Calcareous nannoplankton assemblages from turbidites and interturbidites of Kropiwnik fucoid marls

W niniejszej pracy przedstawiono charakterystykę zespołów nannoplanktonu wapiennego występującego w osadach margli fukoidowych z Kropiwnika (kampan – mastrycht; Formacja z Ropianki (fm)). Celem przeprowadzonych badań było określenie pochodzenia węglanu wapnia budującego margle fukoidowe oraz charakterystyka warunków paleoekologicznych panujących podczas sedymentacji tych osadów. Wiek badanych osadów określono na wyższy dolny kampan. Turbidyty reprezentowane są przez cienkoławicowe margle beżowej barwy o cechach charakterystycznych dla utworów resedymentowanych, natomiast bezstrukturalne łupki czarnej barwy nadścielające poszczególne warstwy turbidytów reprezentują interturbidyty, czyli osady tła depozycyjnego. Charakterystykę środowiska sedymentacji przedstawiono określając i porównując skład taksonomiczny zespołów nannoplanktonu wapiennego obecnego w osadach turbidytów (synsedymentacyjne osady szelfu zewnętrznego) i interturbidytów (osady pelagiczne/hemipelagiczne). Na potrzeby badań z wykorzystaniem mikroskopu polaryzacyjnego przeanalizowano łącznie 26 preparatów (13 sporządzonych z osadów turbidytów i 13 z osadów interturbidytów). Ponadto, stan zachowania nannoskamieniałości został określony przy wykorzystaniu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Udział diagenezy i wpływ procesów tafonomicznych określono na średni. Skład taksonomiczny zespołów nannoplanktonu osadów turbidytów wskazuje na mezotroficzne środowisko panujące w wodach powierzchniowych na szelfie oraz niestabilne warunki paleoekologiczne. Wzrost produktywności wód spowodowany był ekspansją żyznych wód dennych na szelf napędzanych upwellingiem. Dominacja gatunku Watznaueria barnesiae w osadach turbidytów, wskazuje że produktywność wód na szelfie mogła być dodatkowo wzmożona przez dopływ wód rzecznych do basenu. Zespoły nannoplanktonu interturbidytów cechują się składem taksonomicznym charakterystycznym dla środowiska pogranicznego pomiędzy mezotroficznym, a eutroficznym. Dominacja gatunku Micula staurophora w osadach interturbidytów wskazuje na niestabilne warunki paleoekologiczne w strefie sedymentacji pelagicznej, prowadzące do stresu ekologicznego zaistniałego w następstwie obecności upwellingu. Wysoka żyzność wód skutkowała w zwiększonej produkcji węglanowej generowanej przez zakwity nannoplanktonu, w związku z czym, można stwierdzić, że materiał węglanowy budujący badane osady jest głównie pochodzenia organicznego.

In this study, calcareous nannoplankton assemblages of Campanian – Maastrichtian Kropiwnik Fucoid Marls (part of Ropianka Formation (fm)) were analysed to define the origin of Kropiwnik Fucoid Marls carbonate material and to determine the features of sedimentation environment. The nannoplankton record defines upper lower Campanian age of the studied sediments. Turbidites are represented by beige-colored thin-bedded marls with characteristic features of resedimented deposits, while the black-colored unstructured shales overlying individual turbidite layers were considered as interturbidites representing the depositional background. The sedimentation environment was determined by analyzing and comparing the taxonomic composition of nannoplankton assemblages of turbidite sediments (synsedimentary outher shelf sediments) and nannoplankton assemblages present in interturbidite sediments (pelagic/hemipelagic sediments). For nannofossil analysis in polarized light microscopy 26 smear slides were analyzed (13 prepared from turbidite sediments and 13 from interturbidite sediments). An additional method that was used in the study was the observation of the nannofossils preservation state with the use of the scanning electron microscope (SEM). The influence of diagenesis and taphonomic processes on nannoplankton assemblages has been determined as average. The taxonomic composition of nannoplankton assemblages from turbidites sediments indicates mesotrophic environment of surface waters on the shelf and unstable palaeoecological conditions. The increase in water productivity was due to the expansion of fertile bottom waters to the shelf, which was driven by upwelling. The dominance of the species Watznaueria barnesiae in turbidites sediments may indicate that productivity on the shelf could have been additionally enhanced by the riverine inflow to the sedimentary basin. Interturbidites nannoplankton assemblages are characterized by a taxonomic composition characteristic for environment between mesotrophic and eutrophic. The dominance of the species Micula staurophora in the interturbidites sediments indicates unstable paleoecological conditions in pelagic zone, leading to ecological stress resulting from the presence of upwelling. The high fertility of waters in the photic zone resulted in increased carbonate production generated by nannoplankton blooms, therefore it can be concluded that the carbonate material constituting the studied sediments is mainly of organic origin.