T., Hudáčková N. & Oszczypko-Clowes 

M. 2017b: Neogene palaeogeography and basin evolution of the 

Western Carpathians, Northern Pannonian domain and adjoining 

areas. Global Planet Change 155, 133–154.

Kováč M., Halásová E., Hudáčková N., Holcová K., Hyžný M., Jamrich 

M. & Ruman A. 2018: Towards better correlation of the Central 

Paratethys regional time scale with the standard geological time 

scale of the Miocene Epoch. Geol. Carpath. 69, 3, 283–300.

Kralj  P.,  Vrabec  M.,  Trajanova  M.,  Ivančič  K.  &  Mencin  Gale  E. 

2018: Geological evolution of Cenozoic sedimentary basins in 

the Velenje region. In: Novak M., Markič M., Petkovšek A. & 

Trajanova  T.  (Eds):  5.  slovenski  geološki  kongres,  field  trips 

guidebook. Geological survey of Slovenia, Ljubljana, 45-60. 

Lohmann G.P. & Carlson J.J. 1981: Oceanographic significance of 

Pacific  late  Miocene  calcareous  nannoplankton.  Mar. Micro­

paleontol. 6, 553–579.

Lorinczi  P.  &  Houseman  G.  2010:  Geodynamical  models  of  litho-

spheric  deformation,  rotation  and  extension  of  the  Pannonian 

Basin of Central Europe. Tectonophysics 492, 73–87. 

Martini E. 1971 (Ed.): Standard Tertiary and Quaternary calcareous 

nannoplankton zonation. Proceedings of the II Planktonic Con-

ference.  Tecnoscienza, Roma, 739–785. 

Márton E., Trajanova M., Zupančič N. & Jelen B. 2006: Formation, 

uplift and tectonic integration of a Periadriatic intrusive complex 

(Pohorje,  Slovenia)  as  reflected  in  magnetic  parameters  and 

 palaeomagnetic directions. Geophys. J. Int. 167, 3, 1148–1159.

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

cene events in Romania. Acta Palaeontol. Romaniae 6, 203–215.

Mioč P. 1978: Explanatory notes for the sheet Slovenj Gradec. Basic 

geological  map  of  the  SFRJ  1:100,000.  Federal Geol. Surv., 

 Belgrade, 1–74 (in Slovenian).

Mioč  P.  &  Žnidarčič  M.  1976:  Basic  geological  map  of  the  SFRJ 

1:100,000, sheet Slovenj Gradec (Cartographic material). Federal 

Geol. Surv., Belgrade (in Slovenian).

Mioč P. & Žnidarčič M. 1983: Explanatory notes for the sheet Ravne 

na  Koroškem.  Basic  geological  map  of  the  SFRJ  1:100,000. 

Federal Geol. Surv., Belgrade, 1–69 (in Slovenian).

Mioč P. & Žnidarčič, M. 1989: Explanatory notes for the sheet Mari-

bor and Leibniz. Basic geological map of the SFRJ 1:100,000. 

 Federal Geol. Surv., Belgrade, 1–69.

Mioč P. & Žnidarčič M. 2001: Geological structure overview of the 

marginal part of the Pannonian Basin in Slovenia. In: Horvat A. 

(Ed.): 15th Meeting of Slovenian Geologists. Faculty of Natural 

Sciences and Enggineering, 64–65 (in Slovenian).

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

Coccolithophores in the western North Atlantic Ocean. Marine 

Biology 54, 319-328.

Otoničar  B.  &  Cimerman  F.  2006:  Facial  analysis,  biostratigraphy, 

and deposition model of Middle Miocene carbonate rocks, bet-

ween the Krško village, and Obrežje. In: Režun, B., Eržen U., 

Petrič M. & Gantar I. (eds.): Zbornik povzetkov. 2nd Slovenian 

Geological Congress, Idrija, 71 (in Slovenian).

Pavelić D. 2005: 9. Cyclicity in the evolution of the neogene north 

Croatian  basin  (Pannonian  Basin  System).  In:  Van  Loon A.J. 

(Ed): Cyclic development of sedimentary basins. Dev. Sedimen­

tol., 273–284. 

Pavelić D. & Kovačić M. 1999: Lower Miocene Alluvial Deposits of 

the Požeška Mt . (Pannonian Basin, Northern Croatia): Cycles, 

Megacycles and Tectonic Implications. Geol. Croat. 52, 67–76.

background image

544

IVANČIČ, TRAJANOVA, ĆORIĆ, ROŽIČ and ŠMUC

GEOLOGICA CARPATHICA

, 2018, 69, 6, 528–544

Pavelić D. & Kovačić M. 2018: Sedimentology and stratigraphy of 

the  Neogene  rift-type  North  Croatian  Basin  (Pannonian  Basin 

System, Croatia): A review. Mar. Petr. Geol. 91, 455–469. 

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

H.M., Saunders J.B. & Perch-Nielsen K. (Eds.): Plankton stra-

tigraphy. Cambridge University Press, 427–554.

Piller  W.E.,  Egger  H.,  Erhart  C.W.,  Gross  M.,  Harzhauser  M., 

 Hubmann B., Van Husen D., Krenmayr H.-G., Krystyn L., Lein 

R., Lukeneder A., Mandl G.W., Rögl F., Roetzel R., Rupp C., 

Schnabel W., Schönlaub H.P., Summesberger H., Wagreich M. 

& Wessely G. 2004: Die stratigraphische Tabelle von Österreich 

(sedimentäre  Schichtfolgen).  —  1  tab.  Kommision  für  die 

paläontologische und stratigraphische Erforschung Österreichs 

der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Öster­

reichische Stratigraphische Kommission, Wien.

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

 Paratethys  stratigraphy  –  current  status  and  future  directions. 

Stratigraphy 4, 151–168.

Poljak M., Mikuž V., Trajanova M., Hajek-Tadesse V., Miknić M., 

Jurkovšek B. & Šoster A. 2016: Badenian and Sarmatian beds in 

excavation pit for the hydroelectric power plant Brežice, Slove-

nia. Geologija 59, 2, 127–154  (in Slovenian).

Rasser M.W., Harzhauser M., Anistratenko O.Y., Anistratenko V.V., 

Bassi D., Belak M., Berger J.-P., Bianchini G., Čičić S., Ćosović 

V., Doláková N., Drobne K., Filipescu S., Gürs K., Hladilová Š., 

Hrvatović  H.,  Jelen  B.,  Kasiński  J.R.,  Kováč  M.,  Kralj  P., 

 Marjanac T.,  Márton  E.,  Mietto  P.,  Moro A.,  Nagymarosy A., 

Nebelsick J. H., Nehyba S., Ogorelec B., Oszczypko N., Pavelić 

D., Pavlovec R., Pavšič J., Petrova P., Piwocki M., Poljak M., 

Pugliese N., Redžepović R., Rifelj H., Roetzel R., Skaberne D., 

Sliva  Ľ.,  Standke  G.,  Tunis  G.,  Vass  D.,  Wagreich  M.  & 

 Wesselingh F. 2008: Palaeogene and Neogene. In: McCann T. 

(Ed.): The Geology of Central Europe, Volume 2: Mesozoic and 

Cenozoic. Geol. Soc. London, London, 1031–1139.

Reischenbacher D., Rifelj H., Sachsenhofer R.F., Jelen B., Ćorić S., 

Gross M. & Reichenbacher B. 2007: Early Badenian paleoenvi-

ronment in the Lavanttal Basin (Mühdorf Formation; Austria): 

Evidence  from  geochemistry  and  paleontology.  Austrian J. 

Earth Sci. 100, 202–229.

Rižnar I., Miletić D., Verbič T. & Horvat A. 2002: Middle Miocene 

sediments on the northern part of Gorjanci between Čatež and 

Kostanjevica (SE Slovenia). Geologija 45, 2, 531–536, 

Rögl  F.  1998:  Palaeogeographic  Considerations  for  Mediterranean 

and  Paratethys  Seaways  (Oligocene  to  Miocene). Ann. des 

Naturhist. Mus. Wien. 99A, 279–310.

Rögl  F.,  Spezzaferri  S.  &  Ćorić  S.  2002:  Micropaleontology  and 

 biostratigraphy  of  the  Karpatian-Badenian  transition  (Early–

Middle  Miocene  boundary)  in  Austria  (Central  Paratethys). 

Cour. Forsch.­Inst. Senckenb. 237, 47–67.

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

R.,  Spezzaferri  S.  &  Stingl  K.  2007:  Cyclostratigraphy  and 

Transgressions  at  the  Early/Middle  Miocene  (Karpatian/Bade-

nian) Boundary in the Austrian Neogene Basins (Central Parate-

thys). Scr. Fac. Sci. Nat. Univ. Masaryk. Brun. 36, 7–13.

Royden L. H. 1988: Late Cenozoic tectonics of the Pannonian basin 

system.  In:  Royden,  H.L.,  Horváth,  F.  (Eds.):  The  Pannonian 

 Basin: A Study in Basin Evolution. Am. Assoc. Pet. Geol. Mem. 

27–48.

Royden L.H., Horváth, F. & Burchfiel B.C. 1982. Transform faulting, 

extension, and subduction in the Carpathian Pannonian region. 

Geol. Soc. Am. Bull. 93, 717–725.

Royden L., Horváth F., Nagymarosy A. & Stegena L. 1983: Evolution 

of the Pannonian basin system 2; subsidence and thermal history. 

Tectonics 2, 1, 91–137. 

Sant K., Palcu D.V., Mandic O. & Krijgsman W.  2017: Changing seas 

in the Early–Middle Miocene of Central Europe: a Mediterra-

nean approach to Paratethyan stratigraphy. Terra Nova 1–9. 

Sachsenhofer R.F. 1996: The Neogene Styrian Basin: An overview. 

Mitteilungen der Gesellschaft der Bergbaustudenten Österreichs 

41, 19–32.

Schmid S. M., Bernoulli D., Fügenschuh B., Matenco L., Schefer S., 

Schuster R., Tischler M. & Ustaszewski K. 2008: The Alpine–

Carpathian–Dinaridic  orogenic  system:  correlation  and  evolu-

tion of tectonic units. Swiss J. Geosci. 101, 139–183.

Shcherbinina E. 2010: Response of early Paleogene nannofossils to 

periodically  increased  nutrient  availability  in  the  NE  Peri- 

Tethys. Geophys. Res. Abstracts 12, EGU2010-13597. 

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

southern  ocean  cooling  and  antarctic  cryosphere  expansion. 

 Science 305, 1766–1770.

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

paleobiogeography and paleoecology: an example from Karpa-

tian  (Latest  Burdigalian)  benthic  and  planktonic  foraminifera 

and calcareous nannoplankton from the Central Paratethys. Geo­

bios, Mémoir spécial. 24, 241–256.

Spezzaferri S., Rögl F., Ćorić S. & Hohenegger J. 2004: Paleoenvi-

ronmental changes and agglutinated foraminifera across the Kar-

patian/Badenian (Early/Middle Miocene) boundary in the Styrian 

Basin (Austria, Central Paratethys). In: Buík M. & Kaminski M. 

(Ed.):  Proceedings  of  the  Sixth  International  Workshop  on 

 Agglutinated  Foraminifera. Grzybowski Foundation Special 

Publication 8, 423–459.

Stingl K. 1994: Depositional environment and sedimentary facies of 

the basinal sediments in the Eibiswalder Bucht (Radl Formation 

and  Lower  Eibiswald  Beds),  Miocene  Western  Styrian  Basin, 

Austria. Geol. Rundsch. 83, 811–821.

Strauss P., Harzhause, M., Hinsch R. & Wagreich M. 2006: Sequence 

stratigraphy  in  a  classic  pull-apart  basin  (Neogene,  Vienna 

 Basin). A 3D seismic based integrated approach. Geol. Carpath. 

57, 185–197.

Tari G., Horváth F. & Rumpler J. 1992. Styles of extension in the 

Pannonian Basin. Tectonophysics 208, 203–219.

Tari G., Báldi T. & Báldi-Beke M. 1993: Paleogene retroarc flexural 

basin  beneath  the  Neogene  Pannonian  Basin:  A  geodynamic 

model. Tectonophysics 226, 433–455. 

Trajanova M. 2011: Detached part of the Central Paratethys in the 

Slovenj Gradec basin, northern Slovenia. 17

th

 Meeting of the As-

sociation of European Geological Societies. The Serbian Geo­

logical Society, Belgrade, 265. 

Trajanova M. 2013: Age of the Pohorje Mountains magmatism; new 

view  on  the  origin  of  the  Pohorje  tectonic  block.  PhD thesis. 

Univ. of Ljubljana (in Slovenian).

Vass D., Konečný V. & Šefara J. 1979: Geology of Ipeľská kotlina 

(depression)  and  Krupinská  planina  Mts.  Geologický Ústav 

 Dionýza  Štúra, Bratislava, 277 p (in Slovak). 

Vass D., Pereszlényi M., Milička J. & Bartek V. 1999: Characteristics 

of the Bukovinka Formation coal and its comparison with the coal 

of the Pôtor Mb. of Salgótarján Formation. Mineralia Slovaca 

31, 555–560 (in Slovak). 

Vrabec M., Šmuc A., Pleničar M. & Buser S. 2009: Geological evolu-

tion of Slovenia — an overview. In: Pleničar M., Ogorelec B., 

Novak M. (Eds.): The Geology of Slovenia. Geological survey 

of Slovenia, Ljubljana, 23–40.

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

lithophores in ocean waters. In: Winter A. & Siesser W. (Eds.): 

Coccolithophores.  Cambridge University Press,  Cambridge, 

13–37.

Young J.R. 1998: Neogene nannofossils. In: Bown P.R. (Ed.) Calcar­

eous Nannofossil Biostratigraphy.  Kluwer  Academic  Publica­

tions, Dordrecht, 225–265.