Original paper

Palynology, sequence stratigraphy, and palaeoenvironments of Middle to Upper Jurassic strata, Bayu-Undan Field, Timor Sea region

[Part Two]

Mantle, Daniel Jack

Abstract

This second part of a detailed palynological study of 230 core and sidewall core samples form the uppermost Plover, Elang, and lower Frigate formations, Bayu-Undan Field, Timor Sea, concludes the dinoflagellate (Rigaudella to Woodinia), acritarch, and prasinophyte phycomata taxonomy, and examines the biostratigraphy, sequence stratigraphy, and palaeoenvironments from this stratigraphic interval.

The palynomorph assemblages, detailed systematically herein, comprise 55 dinoflagellate species and 17 acritarch and prasinophyte phycomata groupings. Of these, the following six dinoflagellate cyst species are newly instituted: Ampulladinium aiax, Batiacasphaera machethiae, Cauca bayuiana, Ellipsoidictyum fenestellum, Leberidocysta? strigosa, and Yalkapodinium playfordii. A further species is not formally named due to a lack of adequately preserved specimens. The palynostratigraphic sequence has previously been assessed as latest Bathonian to early Oxfordian in age, based mainly on correlations with European dinoflagellate assemblages dated by ammonite faunas.

Ten subzones (TB1 through 5 and VT1 through 5) are informally proposed, collectively encompassing the Ternia balmei and Voodooia tabulata dinoflagellate cyst Interval Zones. The subzones are defined variously on first and last appearance datums, first and last common occurrences, and species acmes. The acme events are coincident with marine flooding surfaces and enable precise correlation across the Bayu-Undan Field.

The Elang Formation - the prime focus of this study - is divided into three third-order sequences, each comprising a lowstand, transgressive, and highstand systems tract. These tracts and their delimiting stratal horizons or flooding surfaces possess distincitve palynomorph or palynodebris assemblages. Qualitative and quantitative variations of these assemblages correlate very closely with gamm-ray log profiles and can consistently be placed within a sequence stratigraphic framework across the Bayu-Undan Field. Palynofacies analyses provide additional means to distinguis among the systems tracts; viz., microphytoplankton diversity increases through transgressive systems tracts to a peak diversity at the maximum flooding surface; atypically brown wood frequencies may also peak at maximum flooding surfaces; and black debris frequencies increase higher in the highstand systems tracts.

Palaeoenvironmental interpretations based primarily on palynological assemblages (especially microphytoplankton groupings and palynodebris distribution) enable identification of depositional settings in non-cored intervals. For instance, the occurrences of Ternia balmei, the Meiourogonyaualx group, the Ctenidodinium group, and the Rigaudella group represent an approximate gradation from very nearshore to fofshore environments or possibly an increase in salinities from euryhaline to stenohaline conditions.

Kurzfassung

Der zweite Teil dieser detaillierten palynologischen Studie von 230 Bohrkern- und Seitenwandbohrkernproben der untersten Plover, Elang und unteren Frigate Formationen, Bayun Undan Feld, Timor See, schließt die Dinoflagellaten- (Rigaudella bis Woodinia), Acritarchen- und prasinophyte Phycomata-Taxonomie ab und untersucht die Biostratigraphie, Sequenzstratigraphie und Paläoumweltbedingungen aus diesem Intervall.

Die palynomorphen Gruppen, die hierin systematisch aufgeführt sind, umfassen 55 Dinoflagellatenarten, 17 Acritarchen und prasinophyte Phycomatagruppen. Von diesen wurden die folgenden sechs Dinoflagellatensystenarten neu eingeführt: Ampulladinium aiax, Batiacasphaera macbethiae, Cauca bayuiana, Ellipsoidictyum fenestellum, Leberidocysta? strigosa, und Yalkalpodinium playfordii. Eine weitere Art wurde formell nicht benannt aufgrund des Mangels an entsprechend gut erhaltenen Proben. Die palynostratigraphische Sequenz wurde in der Vergangenheit als spätes Bathonian bis frühes Oxfordian definiert, basierend hauptsächlich auf Korrelationen mit europäischen Dinoflagellatengruppen, die mit Hilfe von Ammonitenfaunen datiert wurden.

Zehn Unterzonen (TB1-5 und VT1-5) wurden provisorisch aufgestellt, die die Ternia balmei und Voodooia tabulata Dinoflagellatenzysten-Intervallzone umfassend einschließen. Die Unterzonen wurden variierend nach erstem oder letztem Erscheinungsdatum, erstem oder letztem gemeinsamen Auftreten und Höhepunkt der Artenverbreitung definiert. Die Höhepunktsereignisse fallen mit marinen Überflutungen von Landoberflächen zusammen und erlauben eine präzise Korrelation über das Bayu-Undan Feld hinweg.

Die Elang Formation - der Schwerpunkt dieser Arbeit - ist in drei Sequenzen dritter Ordnung unterteilt, von denen jede ein niedrigstes, ein transgressives und ein höchststehendes Systemgebiet umfasst. Diese Gebiete und ihre angrenzenden, geschichteten Horizonte oder Überflutungsoberflächen besitzen charakteristische palynologische oder palynodebrische Gruppen. Qualitative und quantitative Variationen dieser Gruppen korrelieren sehr eng mit Röntgenstrahlen-Bohrprofilen und können durchweg innerhalb eines sequenzstratigraphischen Rahmens über das Bayu-Feld hinweg angenommen werden. Die Analyse der Palynofazies stellt eine weitere Möglichkeit dar, die Systemgebiete zu unterscheiden, d.h. die Mikrophytoplanktondiversität nimmt mit transgressiven Systemgebieten bis zu einer maximalen Diversität bei maximal gefluteter Landfläche zu; atypische braune Holzserien können auch ein Maximum bei maximal gefluteter Landfläche erreichen, schwarze Gerölleinheiten nehmen stärker in den Hochstands-Systemgebieten zu.

Die Interpretation von Paläoumweltbedingungen, die in erster Linie auf palynologischen Gruppen (besonders Mikrophytoplanktongruppen und Verbreitung von Palynoablagerungen) basieren, ermöglichen die Identifizierung von Ablagerungen in Intervallen ohne Kernproben. So repräsentiert zum Beispiel die Verbreitung von Ternia balmei, der Meiourogonyaulax Gruppe, der Ctenidodinium Gruppe und der Rigaudella Gruppe näherungsweise einen Gradienten von sehr küstennah zu küstenfern oder möglicherweise auch einen Anstieg der Salinität von euryhalinen zu stenohalinen Bedingungen.

Keywords

Dinoflagellate cystsacritarchssystematic palynologybiostratigraphy palynofaciessequence stratigraphypalaeoenvironmentsTimor SeaElang FormationJurassic SporenPollenkörnerDinoflagellatenzystensystematische Palynology BiostratigraphieSequenzstratigraphieTimor SeeElang FormationJura