Hansen, H.J., C. Müller & F. Rögl: Paleobathymetry of Middle Miocene (Badenian) marine deposits at the Weissenegg quarry (Styrian Basin, Austria). p. 15-36, 8 figs, 4 tabs
The bathymetric parameters indicative for Recent Amphistegina and Elphidium have been applied to the Middle Miocene corallinacean („Leithakalk") facies of the Styrian Basin, Austria. This bathymétric application makes use of the light dependence of symbiont-bearing benthic foraminifera: with increasing depth the lamellar thickness in these foraminifera is reduced. A control by isotope ratios of 18O and 13C is given. As the amphisteginas in the section were partly dissolved the method was applied to the better preserved genus Elphidium. In the diagenetically altered sediments the relative frequency of both genera and the diameter/thickness ratio of Elphidium proved to be a valuable and simple tool for such interpretations. The method has been tested by a parallel investigation of planktonic and smaller benthic foraminifera frequency distributions. Calcareous nannoplankton provided additional paleoecological and biostratigraphical information.
The section of the Weissenegg quarry near Wildon was originally thought to expose a series of three transgressive - regressive cycles in the Middle Badenian part. The application of the indicated methods revealed the presence of only one single transgression - regression cycle in the sedimentary sequence, ending with deltaic sedimentation in the Late Badenian. The water depth in this cycle ranged between a few meters and 30 meters.
The biostratigraphic results are in agreement with former studies, giving an age of Middle Miocene, nannoplankton zone NN 5, corresponding to the Orbulina suturalis zone. In the regional stratigraphy the section comprises the Badenian, the zone with agglutinated foraminifera, and the zone with "Rotalia".
Zusammenfassung
Am Profil des Steinbruches Weissenegg bei Wildon, im Steirischen Becken, wurde versucht, die an rezenten Amphisteginen erzielten Resultate und, in Verbindung damit, vergleichbare Methoden an Elphidien anzuwenden. Es sollte eine Möglichkeit zur genaueren bathymetrischen Einstufung fossiler Seichtwasserablagerungen gefunden werden. Das untersuchte Profil schließt eine mittelmiozäne (Bade-nien) Abfolge von Lithothamnienkalken und Amphisteginenmergeln auf. Nach den bisherigen Vorstellungen sollte über den liegenden Lithothamnienkalken des unteren Badenien eine in mehreren transgressiven und regressiven Zyklen abgelagerte Schichtfolge des mittleren Badenien auftreten, die in einer fluviatilen Sandfolge endet. Von dieser Voraussetzung ausgehend, lag hier eine ausgezeichnete Kontrollmöglichkeit für die Verwendbarkeit dieser Methoden für paläobathymetrische Aussagen vor. Die Methodik liegt darin begründet, daß benthonische Foraminiferen mit symbiontischen Algen, z. B. Amphisteginen mit nackten Diatomeen, in ihrer Lebensweise lichtabhängig sind. Dadurch müssen sie in tieferen Wasserschichten aus Gründen der Lichtdurchlässigkeit dünnere Wände aufbauen, d. h. die Lamellen, die bei jeder neuen Kammerbildung auf der Außenwand abgelagert werden, müssen bei zunehmender Wassertiefe dünner sein. Dies bedingt auch, daß die Relation von Gehäusedurchmesser zu Gehäusedicke sich innerhalb einer Art mit der Wassertiefe ändert. Gleichzeitig ändern sich mit der Wassertiefe und Wassertemperatur die Isotopenverhältnisse 16O/18O in den Wänden. Die hier untersuchten Amphisteginen erwiesen sich durch diagnetische Veränderungen als ungeeignet. Die nächste Gruppe größerer Foraminiferen mit guter Erhaltung waren Elphidien. Deren Untersuchung brachte verwertbare Resultate. Statt der komplizierten Messung der Lamellendicke erfolgte eine Berechnung des Verhältnisses von Gehäusedurchmesser zu Gehäusedicke. Zusätzlich wurden die Häufigkeiten des Vorkommens vom Amphistegina und Elphidium verglichen, da beide Gattungen unterschiedliche Ansprüche an die Umwelt aufweisen und Amphistegina in etwas tieferem Wasser häufiger vorkommt. Zur Kontrolle dieser einfachen Methoden der paläobathymetrischen Bestimmung wurde die sonstige Foraminiferenfauna auf ihre Häufigkeitsverhältnisse untersucht. Hinweise brachte auch das kalkige Nannoplankton, sowie eine gesonderte Untersuchung der Bryozoenfaunaerfolgte eine Berechnung des Verhältnisses von Gehäusedurchmesser zu Gehäusedicke. Zusätzlich wurden die Häufigkeiten des Vorkommens vom Amphistegina und Elphidium verglichen, da beide Gattungen unterschiedliche Ansprüche an die Umwelt aufweisen und Amphistegina in etwas tieferem Wasser häufiger vorkommt. Zur Kontrolle dieser einfachen Methoden der paläobathymetrischen Bestimmung wurde die sonstige Foraminiferenfauna auf ihre Häufigkeitsverhältnisse untersucht. Hinweise brachte auch das kalkige Nannoplankton, sowie eine gesonderte Untersuchung der Bryozoenfauna.
Die Abfolge des mittleren Badenien in Weissenegg erwies sich als ein einziger, einheitlicher Sedimentationszyklus. Beginnend mit sehr seichten Ablagerungen von wenigen Metern Wassertiefe erfolgte mit der Transgression eine Zunahme auf etwa 30 Meter. Nach einem stärker schwankenden Bereich setzte die Regression ein und endete in küstennahen, sandigen Deltaablagerungen. Die Einschaltung eines fossilfreien Sandhorizontes in der Kalk/Mergel-Abfolge beeinflußte die Faunenverhältnisse und die Werte von Amphisteginen und Elphidien nicht. Dies deutet darauf hin, daß es zu keiner zeitweiligen Veränderung des Wasserstandes kam, sondern nur zu Veränderungen in der Sedimentzufuhr. Dies entspricht auch den mikrofaziellen Untersuchungen, die von anderer Seite an den Lithothamnienkalk-Einschaltungen durchgeführt wurden.
In biostatigraphischer Hinsicht konnten die bisherigen Einstufungen im Badenien bestätigt werden. Über der Lagenidenzone folgt der untersuchte Sedimentationszyklus der Sandschalerzone, der in die Sandfazies der Rotalienzone überleitet. Nannoplankton und planktonische Foraminiferen entsprechen dem Mittelmiozän, der Nannoplanktonzone NN 5 und der Orbulina suturalis-Zone.