Original paper

Stratigraphical investigations based on calcareous and siliceous phytoplankton assemblages from the Upper Cenozoic deposits of Messara Basin, Crete, Greece

Frydas, Dimitris; Keupp, Helmut; Bellas, Spyridon

Abstract

Neogene deposits in southern central Crete vary significantly in facies on a small scale due to synsedimentary tectonic resulting in block faulting. Integrated subsections from the Psalida, Mires and Kourtiani Kefala proved to be three suitable sequences for biostratigraphic studies based on calcareous and siliceous phytoplankton associations. Seven bioevents were used to determine the subzonal boundaries. They are in stratigraphical order: Last Occurence (LO) of Discoaster bollii, equivalent to the top of subzone CN8a (Lower Tortonian), First Occurence (FO) of Discoaster loeblichii, equivalent to the subzone CN8b (Lower Tortonian), Common Occurrence (CO), although rare, of the Discoaster berggrenii / Discoaster quinqueramus group, equivalent to the base of subzone CN9a (Upper Tortonian), FO of Amaurolithus primus, equivalent to subzone CN9bA (Lower Messinian) and the diatom biozone Nitzschia miocenica as well as the silicofl agellate biozone Distephanus speculum minutus, FO of Amaurolithus delicatus, equivalent to biozone CN9bB (Lower Messinian), FO of Discoaster asymmentricus as well as LO of Reticulofenestra pseudoumbilica, (uppermost Zanclean - lowest Piacenzian), equivalent to subzones CN11b-CN12aA, CO of Discoaster pentaradiatus, Discoaster surculus and of Discoaster tamalis (Lower Piacenzian), equivalent to subzone CN12aB, which correspond to the diatom biozone Nitzschia jouseae and the silicoflagellate subzone Distephanus boliviensis boliviensis. Two sedimentation cycles are recognized for development of the Messara Basin. The first cycle starts in Lower Tortonian and lasts to the Lower Messinian (CN8a to CN9bB), while after the desiccation of Mediterranean follows the second one from the Upper Zanclean to the Lower Piacenzian (CN11b to CN12aB). No more marine Neogene sediments are recorded in Messara.

Kurzfassung

Die neogenen Ablagerungen im südlichen Zentralkreta zeigen markante fazielle Unterschiede auf schmalem Raum infolge synsedimentärer Tektonik, welche die Gegend zu einem Tafelbruchblock geformt hat. Vereinheitlichte Subprofile von Psalida, Mires und Kourtiani Kefala zeigen drei geeignete Sequenzen für biostratigrafische Studien, die sich sowohl auf kalkigen wie auch auf kieselige Phytoplankton-Vergesellschaftungen stützen. Zur Biostratigrafie und zur Abgrenzung der (Sub)Biozonen wurden sieben Biohorizonte ausgewählt. Sie sind in stratigrafischer Reihe: letztes Vorkommen (LO) von Discoaster bollii, äquivalent zum oberen Teil der Subzone CN8a (Unteres Torton), erstes Vorkommen (FO) von Discoaster loeblichii, äquivalent zur Subzone CN8b (Unter-Torton), gemeinsames Vorkommen (CO), wenn auch selten, der Gruppe Discoaster berggrenii / Discoaster quinqueramus, äquivalent des basalen Teils der Subzone CN9a (Oberes Torton), FO von Amaurolithus primus, äquivalent zur Subzone CN9bA (Unteres Messin) sowie die Diatomeen-Biozone Nitzschia miocenica und die Silicoflagellaten-Biozone Distephanus speculum minutus, FO von Amaurolithus delicatus, äquivalent zur Biozone CN9bB (Unter-Messin), FO von Discoaster asymmentricus sowie LO von Reticulofenestra pseudoumbilica; (oberstes Zanclium-basales Piacenzium), äquivalent zu den Subzonen CN11b-CN12aA, CO von Discoaster pentaradiatus, Discoaster surculus und Discoaster tamalis (unter Piacenzium), äquivalent zur Subzone CN12aB, welche den Biozonen Nitzschia jouseae (Diatomeen) und Distephanus boliviensis boliviensis entspricht. Zwei Sedimentationszyklen wurden für die geologische Entwicklung der Messara festgestellt. Der erste beginnt im unteren Torton und dauert bis zum Unteren Messin (CN8a bis CN9bB). Nach der Messinischen Salinitätskrise im Mittelmeer beginnt im Laufe des Unteren Pliozäns (Ober-Zanklium) der zweite Zyklus und endet im Mittelpliozän (Unter-Piacentium; CN11b bis CN12aB). Nach Beendigung des zweiten Sedimentationszyklus wurde in Messara nicht mehr marines Neogen nachgewiesen.

Keywords

regional geologybiostratigraphycalcareous and siliceous phytoplanktonneogeneeastern mediterranean seacrete island