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Macroinvertebrate fauna and depositional environment of the lower Upper Cenomanian Oberhäslich Formation in the Saxonian Cretaceous Basin (Germany) - 09/03/17

Doi : 10.1016/j.annpal.2016.11.003 
Markus Wilmsen
 Senckenberg Naturhistorische Sammlungen Dresden, Museum für Mineralogie und Geologie, Sektion Paläozoologie, Königsbrücker Landstrasse 159, 01109 Dresden, Germany 

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Abstract

In Saxony (southeast Germany), the global early Late Cretaceous transgression is reflected by the onlap of shallow-marine siliciclastics of the lower Upper Cenomanian Oberhäslich Formation (Calycoceras naviculare Zone) onto the eastern Erzgebirge, the central part of the emergent Mid-European Island. Based on detailed logging of sections south of Dresden and the study of extensive collection material, the depositional environment and macroinvertebrate assemblages of the Oberhäslich Formation have been reconstructed. This unit, with a mean thickness of 10–15m, usually shows a fining-upward trend that may become reversed towards the top, was laid down in a single 3rd-order sea-level cycle and is capped by an unconformity at the base of the overlying upper Upper Cenomanian Dölzschen Formation (sequence boundary Cenomanian 5; junction of the Calycoceras naviculare and Metoicoceras geslinianum zones). The macroinvertebrate assemblage of the Oberhäslich Formation, collected mainly from bioturbated, fine- or rarely medium-grained, quartz-rich sandstones, is fairly diverse, comprising nearly 50 taxa, predominantly bivalves (94.3%). Most conspicuous and abundant are relatively large forms such as Rhynchostreon (R.) suborbiculatum (25%) and Inoceramus pictus spp. (21%), eponymous taxa of the Rhynchostreon suborbiculatum/Inoceramus pictus assemblage. Non-bivalve benthic invertebrates are rare and represented by rather poorly preserved irregular and regular echinoids, siliceous sponges, a few gastropods, crustacean remains and a single starfish. Common Thalassinoides and Ophiomorpha burrows indicate that crustaceans were an important part of the infauna. Pervasive bioturbation resulted in a post-depositional homogenization of the sediments while all body fossils are preserved as (composite) internal moulds. The guild structure of the Rhynchostreon suborbiculatum/Inoceramus pictus assemblage shows a predominance of epifaunal and semi-infaunal suspension feeders (95.3%), suggesting eutrophic and unstable “green-water conditions” of an inner-shelf setting. Deposit-feeding biota are rare. The common occurrence of articulated bivalves and storm-induced shell beds indicate episodic rapid burial, most probably by tempestites. A current-influenced, well-oxygenated and nutrient-rich environment slightly below fair-weather base is inferred for the fine-grained sandy, fossiliferous sediments of the Oberhäslich Formation.

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Résumé

En Saxe (sud-est de l’Allemagne), la transgression globale du Crétacé Supérieur est enregistrée par l’onlap des dépôts siliciclastiques peu profonds de la formation Oberhäslich du Cénomanien supérieur basal (Zone à Calycoceras naviculare) sur l’Erzgebirge oriental, partie centrale émergée de l’Europe (« Mid-European Island »). À partir d’une exploitation détaillée de coupes géologiques au sud de Dresde et de l’étude d’un vaste échantillonnage paléontologique, l’environnement de dépôt et les assemblages de macrofaune d’invertébrés de la formation Oberhäslich ont été reconstruits. Cette unité, d’une épaisseur moyenne de 10 à 15m, montre habituellement une tendance à la hausse du niveau marin qui peut s’inverser à son sommet ; elle est intégrée dans un cycle de 3e ordre et est coiffée par une discordance à la base de la formation Dölzschen (Cénomanien supérieur terminal, limite de séquence du Cénomanien 5, jonction des zones à Calycoceras naviculare et à Metoicoceras geslinianum). L’assemblage de macrofaune d’invertébrés de la formation Oberhäslich, recueilli principalement dans des grès à grain fins, plus rarement à grain moyen, riches en quartz bioturbé, est assez diversifié et comprend près de 50 taxons, principalement des bivalves (94,3 %). Les plus remarquables et abondants sont des formes relativement grandes telles que Rhynchostreon (R.) suborbiculatum (25 %) et Inoceramus pictus spp. (21 %), taxons éponymes de l’assemblage à Rhynchostreon suborbiculatum/Inoceramus pictus. Les invertébrés benthiques non-bivalves sont rares et représentés par des échinides réguliers et irréguliers mal préservés, des éponges siliceuses, quelques gastéropodes, des restes de crustacés et une seule étoile de mer. Les traces fréquentes de types Thalassinoides et Ophiomorpha indiquent que les crustacés étaient une partie importante de l’endofaune. La bioturbation omniprésente a abouti à une homogénéisation post-dépôt des sédiments alors que tous les fossiles sont conservés sous forme de moules internes. La structure de guilde de l’assemblage à Rhynchostreon suborbiculatum/Inoceramus pictus montre une prédominance des suspensivores d’épifaune et de semi-endofaune (95,5 %), ce qui suggère des conditions « d’eaux vertes eutrophes » et instables d’un milieu de plateforme interne. Les biotas comprenant des dépositivores sont rares. L’occurrence fréquente de valves en connexion et de couche de coquilles indique un enfouissement rapide épisodique, probablement par des tempêtes. Les sédiments fossilifères sableux à grains fins de la formation Oberhäslich sont interprétés comme issus d’un environnement riche en nutriments, bien oxygéné et influencé par les courants, situé légèrement sous la limite d’action des vagues de beau temps.

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Keywords : Early Late Cretaceous, Shallow siliciclastic shelf, Paleoecology, Macrobenthos

Mots clés : Crétacé Supérieur basal, Plateforme siliciclastique peu profonde, Paléoécologie, Macrofaune d’invertébrés benthiques


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Vol 103 - N° 1

P. 33-44 - janvier 2017 Regresar al número
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