Annales Societatis Geologorum Poloniae (1997), vol. 67: 237-247.
AGE AND PALAEOENVIRONMENT OF THE KOSCIELISKA MARL FORMATION (LOWER CRETACEOUS) IN THE TATRA
MOUNTAINS, POLAND: PRELIMINARY RESULTS
Mariusz KĘDZIERSKI & Alfred UCHMAN
In stitu te o f G e o lo g ic a l S cien ces, J a g iello n ia n U n iversity, O lea n d ry 2a, P L -3 0 -0 6 3 K ra k ó w , P o la n d
Kędzierski, M. & Uchman, A., 1997. Age and palaeoenvironm ent o f the K ościeliska Marl Form ation (Low er Cretaceous) in the Tatra M ountains, Poland: prelim inary results. Ann. Soc. Geol. Polon., 67: 237-247.
A b stra c t: The K ościeliska Marl Formation is a characteristic lithostratigraphic unit o f the lower Sub-Tatric Unit in the Tatra Mountains. It consists mostly o f marlstones and calcilutites and subordinate^ o f calcarenites and sandstones, and contains the Valanginian through early Aptian nannofossils. Moreover, one sam ple contains calcareous nannoplankton from the Aptian/Albian boundary. The reverse position o f beds is proved on the base o f nannoplankton succession in the type locality o fth e formation in the D olina K ościeliska Valley. Trace fossils and sedimentological observations indicate a well-oxygenated environment below the maximum wave base during sedimentation o l'th ese deposits. The nannoplankton assemblage is typical o f the Tethyan realm. Some influence o f the Boreal realm is suggested during Late Valanginian and Late Hauterivian.
A b stra k t: Form acja margli z Kościeliskiej (fm) je st charakterystycznąjednostkąlitostratygraficznąpłaszczow iny reglowej dolnej w Tatrach. Zbudowana je st ona głównie z margli, kalcylutytów i podrzędnie z kalkarenitów i piaskowców. Zaw iera ona nannoskamieniałości wskazujące na wiek od walanżynu po apt dolny. Ponadto jedna próba zaw iera nannoplankton z przełomu aptu i albu. Wiekowe następstwo nannoskam ieniałości wskazuje na odwrócenie warstw w części profilu typowego w Dolinie Kościeliskiej. Skamieniałości śladow e w skazują na dobrze utlenione środowisko depozycji osadów, położone poniżej maksymalnej podstawy falowania. Zespół nannoplanktonu jest charakterystyczny dla prowincji tetydzkiej. W późnym walanżynie i w późnym hoterywie nastąpiło praw dopodobnie połączenie ze zbiornikiem borealnym.
K ey w ords: Cretaceous, Tatra Mountains, nannofossils, trace fossils, stratigraphy, palaeoecology. tectonic problems.
Manuscript received 27June 1996, accepted 15 January 1997
INTRODUCTION
T h e “N e o c o m ia n m a r ls ” , w h ic h are th e y o u n g e s t d e p o s its o f th e lo w e r S u b -T a tric ( K r i n a ) U n it in th e T a tra M o u n tains, n e e d s b e tte r stra tig ra p h ie d o c u m e n ta tio n . T h e y w e re d is tin g u ish e d as th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n , an d th e o u tc ro p s a t th e w e ste rn , a n d p a rtia lly a t th e e a ste rn sid e o f th e D o lin a K o ś c ie lis k a V a lle y (F ig. 1) w e re se le c te d as th e ty p ic a l s e c tio n o f th is fo rm a tio n (L e fe ld , 1985).
A g e o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n w as p re v io u sly d e te rm in e d on th e b a sis o f a m m o n ite s, w ith th e B erriasia n , H a u te riv ia n , V a la n g in ia n , a n d B a rre m ia n stag es b e in g d o c u m e n te d (V ig ilie v , 1914; L e fe ld , 1974). A c c o rd in g to L e fe ld (1 9 8 5 ), th e o c c u rre n c e o f ? L o w e r A p tia n d ep o sits is h ig h ly p ro b a b le . T h e m a in p ro b le m w ith th e ag e d o c u m e n ta tio n o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n is lack o f d e ta ile d lo c a liz a tio n o f th e a m m o n ite s u s e d fo r d atin g , as th e s e w e re c o l
le c te d m o s tly fro m lo o se b lo c k s . M o re o v e r, th e te c to n ic p o sitio n o f th e ty p e se c tio n is n o t clear.
T h e p rim a ry o b je c tiv e o f th is stu d y is to d o c u m e n t th e a g e o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n o n th e b asis o f in situ
s a m p lin g n a n n o fo s sils in th e ty p e se c tio n , a n d in an a d d i
tio n a l se c tio n in th e D o lin a C h o c h o ło w s k a V a lle y (F ig . 1).
M o re o v e r, n e w d a ta on the p a la e o e n v iro n m e n t b a se d on trace fo ssils an d n a n n o fo s sils are p re s e n te d . N a n n o fo s s il a n d trace fo ssil in v e s tig a tio n s o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o r
m a tio n w e re n o t h ith e rto c a rrie d o ut.
T h e p ro b le m o f te c to n ic s , h o w e v e r, is n o t re s o lv e d . It n eed s, fu rth e r e x te n s iv e in v e s tig a tio n s, e s p e c ia lly a d e ta ile d m ap p in g . F o r th is re a s o n th e s e c tio n o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n c a n n o t be c o m p le te d , y et.
LOCATION, LITHOLOGY AND TECTONIC PROBLEM
T h e K o śc ie lisk a M a rl F o rm a tio n is a c h a ra c te ris tic li
th o s tra tig ra p h ic u n it o f th e lo w e r S u b -T a tric (K ri_ n a ) te c to n ic u n it in th e w e ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s. It is also a c h a ra c te ristic c o m p o n e n t o f th e “N e o c o m ia n f a d e s ” , w h ic h are w id e ly d istrib u te d in th e W e s te rn C a rp a th ia n s (V asi'cek e t al., 1994). It o c c u p ie s th e h ig h e s t p o s itio n in th e
238
M. KĘDZIERSKI & A. UCHMAN1 T'UL I I V >
m w
Q m
<£
> N 1,1.1
r r c X i i
L o w e r C r e t a c e o u s m a r l s t o n e s a n d li m e s t o n e s
C r e t a c e o u s lim e s t o n e s o f th e M u r a ń ty p e
J u r a s s i c - B e r r i a s i a n d e p o s i ts ( m a i n l y lim e s to n e s )
T T
I II
p o s t - t e c t o n i c E o c e n e c o v e r
L o w e r J u r a s s i c l i m e s t o n e s o f th e C h o ć u n i t
T r ia s s i c d o l o m i t e s a n d l i m e s t o n e s o f t h e C h o ć a n d S t r a z o v u n i t s
m a i n o v e r t h r u s t s
T r i a s s i c d o l o m i t e s a n d l i m e s to n e s
(KL1)
s a m p l e sFig. 1. Locality maps (based on Guzik & Guzik, 1958; Guzik et al., 1958; Bac-M oszaszwili et al.. 1979), showing position o f collected samples
LOW ER CRETACEOUS DEPOSITS IN THE TATRA MTS
239
B o b ro w ie c U n it, w h ic h is th e la rg e st th ru st-sh e e t o f the w e ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s. B e tw e e n th e D o lin a K o ś c ie lis k a an d D o lin a C h o c h o ło w sk a v a lle y s, th e K o ś c ie lisk a M a rl F o rm a tio n is u n d e rla in b y T ith o n ia n -B e rr ia s ia n p e la g ic M a io lic a -ty p e lim e s to n e s (P ie n in y L im e sto n e F o r
m a tio n a c c o rd in g to L e fe ld , 1985), a n d its to p is te c to n ic a lly o r e ro s iv e ly tru n c a te d . T h e fo rm a tio n is c a p p e d b y th e n a r
ro w , stro n g ly te c to n is e d b e lt o f Ju ra ssic ro c k s o f the lo w er S u b -T a tric d o m a in , c a rb o n a te s o f th e C h o c U n it (B ra m a K a n ta k a th r u s t sh e e t a n d S iw a W o d a U n it), o r E o c e n e c o n g lo m e ra te s. In th e e a s te rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s, th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n is o v e rla in b y th e p la tfo rm -d e riv e d , m a in ly H a u te riv ia n - B a r re m ia n M u ra ń L im e sto n e F o rm a tio n (L efeld , 1985; V asi'cek e t al., 1994).
T h e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n is c o m p o s e d m a in ly o f lig h t- to d a rk -g ra y m a rls to n e s , w h ic h are in te rb e d d e d w ith c a lc ilu tite s o f sim ila r c o lo u rs. L o c a lly , th e y are in te rc a la te d b y b ed s c o n sistin g o f u p to a d o z e n -m e tre s-th ic k p a c k a g e s o f c a lc a re n ite s, a n d b e d s o f tu rb id itic c a lc a re o u s san d sto n es.
T h e m a rlsto n e s a n d c a lc ilu tie s are c h a ra c te rise d b y “ F le c k e n ” stru c tu re s, w h ic h are m a in ly a kin d o f ic h n o fab ric.
T h e y c o n ta in b e n th ic fo ra m in ife ra , sp o n g e sp ic u le s, an d ra re ly o stra c o d s, fla tte n e d a m m o n ite s, an d b e le m n ite g u ard s. S o u th o f th e B ra m a K a n ta k a th ru s t sh eet, a 1 0-cm - th ic k la y e r o f bro w n m a rlsto n e o c c u rs w ith in g ray m a r l
sto n es. T h e c a lc a re n ite s a re m a in ly p e ls p a rite s w ith c rin o id s o r c rin o id a l b io s p a rite s. T h e y are p a rtia lly silic ifie d an d c o m m o n ly c o n tain d is c o n tin u o u s lay ers o f sp ic u lite s. T h e y a re in te rp re te d as c a lc a re o u s tu rb id ite s a n d c o m p a re w ell to th e M u ra ń lim e sto n e s, w h ic h o v e rlie th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n in th e e a s te rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s as th e M u ra ń L im e sto n e F o rm a tio n (L e fe ld , 1985). V ig ilie v (1 9 1 4 ) n o te d th e o c c u rre n c e o f a p ty c h i, b iv a lv e s, b ra c h io - p o d s, fish , a n d p la n t re m a in s in th e w h o le c o m p le x o f th e
“N e o c o m ia n m a rls” .
T h e te c to n ic s o f th e a re a o c c u p ie d b y th e K o śc ie lisk a M a rl F o rm a tio n b e tw e e n th e D o lin a K o śc ie lisk a an d D o lin a C h o c h o ło w s k a v a lle y s is v e ry c o m p lic a te d a n d re m a in s o b scu re. A c c o rd in g to th e g e o lo g ic a l m a p 1 : 1 0 0 0 0 (G u z ik e t a l., 1958), th e “N e o c o m ia n m a rls ” fo rm a sy n c lin o riu m . A c c o rd in g to G u z ik (1 9 6 0 ), th e lim e sto n e s o f th e M u räfi-ty p e in th e W ś c ie k ły Ż leb G u lly fo rm p ro b a b ly a false a n ticlin e.
P a c h c ia re k (1 9 8 8 ) s u g g e s te d o c c u rre n c e o f tw o sy n c lin e s, w ith te c to n ic a lly re d u c e d n o rth e rn flan k s, in th e “ m a rlsto n e c o m p le x ” b e tw e e n th e D o lin a L e jo w a an d D o lin a K o ś c ie lisk a v a lle y s. H o w e v e r, th e d a ta c o n firm in g th e s e in te rp re ta tio n a re to o scarce.
A t th is state o f o u r k n o w le d g e a b o u t te c to n ic s o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n , it is im p o ssib le to p re s e n t a re lia b le lith o s tra tig ra p h ic c o lu m n o f th e ty p e sectio n . F o r th e s a m e re a s o n , e stim a tio n o f th ic k n e ss o f th e fo rm a tio n c a n be o n ly h y p o te th ic a l. A c c o rd in g to L e fe ld (1 9 8 5 ), th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n is 2 6 0 m th ic k in th e D o lin a K o ś c ie lis k a V alley . S u c h a v a lu e is sim ila r to th e th ic k n e ss o f th e “N e o c o m ia n m a r ls ” in th e o th e r p a rts o f th e W e ste rn C a rp a th ia n s (B u jn o v s k ÿ & P o lak , 1979).
F o r m o re d e ta ile d d e te rm in a tio n o f th e te c to n ic stru c tu re o f th e stu d y are a , a d d itio n a l d e ta ile d m a p p in g is n e c e s sary.
METHODS
T h e o u tc ro p s o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n a lo n g th e w e ste rn sid e o f the K o ś c ie lis k i P o to k S tre a m a n d the o u tcro p s n e a r th e m o u th o f th e D o lin a M ię tu s ia V a lle y w ere sa m p le d . A d d itio n a lly , sa m p le s w e re ta k e n fro m th e D o lin a C h o c h o ło w sk a V a lle y , n o rth o f H u c is k a A lp (F ig . 1). S a m p le s H 8 -1 2 d e riv e fro m th e o u tc ro p o f tra n s itio n a l d e p o sits to th e P ie n in y L im e sto n e F o rm a tio n (T ith o n ia n - B e r ria s ia n ) d e sc rib e d b y L e fe ld (1 9 8 6 ). S a m p le s w e re p re p a re d fo r e x a m in a tio n in th e lig h t m ic ro sc o p e u s in g th e sim p le c u t an d p ip e tte sm e a r-slid e m e th o d s (se e C ru x , 1989). O b se rv a tio n o f n a n n o fo s sils w e re m a d e a t 1000 m a g n ific a tio n .
RESULTS
Calcareous nannofossils
T h e c a lc a re o u s n a n n o fo s sils (F ig . 2 ) are n o t n u m e ro u s, a n d in g e n e ra l b ad ly p re s e rv e d . S p e c ie s d iv e rsity v a ria b ility is low a n d o n ly in a few sa m p le s d o m o re th a n s e v e ra l ta x a o ccu r. T h e se c o m p rise m a in ly se c o n d a ry c a lc ite -o v e r- g ro w th an d d is s o lu tio n -re m n a n t s p e c ie s su c h as W atznaue- r ia b a rn e sa e , an d N an n ocon u s stein m a n n ii. C a lc a re o u s n a n n o fo s sils w e re a b se n t in sa m p le s “ K S 1 ” to “K S 5 ” and also in “ K S 2 6 ” . A sse m b la g e s d o m in a te d b y W atzn au eria b a rn esa e are c o n sid e re d as a sig n o f p o o r n a n n o fo s s il p re s e rv a tio n (e.g ., R o th & K ru m b a c h , 1986). T h e d is trib u tio n o f p a rtic u la r ta x a in th e in v e s tig a te d s a m p le s are in d ic a te d in F ig. 3.
C a lcica la th in a o b lo n g a ta (W o rs le y , 1971), T h ie rste in , 1971, w a s fo u n d in sa m p le s K S 7 , K S 1 0 , K S 1 3 , K S 1 7 . T h is is a ta x o n c h a ra c te ristic o f a s h a llo w -m a rin e a n d e p ic o n ti- n e n ta l-se a p a le o e n v iro n m e n ts o f th e T e th y a n re a lm in th e E arly C re ta c e o u s (e.g ., T h ie rs te in , 1976). C a lc ic a la th in a o b lo n g a ta ra n g e s fro m late V a la n g in ia n to e a rly B a rre m ia n in th e w o rld s c a le (T h ie rste in , 1976), h o w e v e r its ra n g e d if
fers re g io n a lly . In S E F ra n c e it o c c u rs fro m e a rlie s t V a la n g in ia n to e a rly B a rre m ia n a c c o rd in g to B e rg e n (1 9 9 4 ). Its ra n g e w as re p o rte d as e a rlie s t V a la n g in ia n to L a te B a rre m ia n by S issin g h (1 9 7 7 ) an d P e rc h -N ie ls e n (1 9 8 3 ).
C o n u sp h a era m ex ica n a T re jo , 1969 w a s fo u n d in sa m p les K S 8 , K S 1 1 , K S 1 4 , H I , H 7 , H 9 , a n d H 1 2 . T h is sp e c ie s ra n g e s fro m e a rly T ith o n ia n th ro u g h e a rly A p tia n (T h ie r- ste in , 1976; P e rc h -N ie lse n , 1985; B e rg e n , 1994). H o w e v e r, a c c o rd in g to B o w n a n d C o o p e r (1 9 8 9 ), it ra n g e s fro m th e T ith o n ia n to th e H a u te riv ia n , a n d its e v o lu tio n a ry s u c c e s so r C on u sph aera ro th ii o c c u rs fro m th e H a u te riv ia n to th e A p tian . C o n u sp h a era m ex ica n a is ty p ic a l o f w a rm , sh a llo w - m a rin e a n d e p ic o n tin e n ta l-se a e n v iro n m e n ts o f th e T e th y a n realm (T h ie rste in , 1976).
C r u d e llip s is c u v illie n (M a n iv it, 1966) T h ie rs te in , 1971 (F ig. 2 F ) o c c u rs in sa m p le s K S 1 0 , K S 1 1 , K S 1 3 , K S 1 8 , K L 2 , H 6 -H 9 an d H 12. It ra n g e s fro m th e T ith o n ia n /B e rri- a sia n b o u n d a ry to late H a u te riv ia n (W in d & Ć e p e k , 1979;
B ra lo w e r, 1991).
M icra n th o litu s o b tu su s S tra d n e r, 1963 (F ig . 21) is q u ite c o m m o n a n d o c c u rs in a lm o st e v e ry in v e s tig a te d sa m p le (F ig. 3). T h is sp e c ie s is k n o w n fro m th e B e rria s ia n to th e
240
M. KĘDZIERSKI & A. UCHMANFig. 2. Characteristic nannoplankton l’rom the Kościeliska Marl Fonnatioii (scale bars = 5 A. Watznaueria barnesae (Black in Black & Barnes) Perch-Nielsen. sam ple KS28; B. Rhagodiscus sp.
(1) and Watznaueria barnesae (Black in Black & Barnes) Perch- Nielsen (2). sample KS28; C. Nannoconus sleinmannii Kamptner, sample K S 10: D. Zeugrliabtodus embergeri (Noel) Perch-Nielsen.
sample KS12; E. Prediscosphaera cf. columnata (Stover) Percli- Nielsen, sam ple KS28; F. Cruciellipsis citvillieri (M anivit) Thier
stein, sam ple KS10; G. Braarudosphaera regularis Black, sample KS13; H. Retecapsci angustiforata, sample KS10: I. Micrantholi- tus obtusus Stradner, sam ple KS10: J. Nannoconus sp.. sample K.SI0
A p tia n (S issin g h , 1977; J a k u b o w sk i, 1987). M icra n th o li- thus h osch u lzii, w h ich is c o n s id e re d as a sy n o n y m o f M. o b tusus a c c o rd in g to so m e a u th o rs (e.g ., T h o m se n , 1987), has a sim ila r stra tig ra p h ie ran g e. It is c h a ra c te ristic o f sh allo w - m a rin e an d e p ic o n tin e ta l-s e a e n v iro n m e n ts (e .g ., T h ie rs te in ,
1976).
M icran th olith u s sp e e to n e n sis P e rc h -N ie ls e n , 1979, o c cu rs in lo w e r V a la n g in ia n (J a k u b o w sk i, 1987; C ru x , 1989) an d also in u p p e r V a la n g in ia n (T a y lo r, 1982) o f N W E u ro p e. M icran th olith u s sp e e to n e n sis se e m s to be an e n dem ic sp e c ie s re s tric te d to N W E u ro p e (C ru x , 1989). T h e p re s e n c e o f th is sp e c ie s in s a m p le K S 7 c o u ld b e a re c o rd o f in flu e n c e o f th e B o re a l p ro v in c e in th e m id V a la n g in ia n . A n u p p er V a la n g in ia n o c c u rre n c e h a s b e e n a lre a d y re c o rd e d in the S o u th e rn C a rp a th ia n s in R o m a n ia (M e lin te , 1992).
N an n ocon u s stein m a n n ii K a m p tn e r, 1931 (F ig . 2 C ) w a s re c o rd e d in a lm o st e v e ry sa m p le . Its first o c c u rre n c e is clo se to the T ith o n ia n /B e rria s ia n b o u n d a ry , an d d e fin e s th e lo w er b o u n d a ry o f n a n n o fo s sil Z o n e C C 1 (P e rc h -N ie ls e n , 1985).
A c c o rd in g to B ra lo w e r e t al. (1 9 8 9 ), th e F O o f th is sp e c ie s is in th e lo w e rm o st B e rria sia n . S im ila r fin d in g s w e re o b tain ed b y B e rg e n (1 9 9 4 ) fro m s o u th e rn E u ro p e an d from cores in th e B a h a m a s reg io n . T h e L O o f N an n ocon u s ste in m annii is in th e lo w e r A p tia n (S issin g h , 1977; P e rc h -N ile - sen, 1985). N an n ocon u s c o lo m ii d is p la y s s im ila r a stra ti
g ra p h ie ran g e. A ll n a n n o c o n id s fro m th e in v e s tig a te d s a m p les are ty p ic a l o f th e T e th y a n re a lm . O n th e o th e r hand, fo rm s su ch as N an n ocon u s abu n dan s, w h ic h are v e ry a b u n d an t in th e B o re a l realm in th e B a rre m ia n to lo w e r A p tia n d ep o sits, are ab sen t. It m ay be w o rth to m e n tio n th a t a lot o f n a n n o c o n id sp e c im e n s fro m d iffe r ta x a are in c lu d e d into N an n ocon u s sp. d u e to a p ro b le m s w ith id e n tific a tio n c a u se d b y s e c o n d a ry c a lc ite -o v e rg ro w th .
T h e sp e c im e n s te n ta tiv e ly id e n tifie d as P re d is c o sp h a e ra co lu m n a ta (S to v e r, 1966), P e rc h -N ie ls e n , 1984 (Fig.
2 E ) w as fo u n d in sa m p le K S 2 8 . T h e first o c c u rre n c e o f this sp e c ie s c o in c id e s w ith th e lo w e r/m id d le A lb ia n b o u n d a ry (V erb eek , 1977; J a k u b o w sk i, 1987). H o w e v e r, M a n iv it e t al. (1 9 7 7 ) n o tic e d P. co lu m n a ta in th e u p p e rm o s t p a rt o f the L o w e r A lb ia n , an d P e rc h -N ie lse n (1 9 8 3 ) fo u n d it a lre a d y at th e A p tia n /A lb ia n b o u n d a ry . D u rin g th e B ru s s e ls ’95 S y m p o siu m o n th e C re ta c e o u s S ta g e B o u n d a rie s P. co lu m n a ta w as c o n sid e re d as an a lte rn a tiv e fo ssil to id e n tify th e b a se o f th e A lb ia n , b u t its F O is d iffe re n t in p ro p o s e d c a n d id a te s fo r stra to ty p e se c tio n s. F o r e x a m p le , in th e V o c o n tia n T ro u g h (S E F ra n c e ) its F O is a lre a d y in u p p e r A p tia n , b u t in N o rth G e rm a n y F O is p la c e d in L o w e r A lb ia n (H a rt e t a l , 1996).
T h is ta x o n is th e e a rlie s t c irc u la r fo rm o f th e g e n u s P r e d is co sp h a era . It is n o t e x c lu d e d th a t a t le a s t so m e a lm o s t oval form s b e lo n g to P re d is c o s p h a e r a cf. sto v e ri, w h ic h ra n g e s fro m th e L o w e r A p tian (e.g ., T h o m se n , 1987). I f P r e d is co sp h a e ra co lu m n a ta a p p e a rs at th e sam e tim e sp an in the stu d ie d a re a as in th e h ith e rto k n o w n se c tio n s, s a m p le K S 2 8 sh o u ld be situ a te d a t le a s t in A p tia n /A lb ia n b o u n d a ry . M o reo v er, N. stein m a n n ii is a b s e n t in K S 2 8 , h o w e v e r, N an- noconus reg u la ris is p re se n t, w h ic h o c c u rs fro m th e A p tia n /A lb ia n b o u n d a ry (e.g ., P e rc h -N ie lse n , 1985). N e v e rth e less, m o re d e ta ile d d e te rm in a tio n is n o t p o s s ib le b e c a u se o f p re se rv a tio n .
S p e e to n ia c o llig a ta B la c k , 1971 o c c u rs in sa m p le s
LOW ER CRETACEOUS DEPOSITS IN THE TATRA MTS
241
Abundance of the nannofossil specimens in the samples;
KS, KI -Kościelska Valley, H - Huciska:
I common (> 20 specimens/sample) I few (5 - 20 specimens/sample) I rare (1 - 4 specimens/sample)
Fig. 3. D istribution o f the calcareous nannofossils in the investigated samples
242
M. K ĘD ZIERSKI & A. UCHMANAge(Ma) 100 -
1 0 5
1 1 0 ■
1 1 5
120
1 2 5
1 3 0
1 3 5
1 4 0
Time scale by
Gradstein ef a/.,1994 Sissingh, 1977 (Europe. Tunisia)
Perch-Nielsen. 1983 (cosmopolitan)
Taylor, 1902
(England) Jakubowski, 1987
{North Sea) Bergen, 1994
(SE France) A ge ol Ih e selected sam ples in
Ihe investigated sections
ALBIAN
APTIAN
BARREMIAN
HAUTERIVIAN
V A LA N G IN IA N
BERRIASIAN
f P. cre ta ce a t P. c o lu m n a ta
1 C. m e xica na . M . o b tu su s
\ N . b e rm u d e z ii
I C. o b lo n g a ta \ C. o b lo n g a ta
\ S. c o llig a ta '— } S. co llig ata , C. cu vm ieri
! j S . co llig ata . i C. cu villie ri
lo rie i __ fC . lo rie i :— s p e e to n e n sis : k M . s p e e to n e n sis
T. ve re n a e _ J C . o b lo n g a ta ;__ t C . o b lo n ga ta
_ j C. c re n u la tu s
^N^steinmannjl
__ f S . co llig a ta
__ t S. c re n u la ta
C. cuvillie ri,
$ M. o b tu s u s
^^steinmanni^
] M . s p e e to n e n s is *■
} M. s p e e to n e n s is
t S. c o llig a ta
. R. a n g u s tifo ra ta
first occu rre n ce
last o ccurrence
P. c o lu m n a ta
S 'N. s te in m a n n ii >
S. c o llig a ta , . . —
\ L. se p te n trio n a lis ;
\ C. c u v illie ri _ f L . s e p t e n t r io n a lis
i M. s p e e to n e n s is
t M. sp e e to n e n s is • . R. a n g u stifo ra ta ,
* C. c u v illie ri, S. co llig a ta t M. o b tu su s
^ C . o b lo n g a ta
; S. co llig a ta i C. c u v illie ri
t C. o b lo n g a ta .
1 7. ve re n a e
j R. a n g u stifo ra ta f Ń. s te in m a n n ii
- H 1C. c u v illie ri *
T u bo d iscus ve re na e
llflr ł 2I «
1 4 5
Fig. 4. Stratigraphie range o f the nannofossils from the K ościeliska Marl Formation and position o f the investigated sam ples
K S IO , K S 1 2 an d K S 1 5 . A c c o rd in g to S issin g h (1 9 7 7 ), it ra n g e s fro m th e e a rly B e rria sia n to th e late H a u te riv ia n . H o w e v e r, Ja k u b o w sk i (1 9 8 7 ) n o te d th e o c c u rre n c e o f S p ee- to n ia c o llig a ta fro m th e U p p e r R ia z a n ia n in th e N o rth Sea.
In E n g la n d , th e L O o f th is ta x o n is n o te d in th e U p p e r H a u te riv ia n (T a y lo r, 1982; C ru x , 1989). A n id e n tic a l ra n g e w as fo u n d in co res fro m th e re g io n o f th e C a n a ry Islan d s (W in d
& Ć e p e k , 1979) an d fro m S E F ra n c e (B erg en , 1994).
T egu lalith iis s e p te n trio n a lis (= E p ro lith u s se p te n trio n a lis) (S tra d n e r, 1963), C ru x , 1986 o c c u rs in th e sa m p le s K S 1 3 , K.S14 an d H 2 . T h is sp e c ie s o c c u rs in th e U p p e r H a u te riv ia n to lo w e rm o st B a rre m ia n o f th e N o rth S ea reg io n , w ith m a x im u m o f a b u n d a n c e in th e u p p e rm o st H a u te riv ia n (Z o n e 16a to Z o n e 14), a c c o rd in g to Ja k u b o w sk i (1 9 8 7 ) (n o te th a t n u m b e rs o f z o n e s d istin g u ish e d b y th is a u th o r d e c re a se to w a rd s to th e y o u n g e r d e p o sits). T h e L O o f T. s e p ten trio n a lis is n o te d in th e B a rre m ia n . H o w e v e r, a c c o rd in g to th e B ra lo w e r’s d a ta fro m N o rth S e a c o re s (B ra lo w e r, 1991 ), it ra n g e s from th e u p p e r p a rt o f th e lo w er H a u te riv ia n to th e H a u te riv ia n /B a rre m ia n b o u n d a ry . T h is sp ecies is c o n s id e re d as c h a ra c te ris tic o f th e B o re a l realm (C ru x , 1989).
Its p re s e n c e m ay b e c a u se d by th e c o n n e c tio n b e tw e e n th e T e th y a n a n d B o re a l re a lm v ia th e M id -P o lish T ro u g h in th e late H a u te riv ia n . T h is c o n n e c tio n is in fe rre d b y th e in c re a s ing a m o u n t o f th e n a n n o c o n id s in u p p e r H a u te riv ia n se d i
m e n ts o f N W E u ro p e (C ru x , 1989).
T ubodiscu s v e re n a e T h ie rs te in , 1973 w as id e n tifie d in s a m p le K S 1 0 . T h is sp e c ie s ra n g e s fro m th e u p p e r V a la n g i- n ian to th e L o w e r H a u te riv ia n in th e N o rth Sea (B ra lo w e r,
1991). A c c o rd in g to B erg en (1 9 9 4 ) in th e S E F ra n c e , th e FO o f T ubodiscus v e re n a e re p re se n ts th e u p p e r B e rria sia n . A p p le g a te e t al. (1 9 8 9 ) re c o rd e d it fro m th e lo w e r V a la n g in ia n to U p p e r B a rre m ia n se d im e n ts in c o re s o f f th e c o a s ts o f P o r
tu g al a n d th e U .S .A . C ru x (1 9 8 9 ) ra n k e d th is s p e c ie s a m o n g th e T e th y a n taxa.
A ll in v e s tig a te d sa m p le s, w ith th e e x c e p tio n o f sa m p le K S 2 8 , c o n ta in early B e rria sia n to e a rly A p tia n n a n n o fo s sils, as in d ic a te d o n th e p re s e n c e o f N. stein m a n n ii a n d M. o b tusus.
A g e o f sa m p le K S 2 8 re a c h e s u p a t le a s t A p tia n /A lb ia n b o u n d a ry . L a c k o f th e e x p e c te d late A p tia n ta x a in th e in v e stig a te d sa m p le s m a y b e c a u s e d b y tw o re a s o n s: th e u p p e r A p tia n fra g m e n t o f se c tio n w a s u n s a m p le d , o r it is a b se n t o w in g to te c to n ic e x p u lsio n . T h e stra tig ra p h ie p o sitio n o f sam p les H 8 -H 1 2 ta k e n fro m tra n s itio n a l d e p o sits to th e P ie n in y L im e sto n e F o rm a tio n is d iffic u lt to d e te rm a in . S am p les H 6 -H 9 a n d H 1 2 are n o t o ld e r th a n e a rly B e rria sia n a g e b ase on th e p re s e n c e o f C n tc ie llip sis c u villieri. H 1 0 , H I 1 do n o t co n ta in s n a n n o fo s sils ta x a to d e te rm a in a g e p recisely . M o re o v e r, m o re a c c u ra te ag e can be d e te rm in e d fo r so m e sam p les, o n th e b asis o f th e ta x a su c h as C. cu villieri, S. c o l
ligata, T. veren ae, C. o b lo n g a ta , L. se p te n trio n a lis. a n d M.
sp e e to n e sis (F ig. 4).
Trace fossils
T h e m a rlsto n e s an d c a lc ilu tite s o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n a re to ta lly b io tu rb a te d . T ra c e fo ssils w e re ob-
LOW ER CRETACEOUS DEPOSITS IN THE TATRA MTS
243
Fig. 5. lchnofabrics from the K ościeliska Marl Formation on polished and oiled surfaces (black scale bars = 1 cm). C - Chon
drites: P - Planolites, TH - IThalassinoides'. T - Trichichmts, TE - ITeichichnus. A. Oblique cross section, near sample KL2; B.
Vertical cross-section, near sam ple KS8; C. Horizontal section, near sam ple H3: D. Horizontal section, near sample H5
Fig. 6. Tiering pattern o f trace fossils from the K ościeliska Marl Formation. The rare trace fossils are not considered in the scheme
se rv e d in c ro ss-se c tio n . T h e y are v is ib le as v a ria b le “ s p o ts ” (F ig. 5), ty p ic a l o f th e v a ria b le “ F le c k e n ” fa c iè s o f th e T e th y s realm . F o r th is re a so n S ta c h e (1 8 6 8 ) d e te rm in e d p a rt o f th e N e o c o m ia n d e p o sits in th e T a tra M o u n ta in s as “ F lec- k en m e rg e P ’. T h e tra c e fo ssil a s s e m b la g e is o f lo w d iv e rsity , and is d o m in a te d by C h ondrites, P la n o lite s an d Trichich- nus. IT h a la ssin o id es b u rro w s are c o m m o n . M e n is c a te tra c e fo ssils ( I Z o o p h y c o s, IT eich ich n u s) a re v e ry rare. T h e p re s en ce o f P h yco sip h o n is p ro b le m a tic . T rich ich m ts is a lo n g th re a d -lik e , ra re ly b ra n c h e d , p re s u m a b ly v e rtic a l form , filled w ith p y rite. O w in g to o x id iz a tio n o f th e p y rite , a y e l
low ish halo o c c u rs a ro u n d th e b u rro w s. C h o n d rites c ro s s
cu ts P la n o lites an d IT h a la ssin o id es. A ll o f th e m are c ro s s cut b y Trichichnus. T h e c ro s s -c u ttin g re la tio n s h ip s a llo w us to re c o n s tru c t o f o rd e r o f b u rro w in g a n d tie rin g p a tte rn (cf.
B ro m ley & E k d ale, 1986), in a m a n n e r a n a lo g o u s to in v e s
tig a tio n s in th e c h a lk (E k d a le & B ro m le y , 1991).
T h e d e e p e st tie r is o c c u p ie d by T rich ich n u s, th e s h a l
lo w e r by C h on drites, an d th e s h a llo w e s t by P la n o lite s an d IT h a la ssin o id es (F ig. 6). In all p ro b a b ility o n ly th e d e e p e st tiers fo rm ed in th e tra n s itio n a l la y e r (B ro m le y , 1996) are p reserv ed . T h e sh a llo w e r n e a r- flo o r la y e r (th e s o -c a lle d m ix e d lay er) is p re s e rv e d as th e b a c k g ro u n d o f th e d e e p e r tiers. T h e m ix e d la y e r is m o s t in te n s iv e ly b u rro w e d and tra c e fo ssils are n o t fo rm e d in th is la y e r o w in g to in te n siv e m ix in g an d so u p y c o n siste n c e o f se d im e n t.
DISCUSSION
Chronostratigraphy of the Kościeliska Marl Formation V ig ilie v (1 9 1 4 ) o rig in a lly re g a rd e d th e K o śc ie lisk a M arl F o rm a tio n as “ n o t y o u n g e r th a n H a u te riv ia n ” . H o w e v er, L e fe ld (1 9 7 4 ) re a s sig n e d th e u p p e r lim it o f th e K o śc ie lisk a M arl F o rm a tio n ag e to th e B a rre m ia n on th e b a sis o f th e a m m o n ite C rio c e r a tite s e m e r ic i L ev. c o lle c te d b y V ig iliev . K a n to ro v â a n d A n d ru so v (1 9 5 8 ) in d ic a te d th e o c c u rre n c e o f C e n o m a n ia n F o ra m in ife ra in th e C re ta c e o u s m arls o f the lo w e r S u b -T a tric U n it in th e C h o ć M o u n ta in s, w e st o f th e T a tra M o u n ta in s, b u t n o F o ra m in ife ra d a ta fro m th e w e ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s h a v e b een p u b lis h e d to d ate. In th e e a ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s, u p p e r
244
M. KĘDZIERSKI & A. UCHMANA p tia n a n d p ro b a b ly lo w e r A lb ia n fo ra m in ife ra w ere fo u n d in m a rly d e p o sits o f th e M u ra ń sk a L u k a F o rm a tio n , w h ich o v e rlie s th e M u rań L im e s to n e F o rm a tio n (V a sic e k e t al., 1994). I f th e c a lc a re n ite s fro m th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n a re v irtu a lly e q u iv a le n t to th e M u ra ń L im e sto n e F o rm a tio n , a y o u n g e r ag e o f th e u p p e r p a rt o f the K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n fro m th e w e ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s is ex p e c te d .
O u r n e w ag e d e te rm in a tio n s o f th e in v e s tig a te d sam p les sh ed n e w lig h t on s tra tig ra p h y o f th e K o śc ie lisk a M arl F o r
m a tio n . In th e D o lin a K o ś c ie lis k a V a lle y (F ig. 1), th e s u c c e ss io n o f ag es fro m s a m p le K S 7 (V a la n g in ia n ) to sa m p le K S 1 4 (H a u te riv ia n /B a rre m ia n b o u n d a ry ) in d icates th a t at le a st a p a rt o f th e c o m p le x o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n b e tw e e n th e W śc ie k ły Ż le b G u lly an d th e B ra m a K a n - ta k a G a te is in o v e rtu rn e d p o sitio n . T h e A lb ia n ag e o f sa m p le K S 2 8 is v e ry in te re stin g . F irst o f all, the sa m p le is lo c a te d v e ry c lo se to th e b e lt o f J u ra ssic d e p o sits on th e slo p es o f th e Z a d n ia K o p k a m o u n t.
A ll m a p s (G u z ik e t a l., 1958; B a c -M o s z a sz w ili e t a l., 1979) su g g e s t th e o ld e s t p a rt o f th e K o śc ie lisk a M a rl F o rm a tio n a b o v e th e J u ra s s ic d e p o sits in th is reg io n . In c o n tra st, sa m p le K S 2 8 re p re se n ts th e y o u n g e s t d e p o sits o f th is fo rm a tio n . S u ch a p o sitio n o f s a m p le K S 2 8 su g g e sts a re v e rse s u c c e ssio n b e tw e e n th e W śc ie k ły Ż le b G u lly a n d th e Ju ra ssic d e p o sits. T h is situ a tio n su g g e sts a th ru s t at th e to p o r im m e d ia te ly a b o v e th e to p o f th e b e lt o f Ju ra ssic d e p o sits o n th e slo p e s o f th e Z a d n ia K o p k a M o u n t.
In th e D o lin a C h o c h o ło w s k a V alley , th e ag e o f s u c c e s s io n fro m sa m p le H 2 (H a u te riv ia n /B a rre m ia n b o u n d a ry ) to sa m p le s H 6 -H 9 , H 1 2 (n o y o u n g e r th an L a te H a u te riv ia n ) s u g g e sts a n o rm a l p o s itio n o f b e d s in th e so u th e rn p a rt o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n in th e D o lin a C h o c h o ło w sk a V a lle y .
A n e a rly A lb ian a g e in th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n w a s n o t h ith e rto d e te rm in e d in th e w e ste rn p a rt o f th e T atra M o u n ta in s. N e v e rth e le ss, it ag rees w ith fo ra m in ife ra l d a ta fro m th e M u ra ń sk a L u k a F o rm a tio n , w h ic h o v e rlie s th e M u ra ń L im e sto n e F o rm a tio n in th e e a ste rn p a rt o f th e T a tra M o u n ta in s (V a sic e k e t a l., 1994). T h is c o n firm s th a t th e c a l
c a re n ite s fro m th e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n a re e q u iv a le n t to th e M u rań L im e s to n e F o rm atio n .
Palaeoenvironment o f the Kościeliska Marl Formation A c c o rd in g to P a s s e n d o rfe r ( 1961 ), th e K o śc ie lisk a M arl F o rm a tio n h a v e b e e n a c c u m u la te d in the d e e p -s e a b asin. L e- fe ld (1 9 7 4 ) n o te d th a t th e e n v iro n m e n t w as fa r a w a y fro m th e s o u rc e a re a o f th e tu rb id ite s. K u ź n ia r (1 9 1 3 ) re g a rd e d the d e p o sits as fossil m u d s , w h ich are tra n sitio n a l b e tw e e n th e re c e n t b lu e m u d s a n d fo ra m in ife ra l oozes. M ic h a lik an d V a s ic e k (1 9 8 9 ), a n d V a s ic e k e ta l. (1 9 9 4 ) in te rp re te d th e e n v iro n m e n t o f th e “N e o c o m ia n f a d e s ” as d e p o sits o f a sm all basin (Z lie c h o v B a sin ) in te n s io n a l re g im e , s u rro u n d e d b y c a rb o n a te ram p s, an d lo c a te d on c o n tin e n ta l c ru st o f th e
“ K re io s ” m ic ro p la te . T h e d e v e lo p m e n t o f th e Z lie c h o v B a sin in c lu d e s a n e p is o d e o f g ro w in g o f th e “ U rg o n ia n c a rb o n a te p la tfo rm s ” o n th e su rro u n d in g sh a llo w e r areas.
T h e se d im e n ts o f th e K o śc ie lisk a M arl F o rm a tio n are to ta lly b io tu rb a te d w ith th e ic h n o fa b ric c o m p o s e d o f to ta lly
b io tu rb a te d b a c k g ro u n d an d d e e p -tie r tr a c e fo ssils. T h is is ty p ic a l o f w ell o x y g e n a te d se d im e n ts (S a v rd a , 1992). T h u s, th e d e p o sits o f th e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n a c c u m u la te d in a re la tiv e ly w ell a e ra te d e n v iro n m e n t.
T h e ic h n o a s se m b la g e o f th e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n re s e m b le s th e Z o o p h yco s ic h n o fa c ie s , w h ic h is c h a ra c te ristic o f q u ie t e n v iro n m e n ts b e lo w lo w e r o ffsh o re (m a x i
m u m w a v e b a se ) (M a c E a c h e rn & P e m b e rto n , 1992). H o w ev er, th e o c c u rre n c e o f Z o o p h y c o s in th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm atio n is p ro b le m a tic . It is also s im ila r to so m e v a ria n ts o f th e C h o n d rites-Z o o p h yco s ic h n o g u ild , p ro d u c e d by d e p o sit fe e d e rs a n d c h e m o s y m b io n ts, w h ic h is ty p ic a l o f th e d e e p e st tie r in c h a lk facies (B ro m le y , 1996). H o w e v e r, Z o o p h y c o s is u n c o m m o n in th e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n , a n d Trichichnus is c o m m o n ly n o t p re s e n t in th is ic h n o g u ild . P la n o lite s fo rm s th e m o n o ty p ie P la n o lite s ic h n o g u ild c o n n e c te d w ith s h a llo w e r tiers. S a v rd a (1 9 9 2 ) p o stu la te d th a t Trichichnus is co m m o n in th is ic h n o g u ild in p o o rly o x y g e n a te d se d im e n ts. H o w e v e r, th e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n is w ell o x y g e n a te d . O f c o u rs e , it is p o s s ib le th a t th e d e e p e st tiers w ith T richichnus in th e tra n sitio n a l la y e r can b e less o x y g e n a te d . T h e ic h n o a s se m b la g e d is p la y s s im ila ritie s to d e e p -s e a m a rly m u d s o f th e M io c e n e M a rn o so -a re n a c e a F o rm a tio n an d a ss o c ia te d m a rlsto n e fa c ie s fro m th e N o r th ern A p e n n in e s (M c B rid e & P ic k a rd , 1991; U c h m a n , 1995), w h e re Trichichnus is v ery c o m m o n an d Z o o p h y c o s is re la tiv e ly rare. T h o se d e p o sits are re g a rd e d as d e p o s ite d in w ell o x y g e n a te d , slig h tly o lig o tro p h ic e n v iro n m e n ts (U c h m a n ,
1995).
P ro b a b ly , tra c e fo ssils fro m th e “N e o c o m ia n m a rls ” d if
fer in o th e r lo c a litie s, b u t d a ta o n tra c e fo s sils fro m o th e r ar
eas o f W e ste rn C a rp a th ia n s are v e ry sc a rc e . M ic h a lik a n d V a sic e k (1 9 8 9 ) n o te d th e o c c u rre n c e o f Z o o p h y c o s, P la n o lites, C h o n d rites, a n d H elm in th o p sis in th e c o e v a l V a la n g - in ia n -H a u te r iv ia n m ic ritic lim e s to n e s o f th e M ra z n ic a F o r
m a tio n in S lo v ak ia. A lb ia n - C e n o m a n ia n m a rlsto n e s an d m a rly m u d s to n e s o f th e Z a b ija k M a rlsto n e F o rm a tio n in the H ig h -T a tric U n it (K ra je w sk i, 1985) d is p la y a s im ila r trace fo ssil a ss e m b la g e as in th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n . T h e tra c e fo ssil c o m m u n ity o f th e u n d e rly in g P ie n in y L im e sto n e F o rm a tio n is d o m in a te d b y C h on drites, Z o o p h y c o s an d T eichichnus (W ie c z o re k , 1988). T h e a b s e n c e o f T richichnus in th is fo rm a tio n is th e m o s t im p o rta n t a n d s trik in g d iffe r
ence.
T h e n a n n o p la n k to n ta x a M icra n th o lith u s obtusus, B ra a ru d o sp h a e ra regu laris, C a lc ic a la th in a oblo n g a ta , C o n u sp h a era m exican a, as w e ll as N an n ocon u s spp. h av e b e e n c o n sid e re d as in d ic a to rs o f e p ic o n tin e n ta l se a s an d large s h e lf a re a s in th e T e th y a n re a lm (T h ie rste in , 1976;
P e rc h -N ie lse n , 1985). T h e e n v iro n m e n t o f th e K o ś c ie lis k a M arl F o rm a tio n m o re p ro b a b ly c o rre sp o n d s to th e fo rm er.
A ll se d im e n ts, in c lu d in g th e re d e p o s ite d c a lc a re n ite s a c c u m u la te d b e lo w th e m a x im u m w a v e b ase.
T h e o c c u rre n c e o f M icra n th o lith u s sp eeto n en sis, Tegu- lalithus se p te n trio n a lis to g e th e r w ith th e ty p ic a l T e th y a n ta x a te s tify p e rio d ic c o n n e c tio n s b e tw e e n th e T e th y a n an d B o real re a lm s d u rin g th e late V a la n g in ia n a n d late H a u te riv ia n (C ru x , 1989; M e lin te , 1992). N e v e rth e le s s , T e th y a n n a n n o fo s sils d is tin c tly d o m in a te . T h e fa u n a o f th e “N e o c o m ia n fa c ie s ” in th e C e n tra l W e ste rn C a rp a th ia n s is ex lu -
LOW ER CRETACEOUS DEPOSITS IN THE TATRA MTS
245
siv e ly o f th e M e d ite rra n e a n c h a ra c te r (V a sic e k e ta l ., 1994).
CONCLUSIONS
1. T h e K o ś c ie lis k a M a rl F o rm a tio n co n ta in s th e V a la n g in ian th ro u g h e a rly A p tia n n a n n o fo s sils. M o re o v e r, o n e sa m p le (K S 2 8 ) c o n ta in s c a lc a re o u s n a n n o p la n k to n fro m the A p tia n /A lb ia n b o u n d a ry .
2. T h e re v e rs e p o sitio n o f b e d s is p ro v e n on the b asis o f th e n a n n o p la n k to n s u c c e s s io n in th e K o ś c ie lis k a M a rl F o r
m a tio n in th e ty p e se c tio n o f th e fo rm a tio n in th e D o lin a K o ś c ie lis k a V alley .
3. T ra c e fo ssils a n d se d im e n to lo g ic a l o b se rv a tio n s in d i
c a te w e ll o x y g e n a te d p a la e o e n v iro n m e n t b elo w the m a x i
m u m w a v e b ase.
4. T h e n a n n o p la n k to n is ty p ic a l o f th e T e th y a n realm . S o m e in flu e n c e s o f th e B o re a l re a lm are su g g e ste d d u rin g L ate V a la n g in ia n an d L a te H a u te riv ia n .
Acknowledgements
We thank Michael A. Kaminski and an anonymous reviewer for critical review o f the manuscript, and the authorities o f the Ta
tra National Park for the perm ission for the field work in the Park.
M. K çdzierski’s work benefitted from a EEC-TEM PUS stipend at University College London. The field and laboratory work were supported by the Jagiellonian University.
REFERENCES
Applegate, J. L., Bergen, J. A., Covington, J. M. & Wise, S. W. J., 1989. Lower Cretaceous calcareous nannofossils from conti
nental margin drill sites o ff North Carolina (DSDP Leg 93) and Portugal (ODP Leg 103): a comparison. In: Crux, J. A. &
Heck, S. E., van (eds.), Nannofossils and their applications.
Proceedings o f the International Nannofossil Association Conference. E. Harwood Ltd., New York, Chichester, Bris
bane, Toronto, pp. 212-222.
Bac-M oszaszwili, M., Burchardt, J., Głazek, J., Iwanow, A., Jaroszewski, W., Kotański, Z., Lefeld, J., Mastelia, L., Ozim- kowski, W., Roniewicz, P., Skupiński, A., Westwalewicz- M ogilska, E., 1979. G eological Map o f the Polish Tatra, 1:30 000. Wyd. Geol., Warszawa.
Bergen, .1. A., 1994. Berriasian to Early Aptian calcareous nanno
fossils from the Voncontian Trough (SE France) and Deep Sea Drilling Site 534: N ew nannofossil taxa and a summary o f low-latitude biostratigraphic events. J. Nannoplankton Res.,
16. 2: 59-69.
Bown. P. R. & Cooper, M. K. E., 1989. Conical calcareous nanno
fossils in the Mesozoic. In: Crux, J. A., Heck, S. E., van, (eds.), Nannofossils and their applications. Proceedings o f the International Nannofossil Association Conference. E.
Harwood Ltd., New York, Chichester, Brisbane, Toronto, pp.
98-106.
Bralower, T. J., 1991. Lower Cretaceous calcareous nannofossil biostratigraphy o f a N orth Sea borehole: implications for Boreal Cretaceous stratigraphy. Proc. Yorksh. Geol. Soc., 48, 4: 421-434.
Bralower, T. J., Monechi S., Thierstein, H., 1989. Calcareous nannofossil zonation o f the Jurassic-C retaceous boundary interval and correlation with the geomagnetic polarity time- scale. Marine Micropal., 14: 153-235.
Bromley, R. G. & Ekdale, A. A., 1986. Com posite ichnofabric and tiering burrows. Geol. Mag., 123: 49-65.
Bromley, R. G., 1996. Trace Fossils. Biology. Taphonomy and Applications. Second Edition. Chapm an & Hall, London, 361 pp.
Bujnovskÿ, A. & Polak, M., 1979. K orelacia mezozoickych li- tostratygrafickych jednotiek Malej Fatry, Velkej Fatly a sz.
ćasti N iżkych Tatier. Geol. Prâce, Sprâvy, 72: 77-96.
Crux, J. A., 1989. Biostratigraphy and palaeogeographical appli
cations o f Lower Cretaceous nannofossils from north-western Europe. In: Crux, J. A., Heck, S. E., van (eds.). Nannofossils and their applications. Proceedings o f the International Nannofossil Association Conference. E. H arwood Ltd., New York, Chichester, Brisbane, Toronto, pp. 143-211.
Ekdale, A. A. & Bromley, R. G., 1991. Analysis o f composite ichnofabrics: an example in upperm ost Cretaceous chalk o f Denmark. Palaios, 6: 232-249.
Gradstein, F. M., Agterberg, F. P., Ogg, J. G., H ardenbol, J., Veen, P. van, Thierry & J., Huang, Z., 1994. A M esozoic time scale.
J. Geophys. Res., Ser. B12, 99: 24051-24074.
Guzik, K. 1960. W ycieczka G3. In: K otański, Z. (ed.), Przewodnik do tras w ycieczkow ych XXXII Zjazdu PTG w Zakopanem w
1959 r. Roczn. Pol. Tow. Geol., 30, 4: 472—475.
Guzik, K. & Guzik, S., 1958. Mapa Geologiczna Tatr Polskich, 1:10 000. AJ Fitrkaska. Wyd. Geol., Warszawa.
Guzik, K., Guzik, S. & Sokołowski, A., 1958. Mapa Geologiczna Tatr Polskich, 1:10 000. A2 Hruby Regiel. Wyd. Geol., Warszawa.
Hart, M., Amedro, F. & Owen, H., 1996. The Albian stage and substage boundaries, ln: Rawson, P. F., Dhont, A. V., Han
cock, J. M. & Kennedy, W. J. (eds.), Proceedings o f "Second International Symposium on Cretaceous Stage Boundaries ", Brussels 8-16 September 1995, Bull. Inst. R. Sei. Nat. Belg., 66 (supplement): 45-56.
Jakubowski, M., 1987. A proposed Lower C retaceous calcareous nannofossil zonation scheme for the M oray Firth A rea o f the North Sea. In: Stradner, H. & Perch-Nielsen, K. (eds.), Inter
national N annoplankton Association. V ienna M eeting 1985.
Proceedings. Abh. Geol. Bundesanst., 39: 99-119.
Kantorovâ, V. & Andrusov, D., 1958. M ikrobiostratygrafickÿ vÿskum stredniej a vrehnej kriedy Povazia a Oravy. Geol.
Sborn.. 9: 165—177.
Krajewski, K., 1985. Zabijak M arlstone Formation. In: Lefeld, J.
(ed.), Jurassic and Cretaceous lithostratigraphic units o f the Tatra Mountains. Studia Geol. Polon., 84: 34-37.
Kuźniar, C., 1913. Osadowe skały tatrzańskie. Rozpr. Wydz. Mat.- Przyr. Akad. Urn., Ser. 3, Dz. A, 13: 131-175.
Lefeld, J., 1974. M iddle-U pper Jurassic and Lower Cretaceous biostratigraphy and sedimentology o f the Sub-Tatric succes
sion in the Tatra Mts (W estern Carpathians). Acta Geol.
Polon., 24: 277-364.
Lefeld, J. 1985. Part B. Lower Sub-Tatric Succession. In: Lefeld, J. (ed.), Jurassic and Cretaceous lithostratigraphic units o f the Tatra Mountains. Studia Geol. Polon., 84: 37—82.
Lefeld, J. 1986, Excursion No. B-12. Pelagic limestones o f the Jurassic and Lower Cretaceous in the Polish Central Carpa
thians. In: Teisseyre, A. K. (ed.), International Association o f Sedimentologists. 7th European Regional Meeting. Kraków- Poland. Excursion Guidebook. Ossolineum, Wroclaw, pp.
206-209.
M acEachern, J. A. & Pemberton, G. S., 1992. Ichnological aspects o f Cretaceous shoreface succession and shoreface variability in the Western Interior seaway o f N orth America. In: Pem ber
ton, G. S. (ed.), Application o f Ichnology to Petroleum Explo
ration. A Core Workshop. Soc. Econ. Paleont. Miner. Core
246
M. KĘDZIERSKI & A. UCHMANWorkshop, 17: 57—84.
M anivit, H., Perch-Nielsen, K., Prins, B. & Verbeek, J. W., 1977, Mid Cretaceous calcareous naniiofossil biostratigraphy. Kotl
inki. Nederlandse Akad. Wetensch. Proc., Ser. B, 80:
169-181.
McBride, E. F. & Picard, M. D.. 1991. Facies implications o f Trichichnus and Chondrites in turbidites and hemipelagites, M arnoso-arenacea Fonnation (M iocene), N orthern Apenni
nes, Italy. Palaios, 6: 281-290.
Melinte, M. 1992. N annofosil biostratigraphy across the Juras- sic-C retaceous boundary from southern and Eastern Carpa
thians (Romania). Knihovica zemniho płynu a nafty 14a, Proceedings o f the Fourth INA Conference, Prague 1991, Nannoplankton Research, 1: 143-163.
M ichalik, J. & Vasi'cek, Z., 1989. Lower Cretaceous stratigraphy and paleogeograpliy o f the Czechoslovakian Western Carpa
thians In: W iedm ann, J. (ed.), Cretaceous o f the Western Tethys. Proceedings 3rd International Cretaceous Sympo
sium. Tübingen 1987. E. Schweizerbart, Stuttgait, pp.
505-523.
Pachciarek, T., 1988. Rozwój litofacjalny tytońskich i dolnokre- dowych skal jedn ostki kriżniańskiej w Dolinie Kościeliskiej (Tatiy Zachodnie). Praca magisterska (MsSci. Thesis). Ar
chiwum Instytutu N auk Geologicznych UJ, Kraków, 40 pp.
(unpublished).
Passendorfer. E., 1961. Rozwój paleograficzny Tatr. Roczn. Pol.
Tow. G e o l. 30. 4: 351-387.
Perch-Nielsen, K., 1983. Recognition o f Cretaceous stage bounda
ries by means o f calcareous nannofossils. In: Birkelund, T. et al. (eds.). Symposium on Cretaceous Stage Boundaries. Co
penhagen. Abstracts. Copenhagen, pp. 152-156.
Perch-Nielsen, K., 1985. Mesozoic calcareous nannofossils. In:
Boli, H. M„ Saunders, J. B., Perch-Nilesen, K., (eds.), Plank
ton Stratigraphy. Cambridge University Press, Cambridge, pp. 555-572.
Roth, P. H. & Krumbach, K. R., 1986. M iddle Cretaceous calcare
ous nannofossils biogeography and preservation in the Atlan
tic and Indian Oceans: im plications for paleoceanography.
Marine Micropalaeont., 10: 235-266.
Savrda, C. E., 1992. Trace fossils and benthic oxygenation. In:
M aples, C. G. & West. R. R. (eds.), Trace Fossils. Short Courses in Paleontology, 5, pp. 172-196.
Sissingh, W., 1977. Biostratigraphy o f Cretaceous calcareous nan- noplankton. Geol. Mijnbouw, 56, 1: 37-65.
Stäche, G., 1868. Die Sedim entärschichten der Nordseite der ho
hen Tatra. Verli d.k.-k. Geol. Reichsanst., (1868), 11:
322-324.
Taylor, R. J., 1982. Low er Cretaceous (Ryazanian to Albian) calcareuos nannofossils. In: Lord, A. R. (ed.), A stratigraphi- cal index o f calcareous nannofossils. E. Harwood Ltd., Chichester, pp. 40-80.
Thierstein, M. R., 1976. M esozoic calcareous nannoplankton bios
tratigraphy o f m arine sediments. Mar. Micropal., I: 325-362.
Thomsen, E., 1987. Lower Cretaceous calcareous nannolossil biostratigraphy in the Danish Central Trough. Danmarks Geol. Under.. Ser. A, 20: 4-89.
Uchman, A.. 1995. Taxonom y and palaeoecology o f flysch trace fossils: The M arnoso-arenacea Formation and associated fa
ciès (M iocene, N orthern Apennines, Italy). Beringeria, 15:
3-115.
VaSicek. Z., Michalik, .1. & Rehakova, D., 1994. Early Cretaceous stratigraphy, palaeogeography and life in Western Carpa
thians. Beringeria, 10: 3-169.
Verbeek, J. W., 1977. Calcareous nannoplankton biostratigraphy o f M iddle and U pper Cretaceous deposits in Tunisia, South
ern Spain and France. Utrecht Micropal. B id l, 16: 157.
Vigiliev, B., 1914. Das subtatrische N eokom in der Tatra. Spraw.
Kom. Fizj. Akad. Um., 48: 42—46.
Wieczorek, J. 1988. M aiolica - a unique facies o f the Western Tethys. Ann. Soc. Geol. Polon., 58: 255-276.
Wind, F. H. & Cepek, P., 1979. Low er Cretaceous nannoplankton from D SDP Hole 397 A (N orthwest African Margin). Init.
Repts. D. S. D. P., 47, I: 221-255.
Streszczenie
W IEK I PALEOŚRODOW ISKO FORMACJI MARGLI Z KOŚCIELISKIEJ (FM) (KREDA DOLNA) W TATRACH POLSKICH - WSTĘPNE
WYNIKI BADAŃ
M a riu sz K ę d zie r sk i & A lfr e d U chm an
Skomplikowana sytuacja tektoniczna formacji margli z K oś
cieliskiej (fm) w jednostce kriżniańskiej w Tatrach sprawia, iż jej stratygrafia je st ciągle przedm iotem dociekań. W niniejszej pracy podjęto po raz pierwszy próbę określenia wieku formacji margli z Kościeliskiej (fm) na podstawie nannoplanktonu wapiennego oraz dokonano interpretacji paleośrodow iska przy pomocy skam ienia
łości śladowych i nannoskamieniałości. Form acja margli z Koś
cieliskiej została w'yróżniona przez Lefelda (1985) jako formalna jednostka litostratvgraficzna, której profil stralotypow y znajduje się po zachodniej i częściowo wschodniej stronie Doliny Koście
liskiej, powyżej Bramy K antaka (Fig. 1). M argie te są najm łod
szymi osadami jednostki kriżniańskiej w zachodniej części Tatr.
Są one również jedną z charakterystycznych „facji neokom u”, szeroko rozprzestrzenionych w K arpatach zachodnich (Vasi'cek et al„ 1994). Formacja margli z Kościelskiej (fm) je st najmłodszym ogniwem litostratygraficznym w jednostce Bobrowea. Pomiędzy D oliną K ościeliską i D oliną Chochołow ską margle te leżą na ty- tońsko-beriaskich wapieniach typu maiolica. a ich strop, tekto
nicznie lub erozy jnie ścięty je s t przykryty przez jurajsko-kredow e skały jednostki kriżniańskiej, w apienie jednostki choczańskiej lub eoceńskie zlepieńce. We wschodniej części Tatr, nad utworami tej formacji zalegają hoterywsko-barrem skie w apienie murańskie po
chodzenia platformowego (Lefeld, 1985; VaSiCek et a l , 1994).
Formacja margli z Kościeliskiej (fm) zbudow ana je st głównie z jasnych i ciemnoszarych margli, które są przekładane kalciluty- tami podobnego koloru, lub lokalnie w arstwami kalkarenitów, do
chodzącymi do kilkunastu m etrów miąższości, oraz ławicami wapnistych piaskowców turbidytowych. K alkarenity traktowane są jako turbidyty wapienne, będące odpow iednikiem wapieni mu- rańskich ze wschodniej części Tatr. W m arglach i kalcilutytach w ystępują charakterystyczne struktury bioturbacyjne. Margle za
w ierają otwornice bentoniczne, spikule gąbek, rzadziej małżo- raczki, fragmenty amonitów i belemnitów'. Tektonika formacji margli z Kościelskiej (fin) pomiędzy D oliną K ościeliską i D oliną Chochołow ską nie jest wyjaśniona. W edług mapy geologicznej w skali 1:10 000 (Guzik et a l, 1958) je st to synklinorium. Guzik (1960) uważał, iż wapienie typu murańskiego w rejonie W ściek
łego Żlebu tw orzą fałszyw ą antyklinę. N atom iast Pachciarek (1988) sugerował w ystępow anie dwóch synklin, z tektonicznie zredukowanymi północnymi skrzydłami w rejonie D oliny Lejo
wej i Doliny Kościeliskiej. Z powodu niejasnej tektoniki nie można przedstawić wiarygodnego profilu i ocenić prawidłowo miąższość formacji. W edług Lefelda (1985) m iąższość formacji wynosi 260 metrów, co daje w'artość podobną do miąższości „mar- gli neokomu” w innych częściach K arpat zachodnich (por. Buj- nowskÿ & Polak. 1979).
LOW ER CRETACEOUS DEPOSITS IN THE TATRA MTS
247
Dotychczasow e datow ania formacji margli z Kościeliskiej (fm) opierały się głównie na amonitach, wskazujących na wystę- pownie osadów beriasu, hoterywu, walanżynu, barremu (Vigiliev, 1914; Lefeld, 1974) i możliwości w ystępow ania dolnego aptu (Le- feld, 1985). Jednakże w iększość fauny zbierana była z luźnych bloków, co stw arza dodatkow y problem lokalizacji oznaczonych skamieniałości. Vigiliev (1914) uważał, że wiek omawianych osa
dów jest nie młodszy niż hoteryw, jednakże Lefeld (1974) na podstawie am onita Criocercitiles emerici ocenił wiek najm łod
szych osadów na barrem. K antorovâ i Andrusov (1958) wskazali występowanie cenom ańskich otw ornic w kredowych marglach jednostki kriżniańskiej w G órach Choczańskich, na zachód od Tatr. We wschodniej części T atr znaleziono otw omice aptu gór
nego, a być może i albu dolnego w marglistych osadach formacji z Hali Murańskiej (fm), leżących ponad form acją wapienia murań- skiego (fm) (V aśićek et a l, 1994). Jeżeli przyjmiemy, że kalkare- nity z formacji margli z Kościeliskiej (fm) sąodpow iednikiem for
macji w apienia murańskiego, to należy oczekiwać młodszego w ie
ku najwyższej części margli z Kościeliskiej w zachodniej części Tatr, co zostało potwierdzone w niniejszej publikacji.
W pracy tej do analizy nannoskam ieniałości i skamieniałości śladowych w ykorzystano próby zebrane bezpośrednio w odsłonię
ciach w zdłuż zachodniego brzegu Potoku Kościeliskiego oraz w pobliżu w ylotu Doliny Miętusiej. Dodatkowe próby pobrano w Dolinie Chochołowskiej, a także w północnej części Hali Huciska (Fig. 1). Próby od H8 do H12 pochodzą z odsłonięcia formacji w apienia pienińskiego (fm) opisanego przez Lefelda (1986). Pre
paraty do oznaczania nannoplanktonu wykonano m etodą zeskro- bywania osadu na szkiełko podstawkowe, a także w ybierania pi
petą frakcji odpowiadającej nannoskamieniałościom z kolumny wody (por. Crux, 1989). N annoplankton oznaczano pod mikrosk
opem świetlnym w powiększeniu xlOOO. Nannoflora jest słabo zachow ana i nieliczna, zdom inow ana przez Watznaueria barnesae i Nannoconus steinmannii, a preparaty od K S 1 do KS5 oraz KS26 były negatyw ne (Figs. 2, 3). Ze stratygraficznie istotnych tak- sonów stwierdzono Calcicalathina oblongata, Conusphaera mexi- cana, Cruciellipsis cuvillieri, Micrantholithus obtusus, Micran- tholithus speetonensis, Nannoconus steinmannii, Prediscosphaera cf. columnata, Speetonia colligata, Tegulalithus septentrionalis.
Tubodiscus verenae (Fig. 2).
Skamieniałości śladowe obserwow ano w zgladach. Tw orzą one różnorodne plamy (Fig. 5), typow e dla alpejskiej facji „Fleck- enm ergel’'. Zespól skam ieniałości śladowych jest ubogi. Domi
nują Chondrites, Planolites i Trichichnus. Często spotykaną form ą je st IThalassinoides. Formy typu Zoophycos i ITeichichnus są bardzo rzadkie. Obecność Phycosiphon je st problematyczna.
Chondrites przecina Planolites oraz IThalassinoides (Figs. 5, 6).
W szystkie ślady są przecinane przez Trichichnus. Tlo wszystkich skamieniałości śladowych je st całkowicie zbioturbowane. W za
jem ne relacje między skam ieniałościami śladowym i posłużyły do rekonstrukcji pierwotnej piętrowości w osadzie (Fig. 6) (por.
Bromley & Ekdale, 1986). Prawdopodobnie, omaw iany zespól skamieniałości śladowych reprezentuje jedynie najgłębsze piętra zajęte przez oportunistyczne ichnotaksony. Jest to sytuacja ty
pow a dla dobrze natlenionych osadów (Savrda. 1992). Całkowicie zbioturbowane tło jest przypuszczalnie efektem intensywnej bio- turbacji i rozwodnienia w przydennej w arstwie osadu. Zespól ska
mieniałości śladowych przypom ina ichnofację Zoophycos, cha
rakterystyczną dla pełnom orskich środowisk poniżej maksymalnej podstawy falowania.
W szystkie badane preparaty, zaw ierające nannoskam ienia
łości, za wyjątkiem KS28 są wieku od beriasu w czesnego do aptu wczesnego na podstawie obecności Nannoconus steinmannii i Mi
crantholithus obtusus. W niektórych przypadkach m ożliwe było dokładniejsze określenie wieku (Figs. 3, 4). W szczególności doty
czy to prób KS13 (hoteryw późny) i K S14 (przełom hoterywu późnego i barremu wczesnego). W preparacie KS28 znaleziono takson znany dopiero od pogranicza aptu i albu - Predisco
sphaera. cf. columnata. Jeśli gatunek ten w badanym obszarze ma podobny do cytowanego zasięg stratygraficzny, to próba KS28 reprezentuje utwory nie starsze niż granica aptu i albu. Tak miody wiek utworów w formacji margli z K ościelskiej (fm) został stwierdzony po raz pierwszy. Niemniej jednak koresponduje on z wiekiem formacji z Hali Murańskiej (fm), określonym na pod
stawie otwomic (Vaśićek et al., 1994). Potw ierdza to także pogląd, że kalkarenity z formacji margli z Kościeliskiej (fm) sąodpow ied
nikiem formacji wapieni murańskich (fm). N astępstw o wiekowe prób wskazuje na odw róconą pozycję części utworów formacji margli z Kościeliskiej (fm) między próbami KS7 (w alanżyn) i KS14 (granica hoterywu/barrem u) (Fig. 1). Interesujący jest też wczesnoalbski wiek próby KS28, gdyż usytuowana je st ona blisko jurajskich osadów na zboczu Zadniej Kopki, gdzie należałoby się spodziewać najstarszych utworów badanej formacji. Taka pozycja stratygraficzna próby KS28 w porównaniu z próbami KS24-25 sugeruje odw róconą pozycję warstw pom iędzy W ściekłym Żle
bem a utworami jurajskim i z Zadniej Kopki. W D olinie C hocho
łowskiej pozycja wiekow a badanych prób wskazuje na normalne ułożenie warstw, a wiek ich jest nie m łodszy niż hoteryw późny.
Paleośrodowisko nannoflory określono jako typow e dla strefy te- tydzkiej. N a podstawie nannoflory charakterystycznej dla NW Europy (Micrantholithus speetonensis), znalezionej w niektórych preparatach, autorzy sugerują, że podczas późnego w alanżynu i późnego hoterywu w strefie tej nastąpiło połączenie ze zbior
nikiem borealnym.
