German Title: Inoceramen und Biostratigraphie des Turon (Oberkreide) im Sergipe Becken, Nordost-Brasilien: eine integrierte Untersuchung der Schichtfolge in den Steinbrüchen Votorantim and Nassau

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Abstract

A detailed biostratigraphical survey was carried out in the Turonian (Upper Cretaceous) of the Sergipe Basin, northeastern Brazil, on the basis of bed-by-bed collecting of inoceramids, ammonites and other macrofossil groups from the Votorantim (locality Retiro 26) and Nassau (locality Mata 11) quarries in the Laranjeiras–Nossa Senhora do Socorro area. The inoceramids are described systematically with the aim of providing a reliable basis for correlation with the international biostratigraphic “standard” zonation. Additional localities were investigated in order to obtain additional material for a re-evaluation of the genera Rhyssomytiloides Hessel, 1988, Sergipia Maury, 1925 and Didymotis Gerhardt, 1897 and to locate the Turonian–Coniacian boundary on the basis of inoceramids. The palaeobiogeography and palaeoecology of the inoceramids are briefly discussed. The carbonate successions exposed in the two quarries contain a relatively abundant and diversified bivalve and ammonite fauna, with inoceramid bivalves representing the dominant group. Twenty-nine species of the genera Mytiloides Brongniart, Rhyssomytiloides Hessel, Inoceramus J. Sowerby, Didymotis Gerhardt, and Cremnoceramus Cox are described and illustrated. Re-evaluation of the genus Sergipia Maury shows it to be a junior synonym of Didymotis Gerhardt, 1897. Rhyssomytiloides Hessel, 1988 is considered to be a justified genus; its similarity with Cladoceramus Heinz, 1932 is interpreted as a case of homeomorphy. Although less abundant than the inoceramids, the ammonites are represented by 28 species. Nine successive inoceramid interval zones are recognized in the two quarry sections and calibrated with the local ammonite zonation. The lower Turonian is subdivided into the Mytiloides puebloensis, M. kossmati–M. mytiloides and M. labiatus zones, the middle Turonian into the M. subhercynicus and M. hercynicus zones, and the upper Turonian into the M. striatoconcentricus, M. incertus, M. scupini and Cremnoceramus waltersdorfensis waltersdorfensis zones. The Turonian–Coniacian boundary is not present in the quarry sections but exposed in the Nossa Senhora do Socorro area, east of the Nassau (Mata 11) quarry. The stage boundary is marked by the first occurrence of C. deformis erectus (Meek), which is firmly correlated with the corresponding level in the proposed candidate Global boundary Stratotype Section and Point (GSSP), in the Salzgitter-Salder quarry, Lower Saxony, Germany. On the basis of a large number of common elements, the Turonian inoceramid zonation of Sergipe is reliably correlated with the European and U.S. Western Interior zonation. However, at least three inoceramid zones appear to be missing between the Retiro 26 and Mata 11 sections, corresponding to the upper middle Turonian to basal upper Turonian interval. Whether the missing zones are represented by a stratigraphical gap or concealed in the unexposed interval between the two sections is a question that cannot be resolved on the basis of available data. Study of the ammonite fauna has allowed a refined, though as yet provisional ammonite zonation. The inoceramid and ammonite zonations are integrated with previously established zonations based on planktonic and benthic foraminifers and calcareous nannofossil.

Translation of abstract (German)

Eine detaillierte biostratigraphische Untersuchung im Turon (Oberkreide) des Sergipe-Beckens, Nordost-Brasilien, wurde anhand von schichtweiser Probennahme von Inoceramen, Ammoniten und anderen Makrofossilien in den Steinbrüchen von Votorantim (Aufschluss Retiro 26) und Nassau (Aufschluss Mata 11), die sich in der Gegend von Laranjeiras–Nossa Senhora do Socorro befinden, durchgeführt. Um eine verlässliche Grundlage für die Korrelation mit der internationalen biostratigraphischen „Standard“-Zonierung zu erarbeiten, wurden die Inoceramen systematisch beschrieben. Weitere Aufschlüsse wurden untersucht, um zusätzliches Material für eine Neubewertung der Gattungen Rhyssomytiloides Hessel, 1988, Sergipia Maury, 1925 and Didymotis Gerhardt, 1897, zu erlangen und die Turon–Coniac-Grenze auf der Grundlage von Inoceramen zu erfassen. Die Paläobiogeographie und -ökologie der Inoceramen wird kurz diskutiert. Die Karbonatabfolge, die in den beiden großen Steinbrüchen aufgeschlossen ist, beinhaltet eine relativ häufige und vielfältige Bivalven- und Ammonitenfauna, wobei Inoceramen die vorherrschende Gruppe sind. Insgesamt werden 29 Arten der Gattungen Mytiloides Brongniart, Rhyssomytiloides Hessel, Inoceramus J. Sowerby, Didymotis Gerhardt und Cremnoceramus Cox beschrieben und abgebildet. Die Neubewertung der Gattung Sergipia Maury, 1925, ergab, dass es sich hierbei um ein jüngeres Synonym der Gattung Didymotis Gerhardt, 1897, handelt. Dagegen wird Rhyssomytiloides Hessel, 1988, als gültige Gattung betrachtet und die Ähnlichkeiten mit Cladoceramus Heinz, 1932, als Fall von Homöomorphie interpretiert. Auch wenn sie weniger häufig auftreten als die Inoceramen, so sind die Ammoniten doch mit 28 Arten vertreten. Auf der Grundlage des Vorkommens der Inoceramen, konnten in den beiden Steinbrüchen neun aufeinander folgende Intervallzonen unterschieden und mit der lokalen Ammoniten-Zonierung kalibriert werden. Das Unterturon wird in die Mytiloides puebloensis-, die M. kossmati–M. mytiloides- und die M. labiatus-Zonen, das Mittelturon in die M. subhercynicus- und die M. hercynicus-Zonen und das Oberturon in die M. striatoconcentricus-, die M. incertus-, die M. scupini- und die Cremnoceramus waltersdorfensis waltersdorfensis-Zonen gegliedert. Die Turon–Coniac-Grenze lässt sich in den Profilen der beiden Steinbrüche nicht nachweisen, ist jedoch in der Region von Nossa Senhora do Socorro, östlich von Nassau (Mata 11), aufgeschlossen. Die Stufengrenze ist durch das erste Auftreten von C. deformis erectus (Meek) gekennzeichnet und kann dadurch mit der entsprechenden Schicht im Aufschluss von Salzgitter-Salder in Niedersachsen, der als Grenzstratotyp [Global boundary Stratotype Section and Point (GSSP)] für diese Grenze vorgeschlagen wurde, korreliert werden. Auf der Grundlage einer Vielzahl gemeinsamer Taxa kann die Inoceramen-Zonierung des Turons von Sergipe verlässlich mit den entsprechenden Zonierungen in Europa und dem U.S. Western Interior korreliert werden. Zwischen den beiden Profilen Retiro 26 und Mata 11 scheinen jedoch mindestens drei Inoceramen-Zonen zu fehlen, im Intervall vom oberen Mittelturon bis zum basalen Oberturon übereinstimmen. Ob das Fehlen dieser Zonen auf eine Schichtlücke zurückgeht oder ob sie in dem Gebiet zwischen den beiden Profilen, das nicht aufgeschlossen ist, verborgen sind, kann auf Grundlage der vorhandenen Daten nicht beantwortet werden. Die Untersuchung der Ammonitenfauna erlaubt eine verfeinerte, wenn auch bis jetzt noch vorläufige Ammoniten-Zonierung. Die Inoceramen- und die Ammoniten-Zonierungen werden mit bestehenden Zonierungen, die auf der Basis von benthischen und planktonischen Foraminiferen und kalkigen Nannofossilien aufgestellt wurden, korreliert.