evolución de las asociaciones de foraminíferos durante el...
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Evolución de las asociaciones de foraminíferos durante el tránsitoPaleoceno-Eoceno en el corte estratotípico de Dababiya (Egipto)
S. Ortiz1, L. Alegret1,2, I. Arenillas! y E. Molina1
Departamenlo de Ciencias de la Tierra (Paleonlología), Universidad de Zaragoza. 50009 Zaragoza. [email protected]. [email protected]. [email protected]@unizar.es
2 Department of Earth Sciences. Universily College London. WCIE 6BT Londres (Reino Unido).
ABSTRACT
The aim of our study was to reconstruct the paleoenvironmental evolution through the PaleoceneEocene transition in the outer neritic Oababiya section (Egypt) by means of foraminifera. The GSSPof the PIE boundary is situated in the Esna Shale Formation at Dababiya Quarry. The Carbon Iso:tope Excursion (ClE), which is recorded at Dababiya Quarry Beds 1 to 5, coincides with a majorturnover in foraminiferal assemblages. The studied interval encompasses the middle part of theMorozovella velascoensis (P5) planktic foraminiferal Zone. Upper Paleocene benthic foraminiferalassemblages are diverse, and they contain 30-40% of agglutinated foraminifera, whereas assemblages from the uppermost Paleocene and lowermost Eocene are dominated by agglutinated,opportunistic taxa that tolerate low oxygen conditions as well as changes in the food supply.Towards the upper part of the ClE inverval the low diversity Eocene benthic assemblages are dominated by Lenticulina and nodosariids; diversity increases above the Dababiya Quarry Beds,although it shows several fluctuations.
Key words: foraminifera, Paleocene-Eocene transition, paleoenvironmental turnover.
INTRODUCCIÓN
El límite PaleocenolEoceno (pIE) está marcado por unbrusco descenso de los isótopos de carbono (del orden de un2,5%0 en los valores de D13C) tanto en medios marinos comocontinentales, y constituye uno de los eventos de calentamiento global más rápidos (del orden de unos miles de años)e importantes (las temperaturas aumentaron hasta 6-8°C)registrados en la historia geológica, siendo el más cálido delCenozoico (Zachos et al., 2001). Asociados a este calentamiento global, que se prolongó durante aproximadamente150 Ka, se produjeron importantes extinciones de forartúníferos bentónicos batiales y abisales (del 30 al 50% de lasespecies), cambios en las asociaciones de foraminíferosplanctónicos y bentónicos neríticos, la proliferación de ciertos dinoflagelados (ej., dinoquistes del género Apectodi
nium), y una rápida diversificación de los mamíferosterrestres. Aunque la causa de la Excursión de los [sótoposde Carbono (elE) no está clara, la disociación de hidratos demetano en los márgenes continentales pudo ser la causa de lainyección de carbono empobrecido en l3e en los reservoriosde carbono atmosférico y oceánico (Dickens et al., 1997).
La sección de Dababiya se sitúa en una cantera en elcentro de Egipto a 35 Km al sur de Luxor, en el banco Estedel Río Nilo. El estratotipo del límite PIE se ha definido formalmente en la Formación Esna en el corte de Dababiya,concretamente en el límite entre las Unidades Esna 1 y 2, en
la base de una capa de arcillas laminadas. oscuras. Haciabase de la Unidad Esna 2 se reconocen 5 capas definidformalmente por Dupuis et al. (2003) como Dababi:Quarry Beds (D Q Beds) l a 5. El estratotipo del límite P.se sitúa en la base de la primera capa (D Q Bed 1). Enfigura l se muestra la descripción de estas capas así conlos principales eventos que marcaron el límite PIE, comola Excursión de los [sótopos de Carbono que abarca 1
capas l a 5 en Dababiya. Estas unidades contienen nivelde disolución fosfáticos, caracterizados por la práctiausencia de foraminíferos calcáreos.
En este trabajo hemos estudiado Jos foraminíferos betónicos y planctónicos del Paleoceno Superior (parte suprior de la Unidad Esna 1), y del Eoceno Inferior (D Q Be1 a 5, y hasta el metro 9 de la unidad Esna). Se han estdiado 32 muestras tratadas según la técnica del levigado; I
cada muestra se han analizado unos 300 ejemplares de fOlminíferos bentónicos de la fracción >63 ]..lm y 300 ejemplres de foraminíferos planctónicos de la fracción> 100 ]..l rr,
BIOESTRATIGRAFÍA y EVOLUCIÓN PALEOA1'/BIENTAL
Las asociaciones de foraminíferos bentónicos contien·abundantes representantes de la fauna tipo Midway, e indicoun medio de sedimentación nerítico externo. Los foraminílros planctónicos han permitido reconocer la parte media de
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296 S. ORTlZ. L. ALEGRET. 1. ARENILLAS Y E. MOLINA
Margas grises
Margas con 3 capas guía decalizas rosáceas
Descripeión
DBH 525 -------CalcarelÚtas margosas grises
DBH 4.75 Fin elE
~"aDBH 425Jl.~~~==~m!il!lCalizas margosas grises; incremento
del contenido en carbonatoDBH 3,54
C~smargosasfus~ticas
laminadas de color crema
DQBed 4
DQB<d 3
DQB<d 5
D Q DBH 2.7 "~~~ / / / / / / / /. / / / / / / / / / / / / /~//Bed 2 Calizas margosas fosfáticas marrones / ~ / /SIN fORAMINIFEROS BENTÓNICOS'i// /.
DBH 22 / ./ ,. ,. ,. ,. " , " ,. ,. , , ,. , " " ,. , ,. ~
D Q Arcillas laminadas oscuras. ~ I •Bed 1 no calcáreas
I--'--+- DBH 1,57 . eg
-9.0
-3,5
-3.0
-7,5
-7.0
N
-6,5 «Z[fl
-6.0 Cl«9-5,5Z:J
- 5.0
-4.75-4,5
- 4,25
-4.0
- 3.75-3.5-3.4-3.25-3.0
-2.75
-2.5
- 2.25-2
- 1.75
:: [::5- 1.25
-1
-0.75
-0,5
-0.25
-0.0
E Litología y Unidadmuestras (DBH)
o
FIGURA 1. Bioestratigrajía, litoestratigrafía, principales eventos y asociaciones de foram iniferos bentónicos de la sección de Dababiya. A.b.Subzona de Acarinina berggreni.
Zona de MoroZ,Ovella velascoensis (P5), incluyendo las Sub
zonas de Morozovella gracilis, Acarinina sibaiyaensis y
Pseudohasligerina wilcoxensis de Molina el al. (1999).
Las asociaciones de foraminíferos del Paleoceno Superior
(Subzona de MoroZ,Ovella.gracilis) son diversas y ricas en
especies tropicales-subtropicales. Las asociaciones de fora
miníferos bentónicos contienen -30-40% de foraminíferos
aglutin?dos y están constituidas por morfogrupos epifaunales
(habitan en la superficie del sedimento o en sus centímetros
superiores) e infaunaJes (habitan en las capas más profundas
del sedimento), lo que indica unas condiciones mesotróficas
en el fondo marino. Algunas de las especies características
del Paleoceno Superior son Anomalinoides praeacutus, Cibi
cidoides cf. pseudoperlucidus, Anomalinoides aegyptiacus,
Anomalinoides cf. zilteli y Oridorsalis plummerae.
Sin embargo, las asociaciones de la parte más alta del
Paleoceno Superior y las Capas I y 3 están dominadas por
foraminíferos bentónicos aglutinados y morfogrupos infau
nales. La Subzona de Acarinina berggreni de Molina el al.
(1999) no se ha podido reconocer debido probablemente
la presencia de niveles de disolución, aunque se considel
que esta subzona debería situarse en la parte basal de
Capa l. A pesar de que estos ni veles de disolución hé
podido afectar a la composición de las asociaciones prim
rias, se observa un incremento de los taxones oportunist
Haplophragmoides, trochamínidos y Recurvoides, que tol
ran condiciones de bajo contenido en oxígeno así con
cambios en el aporte de alimento (ej., Kuhnt el al., 1996).
dominio de morfogrupos infaunales y la abundancia 1
especies oportunistas en la parte superior del Paleocel
Superior y en las Capas 1 y 3, sugieren condiciones de ba
oxigenación en el fondo oceánico durante ese intervalo. U
situación similar ha sido descrita en cortes españoles,
medios batiales (Ortiz, 1995; Orúe-Etxebarría el al., 199(
Además, el acme de acarinínidos (Acarinina sibaiyaens
A. africana) observado en varios niveles de las Capas 2 )
sugiere un incremento del estrés paleoambiental. En la Ca
2 no se han hallado foraminíferos bentónicos. La baja o;
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genación registrada en la base del Eoceno en diversos cortes marginales del área del Tethys se ha relacionado con unincremento de la productividad primaria por parte de productores primarios no calcáreos (Speijer y Wagner, 2002), y
con la entrada de aguas intermedias empobrecidas en oxígeno en la cuenca epicontinental mediante corrientes deafloramiento (Kouwenhoven et al., 1997).
Hacia la parte superior del ClE, en la Capa 4, las asociaciones muestran ·una diversidad menor que en el Paleoceno Superior, y están dominadas principalmente por
Lenticulina, Anomalinoides y Cibicidoides. El final del ClEse sitúa en la muestra OBH 4.75, a partir de la cual la diver
sidad comienza a aumentar. La Capa 5 se caracteriza por unincremento en el porcentaje de gaudryínidos (hasta un
17%), además de por la presencia de abundantes ejemplaresde Lenticulina, Anomalinoides y Cibicidoides.
Sobre estas capas, la diversidad de las asociacionesmuestra importantes fluctuaciones, y se observan niveles en
los que los foraminíferos aparecen intensamente afectadospor procesos de disolución. En estos niveles dominan lostaxones aglutinados oportunistas como Haplophragmoides,trochamínidos y Recurvoides, así como varias especies deLenticulina, Globobulimina y Bathysiphon. La diversidadde las asociaciones aumenta hacia la parte superior de la
sección, aunque sin llegar a alcanzar los valores del PaJeoceno Superior. Estas asociaciones están dominadas portaxones grandes y bien conservados de Lenticulina, nodosá
ridos, bulimínidos, Anomalinoides y Cibicidoides.
CONCLUSIONES
Las asociaciones de foraminíferos bentónicos del corte
estratotípico de Oababiya muestran importantes cambios enrelación con el límite PIE. En el Paleoceno terminal y en elEoceno basal se observa un descenso en la diversidad de las
asociaciones, que están dominadas por taxones aglutinadosoportunistas e infaunaJes que reflejan una escasa oxigenación en el fondo marino. El porcentaje de los foraminíferosplanctónicos acarinínidos es muy alto en las Capas 2 y 3, eindica estrés paleoambiental a comienzos del Eoceno. Ladiversidad y abundancia ge las asociaciones muestran unatendencia a la recuperación tras el CrE, aunque se observan
importantes fluctuaciones.
AGRADECIMIENTOS
Trabajo realizado en el marco del proyecto BTE20011809 (Ministerio de Ciencia y Tecnología). S. O. disfruta deuna beca predoctoral de la Consejería de Educación, Cultura, Juventud y Deportes de la Comunidad Autónoma de laRioja y L. A. de una beca postdoctoral del Ministerio deCiencia y Tecnología (EX2oo3-0oo7).
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