Nannofossil biostratigraphy of ODP Site 210-1276 sediments

Ocean Drilling Program (ODP) Leg 210 is one of very few deep-sea legs drilled along the eastern Canadian continental margin. Most other drilling on this margin has been carried out by the petroleum industry on the shallow-water regions of the Scotian shelf and the Grand Banks (see Doeven, 1983, for nannofossil studies). Deep Sea Drilling Project (DSDP) Leg 12 Site 111 and ODP Leg 105 Site 647 were drilled in the general vicinity of Leg 210 but recovered no appreciable Lower Cretaceous (Albian-Cenomanian) sediments. Site 111 yielded indurated limestones dated tentatively as late Albian-early Cenomanian, whereas Site 647 encountered no Albian-Cenomanian sediments. Two sites (Sites 1276 and 1277) were drilled during Leg 210 in the Newfoundland Basin with the primary objective of recovering basement rocks to elucidate the rifting history of the North Atlantic Basin. The location for Leg 210 was selected because it is conjugate to the Iberia margin, which was drilled extensively during DSDP/ODP Legs 47B, 103, 149, and 173. A secondary but equally important objective was to recover the overlying sediments with the purpose of studying the postrift sedimentation history of this margin.

Distribution and abundance of calcareous-nannoplankton species in the Cretaceous sediments of DSDP Leg 62 Holes

Cretaceous sediments were recovered at all four sites (Sites 463-466) of the central North Pacific drilled during Leg 62 of the Deep Sea Drilling Project. One of the objectives was to get more information about the development of ocean plankton communities and early evolution of planktonic groups of the Mesozoic. In this article, the Cretaceous calcareous nannofossils from two areas of the central North Pacific (Mid-Pacific Mountains and Hess Rise) are listed and discussed. (The Cenozoic calcareous nannofossils are discussed by R. Schmidt 1981). Coring was continuous at all sites. Mesozoic calcareous nannoplankton assemblages range on the Mid-pacific Mountains from Barremian to Early Maastrichtian, and on Hess Rise from Albian to Late Maastrichtian. (No calcareous nannofossils older than Barremian or Albian respectively were found).

Micropaleontological investigation of Late Albanian Col de Palluel

The Niveau Breistroffer black shale succession in the Vocontian Basin (SE France) is the regional equivalent of the widely distributed Late Albian Oceanic Anoxic Event 1d. The studied black shale-rich interval at the Col de Palluel section is 6.28 m thick and comprises four black shale units with up to 2.5 wt% total organic carbon (TOC) intercalated with marlstones. Calcareous nannofossil, palynomorph, planktic Foraminifera and stable isotopic data from the Niveau Breistroffer succession suggest that short-term climate changes influenced its deposition, with relatively warm and humid climate during black shale formation in comparison with relatively cool and dry climatic conditions during marlstone deposition. An increase in the terrigenous/marine ratio of palynomorphs indicates enhanced humidity and higher runoff during black shale formation. A nutrient index based on calcareous nannofossils and the abundance pattern of small (63-125 µm) hedbergellid Foraminifera show short-term changes in the productivity of the surface water. Surface-water productivity was reduced during black shale formation and increased during marlstone deposition. A calcareous nannofossil temperature index and bulk-rock oxygen isotope data indicate relative temperature changes, with warmer surface waters for black shale samples. At these times, warm-humid climate and reduced surface-water productivity were accompanied by greater abundances of 'subsurface'-dwelling calcareous nannofossils (nannoconids) and planktic Foraminifera (rotaliporids). These taxa presumably indicate more stratified surface-water conditions. We suggest that the formation of the Niveau Breistroffer black shales occurred during orbitally induced increase in monsoonal activity that led to increasing humidity during periods of black shale formation. This, in turn, caused a decrease in low-latitude deep-water formation and probably an increase in surface-water stratification. The combination of these two mechanisms caused depleted O2 concentrations in the bottom water that increased the preservation potential of organic matter

Lower Cretaceous nannofossils of ODP Holes 113-682B and 113-693A

Organic-rich, moderately to sparsely nannofossiliferous Lower Cretaceous claystones ("black shales") were cored at two Ocean Drilling Program Leg 113 sites on the continental slope of East Antarctica off Dronning Maud Land. A 39 m section at Site 692 yielded a Neocomian assemblage of limited diversity with rare Cyclagelosphaera deflandrei, Diadorhombus rectus, and Cruciellipsis cuvillieri, and is probably Valanginian in age. A 70-m section at Site 693 is assigned to the Rhagodiscus angustus Zone (late Aptian-early Albian in age). The latter zone is represented at DSDP sites on the Falkland Plateau, but equivalents to the Neocomian section are absent there, probably due to a disconformity. Watznaueria barnesae is the dominant species at both ODP sites, but it shares dominance with Repagulum parvidentatum at Site 693, where they total 70%-90% of the assemblage; their dominance is attributed to a paleogeographic setting within a restricted basin rather than to postdepositional dissolution of other species. The evolutionary development of this restricted basin and its eventual ventilation in early Albian times is discussed in terms of the regional stratigraphy and the breakup and dispersal of southwestern Gondwanaland. One new species, Corollithion covingtonii, is described.

Microflora from Molasse sediments in southern Germany

1. Polleninventar: Erstmals wurde der Sporomorpheninhalt der Süssbrackwassermolasse und der Oberen Süsswassermolasse Südbayerns einer umfassenden Sichtung unterzogen. Von den überprüften 92 Fundstellen erwiesen sich 55 als sporomorphenführend. Nur 15 davon waren so ergiebig, daß ihr Inhalt quantitativ erfaßt und als Grundlage für die Erstellung eines Diagramms herangezogen werden konnte. Dennoch weist der systematische Katalog 272 Formen auf. Dies ist eine im Vergleich mit anderen, in neuerer Zeit bearbeiteten neogenen Pollenfloren Mitteleuropas sehr große Zahl, wie folgende Angaben belegen: Niederrheinische Braunkohle 175 Arten, Braunkohle der Oberpfalz 138 Arten, subalpine Flözmolasse Bayerns 93 Arten und subalpine Molasse der Ostschweiz und der zentralen und westlichen Paratethys 219 Arten. Dieser Reichtum erklärt sich unschwer aus der Größe des Untersuchungsgebietes, das vom Allgäu im Westen bis an die Salzach im Osten reichte. Überwiegend gehören die nachgewiesenen Formen gutbekannten Arten bzw. Formenkreisen an. Deshalb wurde lediglich die Aufstellung von 2 neuen Gattungen, 19 neuen Arten sowie 5 Neukombinationen nötig. Neue Genera: Nr. (165) Ludwigiapollis Nr., (248) Caesalpiniaceaepollenites, 311 Neue Spezies: (039) Polypodiaceoisporltes subtriangularis, (046) P. pityogrammoides, (067) Perinomonoletes imperfectus, (124) Cycadopltes gemmatus, (125) C. concinus, (133) Lillacidites tener, (137) Nupharipollenites microechinatus, (150) Polyporopollenites nanus, (161) Porocolpopollenites subrotundus, (165) Ludwigiapollis labiatus, (169) Sporotrapoidites cucculatus, (190) Tricolpopollenites cribosus, (192) T. variabilis, (204) Tricolporopollenites pulcher, (210) T. operculiferus, (213) T. pseudomarcodurensis, (217) T. magnolaevigatus, (245) Umbelliferaepollenites achldorfensis, (248) Caesalpiniaceaepollenites antiquus Neukombinationen: (081) Pityosporites koraensis, (128) Magnoliaepollenites magnolioides, (130) M. graciliexinus, (168) Sporotrapoidites erdtmannii, (177) Chenopodipollis psilatoides. Für die meisten der vorgefundenen Sporomorphen sind die Lieferpflanzen bereits bekannt. Dennoch gingen parallel zur Bestimmung, d.h. der Zuordnung der Funde zu Gruppen des morphographischen Sporomorphensystems, die Bemühungen auch dahin, solche Lieferpflanzen, v.a. der selteneren oder neu gefundenen Sporomorphen, zu ermitteln; einige der neuen Arten sind in ihrer Verwandtschaft eindeutig, was durch die Benennung zum Ausdruck gebracht wird (s.o). Für die Mehrzahl der neuen Spezies und für viele bisher in ihrer Verwandtschaft unklare Formen ließ sich die botanische Deutung zumindest eingrenzen. Dies gelang für 148 Formen. Es handelt sich dabei teils um subtropisch-tropische Gewächse, teils aber auch um Pflanzen gemäßigter Klimata. Für genaue Zuweisungen sind jedoch umfangreiche Rezentvergleiche nötig, die einer eigenen Bearbeitung vorbehalten bleiben müssen. Auch einige als Sammelgruppen behandelte Formenkreise erfordern für eine Aufgliederung detailliertere Untersuchungen als sie in diesem Rahmen durchführbar waren. (z. B. Tricolpopollenites asper, T. sp. 2 u.a.). Andere Formen und Gattungen wiederum erwiesen sich dagegen als viel zahlreicher und leichter differenzierbar als bisher angenommen (z. B. Pinaceen, Magnoliaceen, Cyperaceen). In diesem Zusamenhang ist auch zu erwähnen, daß von Hemitrapa zwei Arten mit offensichtlich stratigraphischer Aussagekraft unterscheidbar sind; die Interpretation von Tricolporopol1enltes wackersdorfensis sensu MOHR & GREGOR (1984) als Gleditsia muß nach vorliegenden Erkenntnissen dagegen in Frage gestellt werden. Für 36 Formspezies blieb die Lieferpflanze völlig unbekannt oder es lassen sich höchstens vage Vermutungen anstellen. 2. Biostratigraphie: Fragen der Brauchbarkeit von Mikrofloren für die stratgraphische Gliederung der jüngsten Molassesedimente Südbayerns bildeten den zweiten Schwerpunkt vorliegender Bearbeitung. a) Reichweite: Die Fülle des gefundenen Sporomorphenmaterials brachte es mit sich, daß bei etlichen Formen eine weitere stratigraphische Reichweite als bisher angenommen festgestellt wurde. Zum Teil wurde diese Revision durch die Neugliederung des Paratethys-Miozäns nötig. b) Palynologische Gliederung: Im Laufe der Untersuchungen zeigte sich bald, daß allein auf der Basis der mikrofloristischen Bearbeitung kein von anderen Fossilresten unabhängiges stratigraphisches Gliederungsschema zu finden war. Weder die von anderen Autoren favoritisierte Leitformen-Methode, noch die Aufgliederung nach Klimaelementen ergab ein brauchbares Bild. Lediglich die bekannte generelle Abnahme der miozänen, paläotropischen und thermophilen Elemente und die Zunahme der pliozänen, arktoteriären und gemäßigten während des Neogens ließ sich deutlich ausmachen. Dagegen ermöglicht die Berücksichtigung des Sporomorpheninhalts eine Ergänzung und Deutung der vertebrat-stratigraphisch ausgeschiedenen Abfolgen. Voraussetzung ist die Möglichkeit einer Zuordnung zu einer natürlichen Art, Gattung oder wenigstens Familie und daraus ableitbar wiederum die Zuordnung zu einer oder mehreren Pflanzengesellschaften. Aufgeteilt nach Diversität, Dominanz und Verhältnis von 'Feuchtpflanzen' bzw. autochthonen Gemeinschaften zu mesophilen Phanerophyten bzw. allochthonen Gemeinschaften lassen sich in Südbayern fünf Pollenbilder erkennen, die mit den MN-Einheiten der Zoostratigraphie in Beziehung gebracht werden können. Die Pollenbilder 1 und 2, ungefähr entsprechend den Säugereinheiten 4b und 5, dokumentieren gattungsreiche, polydominante Mikrofloren, deren Lieferpflanzen vor allem verschiedenen Naß- und Feuchtgesellschaften angehören. Dementprechend sind Pteridaceen, Schizaeaceen, Cyperaceen und Poaceen relativ häufig. Das Pollenbild 1 (Langenau und Rauscheröd) zeichnet sich durch eine gewisse Artenarmut aus, wohingegen im Pollenbild 2 (Hitzhofen und Rittsteig) die Diversität zunimmt und Palmenpollen neben anderen mesophilen Akzessorien eine merkliche Rolle spielt. Bemerkenswert ist in den Entnahmeprofilen das Vorkommen kohliger Sedimente. Bezeichnend für Sporomorphenbild 3 sind oligodominante Mikrofloren, zusammengesetzt aus Elementen artenarmer Au- und Sumpfwälder (Taxodiaceen, Cyperaceen) sowie mesophiler 'Pionierwälder' (Pinaceen, Leguminosen). Fehlende Kohlebildung und das Zurücktreten mesophiler, d. h. allochthoner Lieferpflanzen sind weitere Charakteristika. Dieses Sporomorphenbild mit den Fundpunkten Gallenbach und Unterneul enspricht ungefähr der Säugereinheit MN 6. Die beiden stratigraphisch jüngsten Pollendiagramme 4 und 5 setzen sich deutlich von dem vorhergehenden ab. Belegt sind nun wiederum gattungsreiche, polydominante Pflanzenge seIl schaften feuchter, aber nicht nasser Biotope, in denen es ebenfalls mancherorts zur Kohlebildung kam. Gegenüber den Sporomorphenbildern und 2 ist der Anteil mesophiler Lieferpflanzen deutlich erhöht auf Kosten der Feuchtelemente. Letzteres gilt vor allem für das Sporomorphenbild 5 (Leonberg), in dem Fagaceen Pollen (Quercus, Fagus) vorherrscht. sporomorphenbild 4 entspricht annähernd MN 8 mit den Fundpunkten Hassenhausen und Achldorf, während Leonberg, nahe Marktl gelegen, MN 9 zugehört. Auf dem Umweg über diese an der Säugetierstratigraphie 'geeichten' Mikrofloren gelingt es, stratigraphisch unsichere Fundpunkte, wenn sie nur genügend formen- und individuenreich sind (Burtenbach, Lerchenberg, Wemding), einzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich die in Diagramm 10 dargestellte Reihung vom Liegenden zum Hangenden. Dürftige Sporomorphenfloren oder Floren, die ausschließlich autochthone Feuchtelemente zeigen, können pollenstratigraphisch nicht sicher angesprochen werden, weil ihr Pollendiagramm undeutlich bleiben muß. Entsprechend der anerkannten Unterstellung, daß Phytostratigraphie zugleich Klimastratigraphie ist, läßt die dargestellte, im Grunde auf der Ausscheidung verschiedener Ukotypen basierende Gliederung sich auch paläoklimatisch interpretieren: Danach ist das verarmte Sporomorphenbild 3 in Südbayern als Ausdruck des vegetationsgeschichtlichen Pessimums anzusehen. Da die nachgewiesenen Sippen noch höhere Wärmeansprüche besitzen, ist nicht ein Temperaturrückgang, sondern ein Absinken der Niederschlagsmenge als begrenzender Faktor am wahrscheinlichsten und auf diese Weise das Ausbleiben von Pollen mesophiler Phanerophyten des Hinterlandes einleuchtend. 3. Paläogeographie: Bei dem Versuch, mit benachbarten Gebieten stratigraphische Beziehungen herzustellen, ergab sich, daß dies zwar über eine kürzere Entfernung recht gut gelingt, daß aber vor allem zu den Mikrofloren der niederrheinischen Braunkohle ein signifikanter Unterschied besteht: In Süddeutschland lassen die Pollendiagramme auf eine raschere Veränderung in der Zusammensetzung der Wälder schließen. Mit anderen Worten: altersgleiche Mikrofloren in Nordwestdeutschland täuschen ein höheres Alter vor. Erst im Obersarmat ähneln sich die jeweiligen Sporomorphenbilder. Damit erklärt sich auch, daß frühere Bearbeiter Schwierigkeiten hatten, mikrofloristische Befunde aus Süd- und Nordwestdeutschland miteinander zu korrelieren. Als Ursache für dieses überraschende Phänomen einer mittelmiozänen Diagrammverschiebung wird die stärkere, sprich länger andauernde maritime Beeinflussung des Niederrheingebietes angesehen.

Calcareous nannofossil stratigraphy and datums of sediments from ODP Leg 198 sites

During Ocean Drilling Program Leg 198, Sites 1207, 1208, 1212, 1213, and 1214 were drilled on Shatsky Rise, coring Lower to mid-Cretaceous successions of nannofossil chalk, porcellanite, and chert. Although recovery was poor, these sites yielded an outstanding record of calcareous nannoplankton, providing valuable data concerning the evolutionary succession and paleobiogeography of the largest Cretaceous marine habitat. Mid-Cretaceous sections (Aptian-Cenomanian) were recovered at all sites, and Site 1213 includes an apparently complete Berriasian-Hauterivian section. Biostratigraphic dating is problematic in places because of the absence or rarity of zonal fossils of both Boreal and Tethyan affinity. The majority of nannofossil assemblages are relatively typical of this age, but there are clear differences that set them apart from coeval epicontinental assemblages: for example, Lithraphidites carniolensis is common to abundant throughout and was most likely an oceanic-adapted taxon; the cold- to temperate-water species Crucibiscutum salebrosum, Repagulum parvidentatum, and Seribiscutum primitivum are entirely absent, indicating the persistence of tropical, warm surface water temperatures; and the warm-water species Hayesites irregularis is common. Most striking, however, is the virtual absence of Nannoconus and Micrantholithus, both taxa that were conspicuous and often common components of many Tethyan and Atlantic nannofloras. These forms were almost certainly neritic adapted and usually absent in deep open-ocean settings away from guyots and platforms. Other Tethyan taxa are also absent or rare and sporadically distributed (e.g., Calcicalathina oblongata, Conusphaera spp., Tubodiscus verenae, and Lithraphidites bollii), and factors related to neritic environments presumably controlled their distribution. Site 1213 also records extended Early Cretaceous ranges for species previously thought to have become extinct during the Late Jurassic (e.g., Axopodorhabdus cylindratus, Hexapodorhabdus cuvillieri, and Biscutum dorsetensis), suggesting these species became Pacific-restricted prior to their extinction. Watznaueria britannica may also have been a species with Pacific affinities before reexpansion of its biogeography in the early Aptian. One new genus (Mattiolia) and thirteen new species (Zeugrhabdotus clarus, Zeugrhabdotus petrizzoae, Helicolithus leckiei, Rhagodiscus amplus, Rhagodiscus robustus, Rhagodiscus sageri, Rhagodiscus adinfinitus, Tubodiscus bellii, Tubodiscus frankiae, Gartnerago ponticula, Haqius peltatus, Mattiolia furva, and Kokia stellata) are described from the Shatsky Rise Lower Cretaceous section.

Calcareous nannofossils and planktonic foraminifera of ODP Hole 132-810C

The 136 m of calcareous oozes recovered in Hole 810C span the interval from upper Maastrichtian to middle Pleistocene. Three major hiatuses interrupt the sequence, with the topmost part of the Maastrichtian through the entire lower Paleocene, most of the lower Eocene, and the entire middle Eocene through most of the middle Miocene missing. Severe reworking and displacement affected the lower part of the succession from the Maastrichtian through the middle Miocene. Reworking and displacement gradually decreased in the upper portion. Calcareous nannofossil biostratigraphy enabled us to calibrate precisely the nearly complete magnetic reversal sequence of the Pliocene to the late Pleistocene. Two minor hiatuses detected by calcareous nannofossils across the Pliocene/Pleistocene boundary and in the upper lower Pleistocene, respectively, resulted in shortening of the Olduvai and Jaramillo Events within the Matuyama Chron of the magnetic reversal sequence.

Early - Late Miocene palaeoclimate data and palaefloras of 48 samples from Southern China

Southern China, especially Yunnan, has undergone high tectonic activity caused by the uplift of Himalayan Mountains during the Neogene, which led to a fast changing palaeogeography. Previous study shows that Southern China has been influenced by the Asian Monsoon since at least the Early Miocene. However, it is yet not well understood how intense the Miocene monsoon system was. In the present study, 63 fossil floras of 16 localities from Southern China are compiled and evaluated for obtaining available information concerning floristic composition, stratigraphic age, sedimentology, etc. Based on such reliable information, selected mega- and micro-floras have been analysed with the coexistence approach to obtain quantitative palaeoclimate data. Visualization of climate results in maps shows a distinct spatial differentiation in Southern China during the Miocene. Higher seasonalities of temperature and precipitation occur in the north and south parts of Southern China, respectively. During the Miocene, most regions of Southern China and Europe were both warm and humid. Central Eurasia was likely to be an arid center, which gradually spread westward and eastward. Our data provide information about Miocene climate patterns in Southern China and about the evolution of these patterns throughout the Miocene, and is also crucial to unravel and understand the climatic signals of global cooling and tectonic uplift.

Jurassic microfossils of DSDP Hole 79-547B

The first marine incursion of the incipient North Atlantic Ocean is recorded in the uppermost Triassic to Lower Jurassic sequence of DSDP Site 547 off central Morocco. A lithologic change from continental red beds below to slope breccias and hemipelagic carbonates above indicates that a carbonate ramp was probably established by Sinemurian time along the Moroccan continental margin and that subsidence in the adjacent basin was rapid in the early phases of continental rift. Foraminifers recovered from the Liassic (Sinemurian-Pliensbachian) basinal deposits are diverse and well preserved. The faunas are compositionally similar to contemporaneous neritic assemblages of Europe and the Grand Banks of Newfoundland. The Middle Jurassic in Hole 547B is characterized by regressive deposits that are poor in foraminifers. The major Late Jurassic "Atlantic" transgression is again represented by basinal deposits consisting of limestone breccias and pelagic carbonates. Foraminifers recovered from this interval are transitional between Late Jurassic assemblages reported from deep-sea deposits in the North Atlantic and typical Late Jurassic neritic assemblages of Europe. The Late Jurassic assemblages of Hole 547B are primarily dominated by nodosariids and spirillinids with moderate abundances of simple arenaceous forms. Nonreticulate epistominids occur very rarely in the Upper Jurassic of Hole 547B. It is tentatively suggested that these represent upper bathyal assemblages.

Calcareous nannofossil assemblages of Ocean Anoxic Event 2 in ODP Sites 207-1258 and 207-1260

The calcareous nannofossils of the Cenomanian/Turonian boundary interval of Sites 1258 and 1260 (Ocean Drilling Program Leg 207) have been studied in order to understand the depositional environment during Oceanic Anoxic Event 2 (OAE2) in the equatorial Atlantic. Nannofossil assemblages show a significant change in relative abundances during the positive d13Corg excursion interval. The strong increase of the high productivity indicator Zeugrhabdotus erectus and the simultaneous decrease of the oligotrophic taxa Watznaueria barnesiae and Watznaueria fossacincta are indicative of enhanced fertility. The decrease of Eprolithus floralis may be attributed to the surface-water temperature increase during OAE2, which is, however, not very significant (~2-3 °C), as suggested by published TEX86 data. It seems more likely that the decrease of E. floralis during OAE2 was evoked by the breakdown of water-column stratification, indicating it as a deep-dwelling species, which prefers stratified waters with a deep nutricline. Prediscosphaera spp. and Retecapsa ficula, which show a significant increase in relative abundances during OAE2, seem to prefer eutrophic environments, while Amphizygus brooksii and Zeugrhabdotus noeliae lower surface-water fertility. Gartnerago segmentatum, Broinsonia spp., Watznaueria biporta, and Seribiscutum gaultensis decrease in abundances during OAE2. It is not clear if they preferred an oligotrophic environment, cooler surface-waters, or if they were inhabitants of the lower photic zone. Published geochemical data suggest that enhanced fertility and higher temperatures during OAE2 may have been caused by submarine volcanic activity through the release of biolimiting micronutrients into the ocean and carbon dioxide into the atmosphere. The breakdown of water-column stratification may have increased further nutrient availability.

Jurassic to Cretaceous calcareous nannofossils from the Argo Abyssal Plain

A summary of calcareous nannofossil biostratigraphy performed for Late Jurassic (Kimmeridgian) to Early Cretaceous (Hauterivian) cores of Site 765 (Cores 123-765C-58R to -55R) and Site 261 (Cores 27-261-33 to -27), Argo Abyssal Plain, off northwestern Australia is presented. Precise age determinations were limited by variable preservation and the exclusion of a number of marker species due to provincialism. However, the presence of species, such as, Stephanolithion bigotii bigotii, Watznaueria manivitae, Tubodiscus verenae, and Cruciellipsis cuvillieri results in a reasonably good degree of biostratigraphic control. Biogeographic interpretation of the nannofossil data suggests that the Argo Basin occupied a position transitional between the Tethyan and Austral nannofloral realms. A cooler water regime is suggested by the absence of thermophyllic Tethyan forms, such as Nannoconus, and the presence of taxa that display bipolar distribution, such as Crucibiscutum salebrosum. Two new species, Zeugrhabdotus cooperi and Cyclagelosphaera argoensis, and one new combination, Haqius ellipticus are described.