Universitätsbibliothek Wien

Hydrodynamic behaviour of nummulitids

Briguglio, Antonino (2010) Hydrodynamic behaviour of nummulitids.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
BetreuerIn: Hohenegger, Johann

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29053.31629.736970-6
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Abstract in English

Larger foraminifera occurred abundantly in many Paleogene shelf carbonate platforms and were influenced by global and local factors. Ecology (e.g. temperature), geology (e.g. sea level changes) and evolution (e.g. population dynamics) affect the abundance and structure of larger foraminiferal communities. Water motion is the most important physical factor in shallow water environments directing the distribution of living individuals, and the distribution of empty shells mainly follows the input produced by water motion. The relationship between the biotic composition and the fossil association must always be taken into account for interpreting the palaeoenvironment. The shape of nummulitids and its relation with systematics on the one and water motion on the other side allows fascinating results. Concerning larger foraminifera, especially nummulitids, shape variation, size and internal structures are highly correlated with taxonomy. These parameters strongly influence the distribution of foraminiferal tests on a slope induced by water motion. Because of these correlations, estimations of palaeodepth can be based on the species distribution in the fossil environment. The calculation to obtain the hydrodynamic answer of nummulitid tests was applied to species belonging to the genera Nummulites and Assilina, as well as to some operculinids. The value of the hydrodynamic answer of a single test considers size, shape and density, and it is the combination of these variables that express the hydrodynamic behaviour of the specimen. Consequently, the diversity of forms collected within a layer is characterized by the same hydrodynamic behaviour. From a palaeoenvironmental point of view, due to sorting induced by water motion, transported tests with similar hydrodynamic behaviour are deposited in the same hydrodynamic environment. The measured and the calculated parameters allowed the definition of transport / deposition boundary and the location of accumulation areas.

Schlagwörter in Englisch

transportability / shell parameters / water energy / settling velocity

Abstract in German

Großforaminiferen unterschiedlicher systematischer Zugehörigkeit bildeten in verschiedenen geologischen Zeiten mächtige Ablagerungen, die sich räumlich weit erstrecken. Solche Ablagerungen von Nummulites sind über einen Zeitraum von ca. 30 Millionen Jahren vom Jüngeren Paleozän bis in das Ältere Oligozän immer wieder anzutreffen. Die Interpretation der Umweltbedingungen zum Zeitpunkt dieser Ablagerungen war in den letzten 50 Jahren ein heißer Diskussionspunkt. Dies liegt teilweise in den Schwierigkeiten der Interpretation fossiler Gesteine selbst, insbesondere wenn der aktualistische Bezug durch das Fehlen rezenter vergleichbarer Organismen nicht angewendet werden kann. Ein Weg zur Klärung ist die Untersuchung der hydrodynamischen Eigenschaften von Nummuliten-Gehäusen. In den letzten 50 Jahren konnten Sedimentologen in zahlreichen Arbeiten die hydrodynamischen Eigenschaften von Sedimentkörnern erklären, insbesondere was den Transport und die Ablagerung während unterschiedlicher Wasserbewegungen (oszillatorisch oder gerichtet) sowohl im seichten als auch im tieferen Wasser betrifft. Zur selben Zeit erklärten Paläontologen die Verbreitung lebender Groß-Foraminiferen unter Verwendung komplexer statistischer Methoden. Mit diesem Datensatz ist es nun möglich, mit wenigen Kennzahlen (Parametern), die Anreicherung der fossilen Formen zu erklären. Innerhalb der Nummuliten, bei denen zahlreiche Gehäusemerkmale von Umweltbedingungen beeinflusst wurden, benötigt man nur zwei, nämlich die Gehäuseform und die Dichte, um das Abheben, die Transportweite und das Absinken zu berechnen. Zur Berechnung der beiden oben genannten Kennzahlen genügen zwei Abmessungen, nämlich der Gehäusedurchmesser und die Gehäusedicke. Nach Berechnung der hydrodynamischen Parameter wurden diese mit experimentellen Werten verglichen. Da diese Korrelation extrem signifikant ist, lassen sich die hydrodynamischen Parameter für alle Formen mit nummulitiden Gehäusen berechnen. Die Transportfähigkeit der Gehäuse konnte anhand ihrer Sinkgeschwindigkeit definiert werden: man findet Foraminiferen am häufigsten in jener Wassertiefe, wo die Wasserenergie schon zu schwach ist, um die Gehäuse abzuheben. Weil die Foraminiferen, um die Photosynthese ihrer Symbionten zu ermöglichen, so viel Licht wie möglich zu absorbieren versuchen, leben sie bevorzugt in jener kritischen Tiefe, wo einerseits das Licht noch intensiv ist, andererseits die Wasserenergie nicht zu hoch ist. Um vom Substrat nicht abgehoben zu werden, müssen die Foraminiferen Gehäuse mit bestimmten Widerstandkoeffizienten bauen. Durch die hohe Korrelation zwischen den hydrodynamischen Gehäuseparametern und der Wasserenergie, die durch die oszillatorische Wellenbewegung am Boden wirkt, lässt sich die durchschnittliche Wassertiefe, in der die Foraminiferen lebten, ermitteln. Wichtig ist jedoch, dass nicht nur die Transportfähigkeit der Gehäuse, sondern auch die Funktion von strukturellen Gehäusemerkmalen die Tiefeverteilung der einzelnen Arten charakterisieren.

Schlagwörter in Deutsch

Transportfähigkeit / Gehäuseparametern / Wasserenergie / Sinkgeschwindigkeit

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Briguglio, Antonino
Title: Hydrodynamic behaviour of nummulitids
Umfangsangabe: 185 S.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Publication year: 2010
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Hohenegger, Johann
Assessor: Papazzoni, Cesare Andrea
2. Assessor: Nebelsick, James
Classification: 38 Geowissenschaften > 38.24 Paläontologie: Sonstiges
AC Number: AC08390794
Item ID: 12131
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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