A BÁNYA-HEGYI ZÁTONYMÉSZKÖ (BÜKK HEGYSÉG) KORA

Átírás

1 A BÁNYA-HEGYI ZÁTONYMÉSZKÖ (BÜKK HEGYSÉG) KORA P e t e k R i e d e l * * B a b a Se n o w b a b i-b a b y a n * * K o v á c s Sa n d o k * P e l ik a n Pál* * M Áll Földtani Intézet Budapest, Népstadion út 14 H-1143 ** Institut für Paläontologie der Universität Eilangen Nürnberg, Loowemchstr 28 D-8520 ETO ( ) Tárgyszavak zatonymeszkő, olis/totnmma, zátonyfáoies, nőn, rliaeti, Cheilospontes tuolonsis, Banya-hegy (Bükk) A Bánya-hegy tömeges, világos mészköve dachsteim típusú zátonymészkő olisztotrimmakent eitekelhetó a jura radiolant vörös, crmoideás mészkő osszleten belül Nőn rhaeti korát a Cheilospontes tirolensis W a h n e b sphinctozoa (mészs/ivacs) bizonyítja, amely a központi zátonyiéiuleteken belüli csendesvízi környezetek tipikus eleme Bevezetés A bánya-hegyi fehér zátonymészkő és vörös radiolarit, íll vörös, crmoideás mészkő kora és egymáshoz való viszonya régóta a Bukk-fennsík déli pereme rétegtanának és szerkezetének kulcskérdése (1 3 ábra) A hagyományosan mesterséges letisztítások lehetősége nélkül kialakult kép szerint a korallos zátonymészkő és radiolarit padjai egymással váltakoznak (B aloghk 1954, 1964) A zátonymészkőből K olosváry: G (m B alogh K 1964 p 413) az alábbi korall faunát határozta meg, melyek alapján B alogh K (1964 p 417) a szóban forgó képződményeket a felső-ladm alsó-karmba sorolta Margarosmilia confluens (Miin st e r), Margarosmiha cf nchthofeni V olz, Monthvaltia obliqua (Mtjnster), Monthvaltia septafidens V o lz, Thecosmilia badiotica V olz, Thecosmilia cf granulata (K lipstein ) Az Országos Alapszelvény Program keretében 1979-ben létesített mesterséges feltárás alapján kiderült, hogy a zátonymészkő ohsztotnmmákat alkot a vörös radiolantban, íll vörös, crmoideás mészkőben [sőt, a feltárás legfelső részén, íll Ny-i végén lévő nagy zátonytest is felfogható egy nagyobb méretű olisztotrimmaként (K ovács S 1985)], a rétegsor pedig át van buktatva, a zátonytól a radiolant irányába fiatalodik 1985-ben a bükki triász zátonyfáciesek tanulmányozását célzó közös terepbejárásunk során Cheilospontes tirolensis WAHNER-t, a nőn rhaeti dachstemi zátonyfácies jellemző sphmctozoáját és egyéb, dachsteim típusú korallokat, mészszivacsokat és Hydrozoákat találtunk, melyeket a következőkben mutatunk be

2 1 abra A feltárás liolyszínrajza /T3 = fennsík i mészkő, b2,3 = bán^ i-hejrw mtszko, mts Jx vörös cnnoideás mészkő, TJ = k u lon bo/o színű radiolcirifcok, pj = agj agpal i, Q = k\ ártér, radioun t toimelekkel Viq 1 Location of the section = plateau limestone ftt3 = reef limestones of Bányahegy type, m'ts Jri = red, crinoidal limestones, rj = variegated radiolantes,?j = shales, Q = Quaternary, with radiolante debris A feltárás leírása A bánya-hegyi alapszelvény (2, ábra) rétegtam sorrendben az alábbi képződményeket tárja fel 1 Világos, tömeges zátonymészkő, mállott felszínén zátonyépítő organizmusok (uralkodóan korallok, alárendelten Hydrozoák és mészszivacsok) sűrűn kipreparálódott maradványaival és gyakori sztromataktisz-szerkezetekkel Elvétve Brachiopodák és Gastropodák is előfordulnak 2 Vörös, a zátonymészkővel érintkező részén sárgás-rózsaszínes, jól rétegzett cnnoideás mészkő, vörös tűzkőlencsékkel és a zátonymészkő kisebb méretű (10 20 cm-es, néha 1 m-es) olisztotrimmáival A packstone szövetű mészkő kizárólag Cnnoidea-toredékekbőlés kevés mikropátos (eredetileg mikntes) mátrixból áll 3 Vörös, rétegzett radiolarit és vörös radiolanás agyagkő váltakozása a vörös, cnnoideás mészkő és zátonybreccsa néhány dm-es max. 1 m-es olisztotnmmáival A zátonybreccsa-olisztotrimmákban jól felismerhetők a világos zátonymészkő klasztjai '1 Vörös, rétegzett radiolant 5 Barna és zöld, rétegzett radiolarit, barnásszairke allodapikus mészkőbetelepülésekkel Az utóbbiak jól kifejezett gradációja bizonyítja legalábbis a szelvény radiolantos részének átbuktatottságát Helyenként színszediment gyűrődések is láthatók A kőzeteket íllit-knstályossági fokuk (IC = ) szerint az anchiés az epizóna határára eső metamorfózis érte, szövetük különösen vékonycsiszolatban jól kifejezett irányítottságot mutat A vizsgálatok eredménye A Bánya-hegy tömeges mészköve szürke barnásszurke színű Mállás után fehér világosszuike színt mutat Makroszkóposán a fauna nagyon diverznek és jó megtartásúnak tűnik Thamnasteroid és mangános korallokat, Hydrozoákat, tabulozoákat és mészszivacsokat foglal magába A tektonikus nyomás következtében mind az üledékes szerkezetek mind az ősmaiadványok intenzív elváltozást szenvedtek Ebből következően az ősmaradványok'megtartása vékonycsiszolatban gyengébb,-, mint-az *-a makroszkópos megfigyelés alapján feltételezhető lenne

3 2 ábra A banya-hegyi alapszelveny 1 Világos, tömeges zátonymeszko, 2 vörös, crinoideás mészkő, a zátonymészkő kis ohsztotrimmáival és vörös tűzkőlencsékkel, 3 vörös radiolant es radiolanas agyagkő, a crmoideás més/kó és zátonvbreccsa kis ohsztotrimmánal, 4 vörös radiolant, 5 barna és zo'd radiolarit allodapikus mészko-betelepiüesekkel, 6 talaj, lejtőtormelek Fig 2 The "Banya-hegy key section 1 Light coloured, massive reef limestone, 2 red crinoidal limestone, with small ohstothrymmata of the reef limestone and -with red chert lenses, 3 red radiolante and radiolarian shale, with small ohstothrymmata of the crinoidal limestone and reef breccia, 4 red radiolante, 5 brown and green radiolante, with allodapical limestone intercalation«, 6 sod and scree Ezeknek az ősmaradványos, wackestone szövetű mészköveknek csaknem mindig metapátos mátrixuk van Fő komponenseik bioklasztok Ritkán grainstone szövetű, peloid szemcsékből és iszapkiasztokból álló változatok is fellépnek A rossz megtartás miatt az ősmaradványok többsége meghatározhatatlan Vázaik gyakran visszaoldódást szenvedtek A kioldott üregeket (, molds ) kétgenerációs karbonát cement tölti ki Ezért sok zátonyváz-építő szervezet csak árnyékszerkezeteket mutat és nem sorolhatók meghatározott ősmaradványcsoportba Csak kis részük határozható meg, de így is magános és Thamnasteroid korallokat, mészszivacsokat, Hydrozoákat és,,tabulozoák -at sikerült felismernünk Eoramimfera Aulotortus sp Mészszivacs Cheilospontes tirolen&is W a h n e r, Colospongia sp, Paradenmgena sp, Peronidella sp, Tabulozoa Tabulozoa indet, Hydrozoa Di-vjectopora sp, Hydrozoa mdet Korall Montlivaltia sp, Stephanocoenia cf schafhauth W in k l e r, Stephanocoenia sp, Pamirosens rectilamedosa (W in k l e r ) Mikroproblematika Tubiphytes obseurus Maslov Számos ősmaradványt különösen a mészszivacsokat spongiostromata bekérgezések vonják be Egyéb epibionták mint pl a szesszilis Eoramimferák nagyon ritkák Szerencsésen találtunk viszont egy jó megtartású Cheilospontes tirolensis W a h n e r egyedet Ezt a centrális szifóval jellemzett sphmctozoát hosszú ideig a mikroproblematikumok közé sorolták (Senowbart-D ary an 1980) Példányunk 12 mm hosszú és 9 szegmentuma van A kamrák 1,0 1,3 mm magasak -és 2,1 2,7 mm szélesek A kamrafalak vastagsága 0,1 mm korul van, átkristályosodottsága miatt a pórusok nem láthatók. A Cheilospontes tirolensis kizárólag a n ó n rhaeti korú felső-triász zá-

4 í ab) a A vizsgált zátony mészkő tost (felül) a bánya-hegyi szelvény N y 1 lészén A ieteg/ctt kőzet alul voios, ciinoideas mészkő Foto F e l i k a n P F ig i The reef limestone body investigated (above) in the u ostein pait of the Banya-hegy section The bedded lock below led, címoldal limestone Photo P P e l i k á n tonymészko vekből ismeretes (Sc iia k k r 1979, S e n o w b a e i-d a e y a n 1980, W xtem 1982, R ie d e l 1984) Ezért a Bánya-hegy zátony mész kövét is a nőn rhaeti emeletbe sorolhatjuk Az itt előforduló zátonykozosség alátámasztja következtetésünket A Chetlospontes tirolenbis W a h n e e ugyancsak kitűnő fáciesjelző a felsőtriász zátonymészkovekben Csak a központi zátonyterulet csendesvizű környezeteiben fordul elő, így csak finomabb üledékekben található A Bányahegyen ugyanúgy magános és thamnasteroid koraitokkal, mészszivacsokkal (Colospongia, Paradenmgeria), Hydrozoákkal és,,tabulozoák -kal együtt fordul elő, mint az Északi-Mészkőalpokban (Se n o w b a e i-d a e y a n 1980) Ez a

5 bánya-hegyi zátonymészkoveknek a tethyális régió más felső-triász zátonyaihoz hasonló fáciesfejlődést jelzi Az alpi mediterrán régió más előfordulásaival összehasonlítva a bányahegyi zátonyt alacsonyabb diverzitás jellemzi Meglepő a Foramimferák (Caleanella Ophthalmidium) és mikroproblematikumok (Aeolisaccus, Baccanella flonfonms P an tic, Microtubus commums F lttgel, JRadiomura caohcct- Sünow baki-.da r y a y et Sch afbr) hiánya Ezek lendszermt az ilyen csendesvízi zátonykozosségek típusos elemei Az egyedüli kivétel a Tubiphytes obscurus M aslov, amely a Bánya-hegyen is előfordul A mészszivacsokat eddigi adataink szerint négy nemzetség képviseli, míg más lelőhelyeken nagyobb diverzitásuk van Az itteni alacsonyabb diverzitás az ősmaradványok rossz megtartásával függhet össze, amely a diagenetikus elváltozás és tektonikus nyomás következménye lehet A jelen dolgozathoz felhasznált minták és vékonycsiszolatok az erlangem egyetem őslénytani intézetében találhatók ' Következtetések A bánya-hegyi korallos mészkőtest a Cheilospontes tvrolensis W ah heb előfordulása, valamint más egyéb zátonyépítő ősmaradványai alapján dachsteim típusú, nóri rhaeti korú zátony Határozottan eltér a dél-bukki egyéb zátonyfáciesektől (Bera-bérc, Eelsőtárkány, Subalyuk), amelyekben gazdag, még publikálásra váró, típusos wettersteim Spmctozoa faunát találtunk [Az onnét előkerült alakok zöme a dél-gomon Alsó-hegy wettersteim zátonyfáciesének már ismert (K ovács S 1979) Sphmctozoa faunájában is jelen van] Az új adatok fényében K o lo sváry G (m B alogh K 1954, 1964) korallmeghatározásai revízióra szorulnak * A zátonymészkő nóri rhaeti korából következik, hogy a vörös, crmoideás mészkő és a radiolantok melyekben az előbbi már kisebb olisztotnmmák formájában van jelen csak fiatalabbak, nagyrészt jura korúak lehetnek Jelenlegi vizsgálataink csak a bánya-hegyi útmenti feltárásra szorítkoztak, az itt nyert koradatok kiterjesztése a déli fennsíkperem, íll -előtér egyéb zátonymészkő-előfordulásaira további vizsgálatokat igényel IR O DALOM REFERENCES B alogh K 1954 Répashuta kornyékének földtani vizsgálata Foldt Int Évi Jel IÓ1 Iá 24 Balogh K 1964 A Bukkhegység földtani képződményéi Foldt Int Évk 48 (2) Fantini Sestini N M otta E 1984 I Coralli dél Calcare di Zu (Tnassica supenore). della Lombaidia (1 talia) Riv Ital Raloont Strat, 89 (3) Milano Frech F Die Korallenfauna der Trias I Die Korallen der juvavisohen Tuasprovinz Palaeontographica Stuttgart K ovács S 1979 A dél-gomon Alsóhegy magyarországi részének földtana Ósl Viták * Sajnos az anyag azóta elveszett (Mihály S szóbeli közlése)

6 K ovács S 1987 Ohszlosztróm ák es egyeb, vízalatti gravitációs tomegszállítással kap- - csolatos uledekek az eszak-magyarorszagi jaaleo-mezozoikumban -Foldt K özi K tjhn O 1940 Zur Kenntm ss des R h a t von Voralberg M itt Alpenland geol Verem Innsbruck P elikán P 1980 Bukk-hegységi alapszelveny feltárások terepi dokum entációja F oldt In t Adattar Tei 9478, kézirat P elikan P 1986 A banya-hegyi alapszelveny zaródokum ontaciója É szak-m agyar- országi osztály adattam, kézirat R iedel P 1984 Faziesanalyses des O bertnas-riffes W ild e K irche und geologische K artierung dei östlichen K ai wondelrnulde Tirol D ipl -Arbeit (MS Thesis), Inst fui Paläontologie, Erlagen Schäfer P 1979 Fazielle Entw icklung und paleookologische Zonierung zweier obertn a- discher Riffstrukturen in den N oidhchen Kalkalpen ( O berrhat -R iff-k alke, Salzburg) Facies Erlagen SenOw bari-dar yan B 1980 Choilospontes tnolensis W ahner systematischer Stellung und fazielle Bedeutung (Beitrage zui Paläontologie und M ikrofazies obertnadischer R iffe im alpm-mediterranen Raum ) Facies Erlangen W urm D 1982 Mikrofazies, Paläontologie und Palokologie der D achsteinnffkalke (Nor) des Gosaukammes, O steneich Facies TH E AGE OE TH E B Á N Y A -H E G Y R EEF LIM ESTONE (B Ü K K MTS, NE H U N G ARY) by P R iedel** B Senow bari-dah y an** S K ovács P * Pelik á n* ^Hungarian Geological Institute Budapest, Népstadion út 14 H-1143 ** Institut fur Paläontologie der Universität Eilangen N urnbeig, Loew em sch str 28. D-8520 XJDC ( ) Keywords reefs, limestone, olistostromes, facies, N onan, Rhaetian, Cheilospontes tnolensis, Bukk Mts (N H ungaiy) The age and relation of the white reef limestone and red radiolantes, resp. red crmoidal limestones of Bánya-hegy (Fig 1 3) have been the key problem of the stratigraphy and structure of the southern margin of the Bukk plateau since long ago According to the earlier views, formed still without having the possibility to establish artificial exposures, thick beds of the coral limestones and red radiolantes would alternate with each other (Balogh K. 1952, 1984) From the reef limestone K olosváry G (in Balogh K 1964) determined the following coral fauna, upon which B alogh K based an Upper Ladmian Lower Carman age of the rocks m word Margarosrmlia confluens (Mu n ster), Margarosmiha c f nchthofeni V o lz, Montlivaltia obhqua (Mu n ster), Montlivaltia septafidens V o lz, T h ecos - milia badiotica V olz, Thecosmiha c f granulata (K lipste in ) On the basis of the artificial exposure, established in 1979 in the frame of the Nation-wide Type Section Programme, it has become evident, that the reef limestone forms olistothrymmata in the red radiolante, resp red crinoidal

7 limestone (even, the large reef limestone body visible in the uppermost part, resp western end of the exposure can be interpreted as an olistothrymma of considerable extent, of Kovi.cs S 1985), and the sequence is overturned, becomes younger from the reef m the direction of radiolarite In the early summer of 1987, during a joint field trip to study the Tnassic reef facies in the Bukk Mts we have found Cheilospontes tirolen&is W a h n e r, a charactenstical sphinctozoan sponge of the Daehstem reef facies and other, Dachstein-type corals, calcareous sponges and hydrozoans, which are shown below Description of the locality The Bánya-hegy type section (Fig 2)-exposes, in stratigraphical order, the following lithological units 1 Light coloured, massive reef limestone with frequent remnants of reefbuilding orgamsms (predominantly corals less frequently hydrozoans and calcareous sponges) and stromatactis structures Rarely gastropods and brachiopods can also be found in it 2 Red, bedded cnonoidal limestone with red chert lenses and smaller sized (usually cm, sometimes up to 1 m) olistothrymmata of the reef limestone Near to the contact with the first unit, its colour is yellowish pinkish The limestone of packstone texture consists exclusively of cnnoiddetntus and subordinate amount of microspantized (originally micntic) matrix 3 Red, bedded radiolarite and radiolarian shale with olistothrymmata of the red, crmoidal limestone and reef-breccia, the diameter of which extends from a few tens of centimetre up to one metre In the latters, clasts of the light-coloured reef limestone are well recognizable The contact with the crinoidal limestone is tectonic 4 Red, bedded radiolarite ' 5 Brown and green, bedded radiolarite, with brownish grey allodapical limestone intercalations The gradiation of the latters proves, that the section (at least the radiolantic part) is overturned In some places slump folds can be seen The rocks, according to their lllyte crystallinity value (IC = 0,25 0 ) suffered a metamorfism falling to the boundary of anchizone and epizone Their texture, especially in thin section, shows a definite preferred orientation ' Results of the investigations The massive limestones of Banya-hegy are grey to brownish grey After wheathenng they show a white to light grey colour In the field the fauna seems to be very diverse and well preserved It comprises thamnasteroid and solitary corals, hydrozoans, tabulozoans and calcareous sponges Due to tectonic stress both sedimentary structures and fossils have suffered intensive alterations Thus the preservation of fossils m thin section is not as good as could be assumed from field observations These fossihferous limestones have almost always a micritic matrix The main components of these wackestones are bioclasts Very rarely there occur grainstones composed

8 of pelloids and mud mtraklasts Due to bad preservation most of the fossils are impossible to determine A great number of the skeletons have suffered dissolution The molds are filled by two generations of carbonate cements Thus many of the frame building organisms show only ghost structures, which can not be placed into a distinct group of organisms Only a few of the reef building organisms could be determined W e recognized solitary and thamnasteroid corals calcareous sponges, hydrozoans and tabulozoans Foramimfers Calcareous sponges Tabulozoans Hydrozoans Corals Microproblematics List of reef organisms at Bánya-hegy Aulotortus sp Cheilospontes tirolensis W a h n e r, Colospongia sp, Paradenmgena sp, Peronidella sp, Tabulozoa mdet Disjectopora sp, Hydrozoa mdet, Montlwaltia sp, Stephanocoenia c f schafhauth W in k l e r, Stephanocoema sp Pamirosens rechlamellosa (W in k l e r ), Tubiphytes obscurus M aslov Many of the organisms, especially the calcareous sponges, are coated by spongiostromata crusts Other epibionts like sessile foramimfers are very rare Fortunately we found a well preserved specimen of Cheilospontes hrolensis W ah ner This sphinctozoan sponge was thought to be a problematic organism for a long time (Se n o w b a r i-d a r y a n 1980) Our specimen shows O' segments by a length of 1 2 cm The chambers aie 1 to 1 3 mm high and 2 1 to 2 7 mm wide The chamber walls are about 0 1 mm thick Because of recnstallisation of the chamber walls the pores can not be seen This sphmctozoa has a central sipho Cheilospontes tirolensis is only known from Upper Tnassic reef limestones of Norian and Rhaetian age (Sch afer 1979, Se n o w b a r i-d a r y a n 1980, W urm 1982, R ie d e l 1984) Thus we are able to place the massive limestones of Bánya-hegy into Norian to Rhaetian times The reef community we found at this locality supports our statement Cheilospontes tirolensis W a h n e r is an excellent facies indicator m Upper Tnassic reef limestones It only occurs m quiet water environments of the central reef area, and thus it is only found m micntic sediments The occur rence of Cheilospontes tirolensis W a r n e r with solitary and thamnasteroid corals, calcareous sponges (Colospongia, Parademngeria), hydrozoans and tabulozoans is the same at Bánya-hegy as in other localities of the Northern Calcareous Alps (Se n o w b a r i-d a r y a n 1980) This implicates a comparable facies development m the massive limestones of Bánya-hegy to that of Upper Tnassic reef limestones m the Tethyan realm Compared with other localities m the' alpm mediterranean region the reef community of Bánya-hegy shows a lower diversity Striking is the lack of foramimfera (Galeanella, Ophthalmi-

9 dium) and mikroproblematica (Aeohsaccus, Baccanella flonformts P antíő, Microtubus communis F ltjgel, Badiomura cautica Se n o w b a r i-d aryaít et Sch afer) Usually these are typical elements o f such quiet water reef communities The only exception is Tubiphytes obscurus M aslov which occurs m the Bánya-hegy limestones The calcareous sponges are represented by 4 genera only, whereas in other localities they have a higher diversity The lower diversity at Bánya-hegy may be due to bad preservation of the fossils which was caused by diagenetic alteration and tectonic stress Conclusions On the basis of the occurrence of Cheilospontes tirolensis, as well as of other reef-building organisms, the Bánya-hegy cora limestone is a Dachstein-type, Norian-Rhaetian reef It definitely differs from the other reef limestones of the southern Bükk Mts (Berva, Felsó'tárkány, Subalyuk), in which we have found a rich, Wetterstein-type Sphmctozoan fauna, still awaiting for publication The majority of the forms found there also occurs m the already known (K ovács S 1979) sphinotozoan fauna of the Wetterstein reef facies of Alsóhegy Mt, South Gemerides ) In the light of the new data, the determination of corals made by K o- LOSVÁRY G (in B alogh K 1934, 1964) has to be revised * It follows from the Norian Rhaetian age of the reef limestone, that the red, cnnoidal limestone and the radiolantes (in which the former occurs already in forms of small olistothrymmata) can only be of younger, predominantly Jurassic age Our investigations were restricted only to the road-side exposure of Bányahegy Mt, therefore tc extend the age data gained here to the other reef limestone occurrences of the southern margin and immediate foreland of the Bukk plateau requires further investigations The samples and thin sections used for this paper are deposited at the Institut fur Palaontologie Erlangen Acknowledgements W e thank the Deutsche Forschungsgem em schaft for supporting this work within the project Evolution o f R e e fs (leader P r o f D r E F lugel) In addition P R iedel is indebted to the Minna-James Heinemann-Stiftung for covering the travel costs * However, his collection has been lost since that time (MihAly S pere comm )

10 I tábla Plate I Ősmaradványok a Bánya hegy n ó n rhaeti zátonymészkovéból Fossils from the No nan Rhaetian reef limestone of Bánya-hegy 1 Disjectopora sp 13E8 minta sample 13E8 2 Stephanocoema sp 13E12 minta sample 13E12 2,5 X 16 X 3 Pamirosems rectilamello.sa W in k l e r 13E10/2 minta sample 13E10/2 2,5X 4 Cheilo&porites tirolensis W ahrer 13E9 minta sample 13E9 5 Paradenmqeria;sp E9/1 minta sample 13E9/1 3,5X 6 Colospongia sp metszetei sections of Colospongia sp 13E9/2 minta sample 13E9/2 3 X 6 X

11