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Planktic foraminifera stratigraphy along the Oceanic Anoxic Event II of the Tunisian Tethys
Theobald Hazod
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Michael Wagreich
DOI
10.25365/thesis.73271
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-31139.59049.715694-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Norden Tunesiens ist weithin bekannt für Tethys-Ablagerungen aus der Oberkreide. Die Schwarzschiefer (Black Shale) der Cenomanium-Turonium-Grenze stellen einen wichtigen Teil der Kreide-Stratigraphie Forschung sowie der Erforschung von globalen Sauerstoffkrisen im Ozean (Oceanic Anoxic Events) dar. Die Bahloul Formation in Tunesien ist aufgebaut aus Tiefwasserablagerungen rund um das OAE-2, welche reich an organischem Material sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Schwarzschiefer - Proben aus einem ~39m mächtigen Aufschluss in Oued Kharroub (Nördl. Tunesien) auf ihren Gehalt an Mikrofossilien analysiert, wobei der Fokus auf planktischen Foraminiferen lag. Das Ziel dieser Arbeit war es, eine biostratigraphische Analyse, eine Biozonierung des Profils und somit des OAE-2 durchzuführen. Die Charakteristika der verschiedenen Fossil-Vergemeinschaftungen wurden im Detail analysiert, um Informationen über paläoökologische Dynamiken, sowie Paläoumweltbedingungen zu erlangen. 12 Proben wurden analysiert, gezählt (>300 Individuen), und klassifiziert. Zusätzlich zu der Studie der Mikrofossilien wurden geochemische Parameter untersucht, um ein erweitertes Verständnis des OAE-2 in dieser Lokalität zu erlangen. Diese umfassten den Karbonat-Gehalt, den Gehalt an organischem Kohlenstoff (Total Organic Carbon) sowie stabile Kohlenstoffisotopen Verhältnisse (Delta13Ccarb). Drei planktische Foraminiferen Zonen und einige sekundäre Bio-Events wurden entlang des OK-Profils identifiziert. Die Basis des Profils, die ersten 2-3 m, repräsentieren die Rotalipora cushmani Zone (Dicainella algeriana Subzone). Die Mikrofossilien-Vergesellschaftungen reflektieren stabile Umweltbedingungen, mit sauerstoffreichem tieferem Wasser und einer hohen Diversität an großen, gekielten planktischen Foraminiferen (Rotalipora, Praeglobotruncana). Das letzte Vorkommen von R. cushmani geht einher mit dem Aussterben des Genus Rotalipora bei Meter -0.70, etwas unterhalb des ersten Delta13Ccarb - Peaks. Dies markiert den Beginn der OAE-2 und einen abrupten Wandel in der Verteilung planktischer Foraminiferen Spezies (W. archaeocretacea Zone). Das Aussterben von Rotalipora leitet eine Krise der gekielten Morphotypen unter den planktischen Foraminiferen ein, die, mit temporären Ausnahmen, bis zum oberen Ende des Profils anhält. Eine dieser kurzen Phasen mit erhöhtem Auftreten von K-Strategen ist in der Mitte der W. archaeocretacea Zone, direkt über einem ~3m Silica-Intervall mit einem Höhepunkt an Radiolarien-Vorkommen gelegen, und eine zweite liegt am Beginn der H. helvetica Zone. Die Erstere sieht Mischformen von H. praehelvetica und H. helvetica, sowie große Formen des Genus Dicarinella. Die Vergesellschaftungen von planktischen Foraminiferen entlang des Profils sind durchwegs dominiert von Opportunisten und Bewohnern des oberflächennahen Teils der Wassersäule. Die häufigsten Genera sind Heterohelix, Whiteinella und Muricohedbergella. Der immense Anstieg im prozentuellen Anteil von Heterohelix im Vergleich zu den anderen PF-Spezies (Heterohelix shift) ist ein wichtiges Bio-Event dieses Profils. Das erste Vorkommen von H. helvetica geht mit dem zweiten Radiolaria Höhepunkt sowie dem zweiten Wiederauftreten von gekielten Formen (Dicarinella, Marginotruncana) einher. H. helvetica selbst ist hier jedoch äußerst rar und konnte in der obersten Probe des Profils nicht gefunden werden. Die Umweltbedingungen während des OAE-2 in Oued Kharroub können als hoch angespannt in Bezug auf Sauerstoffverfügbarkeit und Eutrophie bezeichnet werden. Bedingungen, die es großen gekielten, komplexen Morphotypen, mit den genannten Ausnahmen, nicht erlauben, sich auszubreiten. Die stabile Kohlenstoff-Isotopen Exkursion reicht vom letzten Auftreten von R. cushmani bis direkt unter dem ersten Auftreten von H. helvetica. Dies ergibt in etwa 20m des Profils, welche das OAE-2 repräsentieren. TOC-Werte kulminieren in einem Plateau, welches dem Isotopen-Signal gegenüber verspätet auftritt (9.50-20.00). Kalziumkarbonat-Werte sind reduziert im mittleren Teil des Profils und korrelieren mit der Isotopenkurve und dem Rückgang der Anzahl an Mikrofossilien pro Gramm Sediment. Benthische Foraminiferen sind durchwegs selten und zeigen geringe Diversität, wobei kleine infaunale Formen zum oberen Ende des Profils hin häufiger werden. Generell bleiben die Faunen-Vergesellschaftungen bis zum oberen Ende des Profils OAE-typisch. Dort findet sich auch ein Höhepunkt des Vorkommens von Guembelitria, sowie die größten Exemplare von Heterohelix. Dies wirft Fragen bezüglich der Umweltbedingungen, sowie der stratigraphischen Position in dieser obersten Probe auf.
Abstract
(Englisch)
Northern-Central Tunisia is well known for its Upper Cretaceous Tethyan black shale deposits. They constitute an important part of the research on Cretaceous stratigraphy and Oceanic Anoxic Events in particular. The Bahloul Formation of Tunisia comprises deep water deposits rich in organic matter, that span over the Cenomanian-Turonian boundary and the Oceanic Anoxic Event 2 (CTBE). Black shale samples from a ~38m thick section in Oued Kharroub (northern-central Tunisia) have been studied for their microfossil content, focusing on planktic foraminifera, in order to obtain a biostratigraphical zonation of the section and thus the OAE-2 event at the southern Tethyan margin. Moreover, the characteristics of the assemblages were studied in detail, to gain insight into paleoenvironmental conditions and paleoecological dynamics that prevailed at this specific locality. The outcrop yielded 12 samples containing microfossils, that have been studied, counted and classified. In addition to the faunal study, geochemical data, including carbonate content (CaCO3), total organic carbon content (TOC), and Stable Carbon Isotope data (Delta13Ccarb), have been used to further enhance stratigraphic and paleoenvironmental understanding of the Oued Kharroub section. Three planktic foraminifera biozones and several secondary associated bioevents could be identified. The base of the section, including the first 2-3 meters represents the Rotalipora cushmani zone (Dicarinella algeriana subzone). The assemblages in this zone reflect relatively stable environmental conditions, with at least partly oxygenated bottom waters and abundant and diverse large keeled planktic foraminifera (Rotalipora, Praeglobotruncana). The LO of R. cushmani, along with the extinction of the genus Rotalipora is reported at -0.70, just below the first Delta13Ccarb - peak. It marks the beginning of the faunal turnover and the W. archaeocretacea zone, which spans over ~20m in this section. With the extinction of Rotalipora, a crisis for keeled, deep dwelling foraminifera could be observed, that persists until the top of the section. One minor return of keeled taxa is reported in the middle of the W. archaeocretacea zone just above a ~3m silica interval with an acme of radiolaria. Here, transitional forms between H. praehelvetica and H. helvetica occur, as well as large Dicarinella. This has been interpreted as a temporary upward movement of the oxygen minimum zone, which allowed larger keeled species to exist. A prominent development recorded for the OAE-2 section at Oued Kharroub is the proliferation of Heterohelix (Heterohelix shift). Generally, the planktic foraminifera assemblages of the W. archaeocretacea zone in this section are clearly dominated by opportunists and surface dwellers. Heterohelix, Whiteinella and Muricohedbergella make out the vast majority of the PF assemblages. The FO of H. helvetica in this section coincides with a slight return of keeled genera (Dicarinella, Marginotruncana), the marker species however remains very rare. The paleoenvironmental situation during the OAE-2 at the OK section can be defined as highly stressed, with continuous oxygen deficient waters, which preclude the proliferation or even at times rare presence of larger complex morphotypes within the planktic foraminifera genera. The stable isotope excursion lasts from the LO of R. cushmani until slightly below the FO of H. helvetica, which suggests a record of a little under 20 meters representing the Oceanic Anoxic Event 2. TOC values are elevated with a delay compared to the isotope excursion. They correlate with a general decrease of microfossils per gram sediment and a reduction in carbonate in the respective interval especially in the middle part of the W. archaeocreatea zone. Benthic foraminifera remain rare and low in diversity throughout the section, although small infaunal forms become more frequent in the upper part of the section (upper W. archaeocretacea zone and H. helvetica zone). The faunal assemblages remaining OAE-typical until the top of the section, where a Guembelitria cenomana acme and highest occurrence of Heterohelix occur, raise questions about the local environmental conditions after the OAE-2 and the stratigraphical position of the top of the section.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Stratigraphie planktische Foraminiferen Kreide Paleozeanographie Mikropaläontologie
Schlagwörter
(Englisch)
Stratigraphy planktic Foraminifera Cretaceous Paleoceanography Micropaleontology
Autor*innen
Theobald Hazod
Haupttitel (Englisch)
Planktic foraminifera stratigraphy along the Oceanic Anoxic Event II of the Tunisian Tethys
Paralleltitel (Deutsch)
Planktische Foraminiferen-Stratigraphie entlang des OAE-II der Tunisischen Tethys
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
xii, 91 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michael Wagreich
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.16 Stratigraphie ,
38 Geowissenschaften > 38.24 Paläontologie. Sonstiges
AC Nummer
AC16804967
Utheses ID
66196
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |