.

Biofazies, Paläoökologie und Ablagerungsmodell des Finalstadiums einer kambrischen Karbonatplattform-Entwicklung: die Fauna der Campo Pisano Formation SW-Sardiniens

Biofacies, palaeoecology and depositional model of the final stage of a Cambrian carbonate platform evolution: the fauna of the Campo Pisano formation of SW Sardinia

von Olaf Elicki, Freiberg; Yvonne Hamann, Leipzig & Petra Münzberger, Regensburg

ELICKI, O.; HAMANN, Y. & MÜNZBERGER, P. (2003): Biofazies, Paläoökologie und Ablagerungsmodell des Finalstadiums einer kambrischen Karbonatplattform-Entwicklung: die Fauna der Campo Pisano Formation SW-Sardiniens. Freiberger Forschungshefte C 499: Paläontologie, Stratigraphie, Fazies (11): 1-33; Freiberg.

Zusammenfassung

Die Mikrofauna der in Knollenkalkfazies ausgebildeten Campo Pisano Formation (Iglesias Gruppe) SW-Sardiniens wird erstmals detailliert vorgestellt und hinsichtlich ihres biofaziellen und paläoökologischen Charakters diskutiert. Dominante Faunengruppen sind Eocrinoiden, Trilobiten und Brachiopoden. Als Begleitelemente treten Schwämme, Chancellorien, Ostracoden, Mollusken, Cyanobakterien und verschiedene phosphatische Mikroproblematika (small shelly fossils) auf. Im Verlauf des Projektes wurden 26 Taxa bis auf Gattungs- bzw. Artniveau diagnostiziert, von denen 15 erstmals für das sardische Kambrium belegt sind. Die Campo Pisano Formation repräsentiert das Absenkungsstadium einer isolierten Karbonatplattform. Zu Beginn der Abfolge dominiert kurzzeitig eine sessil-epibenthische Filtrierer-Fauna, die von einer sessil-epibenthischen Suspendierer-Fauna abrupt abgelöst wird. Durch eine allmähliche Verschiebung der Faunenanteile kommt es zum Rückgang des sessilen und zur Dominanz des mobilen Epibenthos. Zum Ende der Campo Pisano Formation treten autochthone Elemente zugunsten allochthoner deutlich zurück. Die Faunensukzession belegt für die ältesten Bereiche der Abfolge einen durch moderaten Suspensionseintrag charakterisierten Lebensraum im mittleren Subtidal, gefolgt von lange persistierenden, tief-subtidalen Habitaten. Nahe dem Übergang in die hangende siliziklastische Cabitza Formation stellen sich höher-bathyale Verhältnisse ein. Ursachen dieser bathymetrischen und ökofaziellen Entwicklung werden - neben einer bereits während der Sedimentation der liegenden Gonnesa Gruppe zu verzeichnenden Subsidenz des Sedimentationsraumes - in Absenkungsimpulsen im Zuge dehnungstektonischer Prozesse sowie in einem möglicherweise eustatischen Meeresspiegelanstieg, flankiert von paläoklimatischen und paläogeographischen Umstellungen gesehen. Basierend auf regionalen Faziesuntersuchungen wird entgegen früheren Modellen als Ablagerungsraum der Campo Pisano Formation ein morphologisch weitgehend ausgeglichener, subtidaler, medial- bis distal-offenmariner Schelf interpretiert. Biostratigraphisch wird der Zeitraum höchstes Unterkambrium bis mittleres Mittelkambrium eingenommen. Paläogeographisch weisen die Faunen eine klare Zugehörigkeit zum westlichen Perigondwana mit deutlichen Bezügen zu
Südfrankreich, Nordspanien und zur südlichen Türkei sowie zum Palaeotethysgürtel auf.



Abstract

For the first time, the microfauna of the nodular calcareous Campo Pisano Formation (Iglesias Group) of southwestern Sardinia is presented in detail and discussed in respect to biofacies and palaeoecology. Predominant organisms are eocrinoids, trilobites and brachiopods. As further elements poriferids, chancelloriids, ostracods, molluscs, cyanobacteria and some phosphatic microproblematica (small shelly fossils) occur. During the recent project 26 taxa are identified on genus and species level, 15 of them for the first time in the Cambrian of Sardinia. The Campo Pisano Formation represents the drowning stage of an isolated carbonate platform. At the beginning of the succession a sessil-epibenthic filter feeder fauna predominates, abruptly followed by a sessil-epibenthic suspension feeder fauna. A gradual shift of the ratio of the faunal groups led to a decrease of the sessil and an increase of the mobile epibenthos. Near the end of the Campo Pisano Formation autochthonous elements decline in favour of allochthonous material. For the oldest portion of the Campo Pisano Formation the faunal succession indicates a middle subtidal habitat characterized by moderate suspension influx which is followed by a long time stage of deep subtidal conditions. Near the transition into the overlaying siliciclastic Cabitza Formation a higher bathyal environment was established. Reasons for these bathymetric and ecofacies changes, besides the subsidence already to observe during deposion of the underlaying Gonnesa Group, are seen in subsidence impulses due to tensional tectonics and in possibly eustatic sea level rise. These processes are accompanied by significant changes in palaeoclimate and palaeogeography. In contrast to former models and based on the facies investigations on regional scale, the depositional area of the Campo Pisano Formation is interpreted as a subtidal, medial to distal open-marine shelf environment without significant morphology. Biostratigraphically, the succession spans from uppermost Early to middle Middle Cambrian. Palaeogeographically, the Campo Pisano fauna belongs clearly to the western peri-Gondwana and indicates strong relations to southern France, northern Spain and southern Turkey as well as to the Palaeotethyan belt.