Original paper

Cyclicity and duration of Lower Devonian stages: Observations from the Barrandian area, Czech Republic

Chlupáč, Ivo

Abstract

Cyclicity of different orders is evaluated particularly in Lower Devonian carbonate sediments. The high-frequency cyclicity, expressed in bedding couplets, shows in selected sections 410 - 450 couplets in the Lochkovian, 350-380 couplets in the Pragian, around 150 (?) couplets (or bundles) in the Zlichovian (partly overprinted by discyclic events) and 250-380 couplets in the Dalejan. They point to a comparable duration of the Lochkovian, Pragian and Dalejan, though differences exist, and data on Zlichovian are not conclusive. The duration of individual bedding couplets is estimated at 17000 - 21 000 years (possibly corresponding to Milankovic's earth's axis precessional periods). The megacycles are of two distinct orders: the shorter ones correspond to individual formations, roughly equivalent to Lower Devonian stages established in the Barrandian, and comparable with the T-R cycles of some other areas. The longer megacycles are expressed by the periodical recurrence of formation couplets with characteristical facies groups. The limits of megacycles are marked by events of mostly global character, which show some periodicity but not equal character and effects.

Kurzfassung

Die Karbonatentwicklung, die im Barrandium vom Oberen Silur bis in das Mitteldevon dauerte, zeigt eine gut ausgebildete Zyklizität verschiedener Ordnungen, besonders vom Pidolium bis zum Eifelium. Die Berechnung und Auswertung der kleinen Zyklen (bedding couplets) zeigt 410 - 450 Zyklen im Lochkovium, 350 - 380 im Pragium, ungefähr 150 im Zlichovium (modifiziert durch den basalen Zlichov- und den Daleje-Event) und 250 -380 Zyklen im Dalejum. Die Dauer von Lochkovium, Pragium (in der originalen Auffassung) und Dalejum ist zeitlich vergleichbar, obwohl das Lochkovium länger als das Pragium (im ursprünglichen Sinne) erscheint. Die beträchtlich kleinere Anzahl der Zyklen im Zlichovium wird diskutiert. Unter der Voraussetzung, daß das Unterdevon ungefähr 24 Ma dauerte, wird die Dauer der kleinen Zyklen auf 17000 - 21000 Jahre geschätzt, was mit den Perioden der Milanković-Präzession der Erdachse vergleichbar ist. Die Zyklizität der höheren Ordnungen (Megazyklen) wird besonders durch die sich wiederholende Faziesentwicklung der individuellen Formationen ausgeprägt, die ungefähr den Stufen des Unterdevons (einschließlich Zlichovium und Dalejum) entsprechen und mit den T-R Zyklen der anderen Gegenden sowie mit den Faunenwechsel -Perioden (6 -7 Ma oder weniger) vergleichbar sind. Zyklen von noch höherer Ordnung lassen sich charakterisieren durch die periodische Wiederkehr von Formationspaaren mit charakteristischen Faziesausbildungen. Die Grenzen der Megazyklen der beiden Ordnungen sind durch meist globale event-stratigraphische Ereignisse markiert, die eine gewisse Periodizität, aber nicht die gleichen Resultate aufweisen. Der Ursprung der Zyklizität aller Ordnungen wird in den Klimaschwankungen gesehen.

Keywords

Cyclicity • Barrandian area • Czech Republic • Lochkovian • Pragian • Dalejan • Zlichovian