Original paper

Carbon isotope-, bio- and magnetostratigraphy across the Cretaceous-Tertiary boundary in the Zin Valley, Negev, Israel

Magaritz, Mordechai; Moshkovitz, Shimon; Benjamini, Chaim; Hansen, Hans Jorgen; Hakansson, E.; Rasmussen, K. L.

Newsletters on Stratigraphy Volume 15 Number 2 (1985), p. 100 - 113

30 references

published: Oct 31, 1985

DOI: 10.1127/nos/15/1985/100

BibTeX file

ArtNo. ESP026001502007, Price: 29.00 €

Download preview PDF Buy as PDF

Abstract

Closely spaced samples from two sections of the marly Taqiye Formation in the Zin Valley (southern Israel), containing the Cretaceous-Tertiary (KIT) boundary, have been analyzed for carbon and oxygen isotopes, nannoplankton and planktonic foraminiferal assemblages, and for magnetostratigraphy. The studied sections lack a clay concentration at the boundary ("boundary clay"). The Hor HaHar (HH) section has a transitional biostratigraphic sequence across the KIT boundary. Approach of the boundary is heralded within the Cretaceous first by appearance of the planktonic foraminifer "Globigerina" eugubina, appearing in samples containing otherwise entirely Cretaceous foraminferal and nanno-species, some 1.20 m below the level of extinction of most Cretaceous foraminiferal taxa. Above the extinction level, the other Tertiary species of foraminifera and nannofossils gradually make their first appearence. Beginning from below the extinction level itself, at about the same level as the eugubina FAD, there is a gradual decrease in δ13C values, in CaCO2 of nannoplankton origin, from high values characteristic of the Late Cretaceous to the lower Early Tertiary values. This gradual depletion at the base of the Tertiary is a unique occurrence, and was measured in nannofossil-derived CaCO3 from species usually found only in the Cretaceous. As the upper part of the zone of decrease is from the Tertiary, the nannofossils, still of Cretaceous aspect, contributing CaCO3 at that level, must fall into the category of "survivors". The 'Ein Mor (EM) section shows a steeper decrease in δ13C than at HH, and in that respect is more like in other KIT sequences in the western Tethyan region. The gradual decrease of δ13C at HH, together with the biostratigraphic data and the magnetostratigraphy, strongly suggests that the HH site was the locus of continuous or nearly continuous deposition, while the EM section may have had a slight hiatus. In this region, planktonic foraminifera and calcareous nannofossils evolved gradually, in a deep shelf environment partially isolated from the open Tethys.

Kurzfassung

Aus der mergeligen Taqiye Formation des Zin-Tales (südliches Israel), welche den Grenzbereich Kreide-Tertiär umfaßt, wurden aus zwei Profilen in engem Abstand Proben auf Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotopen, ihren Gehalt an Nannoplankton und planktonischen Foraminiferen sowie paläomagnetisch untersucht. In den bearbeiteten Profilen fehlt eine Ton-Lage im Grenzbereich ("Grenz-Ton"). In dem Profil Hor Hahar (HH) läßt sich der biostratigraphische Übergang von der Kreide zum Tertiär lückenlos nachweisen. Er wird durch das Erstauftreten von Globigerina eugubina in Schichten dokumentiert, welche ansonsten nur kretazische Foraminiferen und Nannofossilien enthalten. Dieses Niveau liegt etwa 1,20 m unterhalb der Grenze, an der die meisten kretazischen Foraminiferen-Arten aussterben. Oberhalb dieser Grenze treten allmählich und zum ersten Male tertiäre Foraminiferen- und Nannoplankton-Arten auf. Bereits unterhalb dieses Grenzniveaus, etwa im Bereich des Erstauftretens von G. eugubina, setzt ein allmählicher Abfall der δ13C-Werte ein, und zwar von hohen, für die oberste Kreide typischen Gehalten zu niedrigeren Werten im untersten Tertiär. Dieser graduelle Abfall an der Basis des Tertiärs stellt ein einzigartiges Geschehen dar. Er wurde aus dem CaCO3 von Nannoplankton-Arten ermittelt, die normalerweise nur in der Kreide auftreten. Da der obere Teil des δ13C-Abfalls bereits in das älteste Tertiär fällt, müssen die das CaCO3-liefernden Nannoplankton-Arten als "Uberlebende" charakterisiert werden. In dem Profil Ein Mor (EM) ist ein steilerer Abfall der δ13C-Werte feststellbar. In dieser Hinsicht gleicht er mehr anderen Ergebnissen aus dem Grenzbereich Kreide/Tertiär der westlichen Tethys. Die allmähliche Abnahme der δ13C-Werte im erstgenannten Profil (HH), verbunden mit den vorliegenden biostratigraphischen und paläomagnetischen Daten, bestärken die Annahme, daß hier eine kontinuierliche Sedimentation stattfand. Dagegen dürfte in dem zweitgenannten Profil (EM) ein kleiner zeitlicher Hiatus vorliegen. In dieser Region haben sich planktonische Foraminiferen und Nannoplankton allmählich und in einem tieferen Schelf-Biotop, teilweise isoliert von dem offenen Tethys-Meer, entwickelt.

Keywords

carbon isotopesoxagen isotopesnannoplanktonplanktonic foraminiferal assemblagesmagnetostratigraphyIsraelKohlenstoff-IsotopeSauerstoff-IsotopeNannoplanktonplanktonische Foraminiferen