Zmiany środowiskowe i biotyczne na pograniczu paleozoiku i mezozoiku południowego Spitsbergenu.

• Authors: Błażej Błażejowski , Piotr Gieszcz

Title variants

EN

Environmental and biotic change during the paleozoic-mesozoic transition in South Spitsbergen.

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Obserwowany na pograniczu permu i triasu globalny kryzys ekologiczny doprowadził do całkowitej przebudowy biosfery, co znajduje swoje odzwierciedlenie w zapisie kopalnym. Przeprowadzone badania pozwoliły lepiej zrozumieć warunki i przebieg sedymentacji w oparciu o analizę paleoekologiczną skamieniałości oraz analizę wybranych aspektów geochemii permo-triasowych utworów na południowym Spitsbergenie. Zespoły skamieniałości, a także porównanie zapisu izotopowego w zachowanych okazach kopalnej fauny pozwoliło stwierdzić, że w badanych odsłonięciach obserwujemy tendencję zmian od stosunkowo ciepłego, niezbyt głębokiego morza szelfowego, do wyraźnie chłodniejszego zbiornika o charakterze pełnomorskim, co było połączone ze zmianą pozycji paleogeograficznej badanego obszaru w kierunku coraz wyższych północnych paleoszerokości. Zbadanie zmian składu izotopowego tlenu i węgla wapiennych muszli ramienionogów z permu pozwoliło zaobserwować sezonowość zmian środowiskowych, potwierdzających położenie archipelagu Svalbard w strefie umiarkowanych paleoszerokości, a więc w obrębie platformy węglanowej u północnych wybrzeży superkontynentu Pangea. Warunki paleośrodowiskowe po wielkim wymieraniu, które odbyło się w późnym permie, zostały zinterpretowane dzięki analizie składu izotopowego fosforanowych zębów ryb z wczesnego triasu. Prowadzone na Spitsbergenie badania stanowią znaczący wkład w zrozumienie historii Ziemi w okresie największego kryzysu biotycznego na pograniczu er paleozoicznej i mezozoicznej.

EN

The environmental change and related biotic crisis during the transition between Paleozoic and Mesozoic led to a considerable transformation of global biosphere, and left remarkable evidence in Permian to Triassic profile in south Spitsbergen. Temporal succession of fossil assemblages together with detailed analysis of oxygen and carbon stable isotopes from carbonate brachiopod shells and phosphate fish teeth allowed to better understand the environmental transition that occurred during deposition of investigated geological strata. The change observed indicates clearly a shift from rather warm and shallow shelf sea toward a colder, deep-sea and more open basin, which occurred simultaneously with a paleogeographical drift of the area towards higher northern paleolatitudes. A seasonal pattern recognized in carbon and oxygen isotope record from carbonate shells of permian brachiopods confirmed position of Svalbard within carbonate platform located in temperate zone on northern margins of Pangea supercontinent. Research conducted on south Spitsbergen is an important contribution in understanding history of the Earth during global biotic crisis that occurred on Paleozoic/Mesozoic boundary.

• Journal: Kosmos
• Year: 2013
• Volume: 62
• Issue: 3
• Pages: 455-462

Dates

published

2013

Contributors

author

Błażej Błażejowski

• Instytut Paleobiologii PAN, Twarda 51/55, 00-818 Warszawa, Polska

author

Piotr Gieszcz

• Stowarzyszenie Klimatologów Polskich, Krakowskie Przedmieście 30, 00-927 Warszawa, Polska

References

• Allison P. A., Briggs D. E. G., 1993. Paleolatitudinal sampling bias, Phanerozoic species diversity, and the end-Permian extinction. Geology 21, 65-68.
• Biernat G., Birkenmajer K., 1981. Permian brachiopods from the base of the Kapp Starostin Formation at Polakkfjellet, Spitsbergen. Studia Geologica Polonica 73, 7-24.
• Birkenmajer K., 1964. Devonian, Carboniferous and Permian formation of Hornsund, Vestspitsbergen. [W:] Geological results of the Polish 1957-1958, 1959, 1960 Spitsbergen Expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 11, 47-123.
• Birkenmajer K., 1977. Triassic sedimentary formations of the Hornsund area, Spitsbergen. [W:] Geological results of the Polish Spitsbergen Expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 51, 1-74.
• Birkenmajer K., 1979. Channelling and orientation of Rugose corals in shallow-marine Lower Permian of south Spitsbergen. [W:] Geological results of the Polish Spitsbergen expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 60, 45-56.
• Birkenmajer K., Trammer J., 1975. Lower Triassic conodonts from Hornsund, south Spitsbergen. Acta Geologica Polonica 25, 299-308.
• Birkenmajer K., Jerzmańska A., 1979. Lower Triassic shark and other fish teeth from Hornsund, south Spitsbergen. [W:] Geological results of the Polish Spitsbergen expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 60, 7-37.
• Birkenmajer K., Fedorowski J., 1980. Corals of the Treskelodden formation (Lower Permian) at Triasnuten, Hornsund, south Spitsbergen. [W:] Geological results of the Polish Spitsbergen Expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 66, 7-27.
• Błażejowski B., 2004. Shark teeth from the Lower Triassic of Spitsbergen and their histology. Polish Polar Res. 25, 153-167.
• Błażejowski B., 2008. Otwornice późnego paleozoiku południowego Spitsbergenu. Niepublikowana rozprawa doktorska. Instytut Paleobiologii PAN, Warszawa.
• Błażejowski B., 2009. Foraminifers from Treskelodden Formation (late Carboniferous-early Permian) of south Spitsbergen. Polish Polar Res. 30, 193-230.
• Błażejowski B., Hołda-Michalska A., Michalski K., 2006. Schellwienia arctica (Fusulinidae), from the Carboniferous-?Permian strata of the Treskelodden Formation in south Spitsbergen. Polish Polar Res. 27, 91-103.
• Błażejowski B., Duffin C., Gieszcz P., Małkowski K., Binkowski M., Walczak M., Mcdonald S. A., Withers P., 2013. Lower Triassic Saurichthys (Pisces, Actinopterygii) teeth from Spitsbergen, with comments on their stable isotope composition (δ13C and δ18O) and X-ray microtomography. Polish Polar Res. 34, 23-38.
• Chen Z.-Q., Benton M. J., 2012. The timing and pattern of biotic recovery following the end-Permian mass extinction. Nature Geosci. 5, 375-383.
• Chwieduk E. 2007. Middle Permian rugose corals from the Kapp Starostin Formation, South Spitsbergen (Treskelen Peninsula). Acta Geologica Polonica. 57, 281-304.
• Czarniecki S., 1969. Sedimentary environment and stratigraphical position of the Treskelodden beds, Vestspitsbergen. Prace Muzeum Ziemi 16, 201-336.
• Ehrenberg S. N., Pickard N. A. H., Henriksen L. B., Sv å n å T. A., Gutteridge P., Macdonald D., 2001. A depositional and sequence stratigraphic model for cold-water, spiculitic strata based on the Kapp Starostin Formation (Permian) of Spitsbergen and equivalent deposits from the Barents Sea. Am. Assoc. Petrol. Geol. Bull. 85, 2061-2087.
• Erwin D. H., Bowring S. A., Yugan J., 2002. End-Permian mass extinctions: a review. [W:] Catastrophic Events and Mass Extinctions: Impacts and Beyond: Boulder, Colorado. Koebel C., Macleod K. G. (red.). Geol. Soc. Am. Special Paper 356, 363-383.
• Fedorowski J., 1982. Coral thanatocoenoses and depositional environments in the upper Treskelodden beds of the Hornsund area, Spitsbergen. [W:] Paleontological Spitsbergen Studies. Part I. Biernat G., Szymańska W., (red.). Palaeontologia Polonica 43, 17-68.
• Gaździcki A., Trammer J., 1977. The sverdrupi zone in the Lower Triassic of Svalbard. Acta Geologica Polonica 27, 349-356.
• Gaździcki A., Trammer J., 1978. Tidal deposits in the Lower Triassic of Svalbard. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Monatshefte 6, 321-331.
• Gorzelak P., Błażejowski B., Uchman A., Hanken N.-M., 2013. First record of catacrinid crinoid (Catacrinidae, Crinoidea) from the Lower Permian of Spitsbergen. Polish Polar Res. 34, 139-150.
• Groves J. R., Wahlman G. P., 1997. Biostratigraphy and evolution of Upper Carboniferous and Lower Permian smaller foraminifers from the Barents Sea (offshore Arctic Norway). J. Paleontol. 71, 758-779.
• Gruszczyński M., Małkowski K., 1987. Stable isotopic records of the Kapp Starostin Formation (Permian), Spitsbergen. Polish Polar Res. 8, 201-215.
• Gruszczyński M., Hałas S., Hoffman A., Małkowski K., 1989. A brachiopod calcite record of the oceanic carbon and oxygen isotope shifts at the Permian/Triassic transition. Nature 337, 64-68.
• Harland W. B., 1997. The geology of Svalbard. Geological Society Memoir 17.
• Hoffman A., Gruszczyński M., Małkowski K., Szaniawski H., 1998. Should the Permian/Triassic boundary be defined by the carbon isotope shift? Acta Geologica Polonica 48, 141-148.
• Karczewski L., 1982. Some gastropods and bivalves from the Treskelodden and Kapp Starostin formations, Hornsund region, Spitsbergen. [W:] Paleontological Spitsbergen Studies. Part I. Biernat G., Szymańska W. (red.). Palaeontologica Polonica 43, 83-96.
• Małkowski K., 1982. Development and stratigraphy of the Kapp Starostin Formation (Permian) of Spitsbergen. [W:] Paleontological Spitsbergen Studies. Part I. Biernat G., Szymańska W., (red.), Palaeontologia Polonica 43, 69-81.
• Małkowski K., 1988. Paleoecology of Productacea (Brachiopoda) from the Permian Kapp Starostin Formation, Spitsbergen. Polish Polar Research 9, 3-60.
• Małkowski K., 1998. Permski ekosystem Arktyki. Kosmos 47, 387-395.
• Małkowski K., Hoffman A., 1979. Semi-quantitative facies model for the Kapp Starostin Formation (Permian) Spitsbergen. Acta Palaeotologica Polonica 24, 217-230.
• Małkowski K., Gruszczynski M., Hoffman A., 1991. A facies geological test of stable isotope interpretation of the Upper Permian depositional environment in west Spitsbergen. Terra Nova 3, 631-637.
• Małkowski K., Gruszczynski M., Hoffman A., Hałas S., 1989. Oceanic stable isotope composition and a scenario for the Permo-Triassic crisis. Hist. Biol. 2, 289-309.
• Nakrem H. A., 1994. Environmental distribution of bryozoans in the Permian of Spitsbergen. [W:] Biology and Palaeobiology of Bryozoans. Hayward P. J., Ryland J. S., Taylor P. D. (red.). Olsen & Olsen, Denmark, 133-137.
• Nakrem H. A., Błażejowski B., Gaździcki A., 2009. Lower Permian bryozoans from southern and central Spitsbergen, Svalbard. Acta Palaeontologica Polonica 54, 677-698.
• Nielsen J. K., Błażejowski B., Gieszcz P., Nielsen Jan K., 2013. Carbon and oxygen isotope records of Late Permian brachiopods from low and high palaeolatitudes: seasonality and cyclothemic evaporation. [W:] Palaeozoic Climate Cycles: Their Evolutionary and Sedimentological Impact. Gąsiewicz A., Słowakiewicz M. (red.). Geological Society, London, Special Publications, 376.
• Nowiński A., 1990. Some Carboniferous-Permian organisms from the coral-bearing strata of Spitsbergen. Polish Polar Res. 11, 317-329.
• Nowiński A., 1991. Late Carboniferous to early Permian Tabulata from Spitsbergen. Palaeontologia Polonica 51, 3-74.
• Olempska E., Błaszyk J., 1996. Ostracods from the Permian of Spitsbergen. Polish Polar Res. 17, 3-20.
• Osmólska H., 1968. Two new trilobites from the Treskelodden Beds of Hornsund. Acta Palaeontologica Polonica. 13, 605-613.
• Siedlecka A., 1968. Lithology and sedimentary environment of the Hyrnefjellet Beds and the Treskelodden Beds (Late Paleozoic) at Treskelen, Hornsund, Vestspitsbergen. [W:] Geological results of the Polish 1957-1958, 1959, 1960 Spitsbergen expeditions. Birkenmajer K. (red.). Studia Geologica Polonica 21, 53-96.
• Sosipatrova G. P., 1967. Upper Paleozoic Foraminifera of Spitsbergen. [W:] Stratigraphy of Spitsbergen. Sokolov V. N. (red.). Institut Geologii Arktiki, Leningrad, 1-238.
• Stemmerik L., 1995. Permian history of the Norwegian-Greenland Sea area. [W:] The Permian of Northern Pangea. Volume 2: Sedimentary Basins and Economic Resources. Scholle P. A., Peryt T. M., Ulmer-Scholle D. S. (red.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 98-118.
• Stemmerik L., 1997. Permian (Artinskian-Kazanian) cool-water carbonates in North Greenland, Svalbard and the western Barents Sea. [W:] Cool-water carbonates. James N. P., Clarke J. A. D. (red.). Society of Economic Paleontologists and Mineralogists, Special Publication 56, 349-364.
• Stemmerik L., 2000. Late Palaeozoic evolution of the North Atlantic margin of Pangea. Palaeogeograph. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 161, 95-126.
• Szaniawski H., Małkowski K., 1979. Conodonts from the Kapp Starostin Formation (Permian) of Spitsbergen. Acta Geologica Polonica. 24, 231-164.
• Vachard D., Gaillot J., Pille L., Błażejowski B., 2006. Problems on Biseriamminoidea, Mississippian-Permian biserially coiled Foraminifera: A reappraisal with proposals. Revista Española de Micropaleontología 38, 453-492.