Improved calibration of selected parts of the Mesozoic geologic time scale and its implications for the history of biosphere  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72633
Type K
Principal investigator Pálfy, József
Title in Hungarian A mezozoós geológiai időskála egyes részeinek pontosabb kalibrálása és alkalmazása bioszféra-történeti kutatásokban
Title in English Improved calibration of selected parts of the Mesozoic geologic time scale and its implications for the history of biosphere
Keywords in Hungarian radiometrikus kormeghatározás, időskála, kvantitatív biosztratigráfia, triász, jura, kréta
Keywords in English radiometric dating, time scale, quantitative biostratigraphy, Triassic, Jurassic, Cretaceous
Discipline
Paleontology, Historical Geology (Council of Complex Environmental Sciences)40 %
Ortelius classification: Paleontology
Geology, Tectonics, Vulcanology (Council of Complex Environmental Sciences)30 %
Ortelius classification: Stratigraphy
Mineralogy, Petrology (Council of Complex Environmental Sciences)30 %
Ortelius classification: Radiotherapy
Panel Earth sciences 1
Department or equivalent Őslénytani és Földtani Tár (Hungarian Natural History Museum)
Participants Főzy, István
Kocsis, Tibor Ádám
Vörös, Attila
Starting date 2008-04-01
Closing date 2013-03-31
Funding (in million HUF) 9.447
FTE (full time equivalent) 3.58
state closed project
Summary in Hungarian
Kutatásunk a mezozoós földtörténeti időskála kalibrálására irányul. Pontosítjuk a középső és késő triász, a triász–jura határ környéke, a késő jura és a kora kréta kalibrációját. A megkívánt pontosságú koradatokat egykristályos, kémiai abráziós cirkon U-Pb módszerrel érjük el. A pontosított időskálát felhasználva vizsgáljuk a bioszféra és a környezetváltozások egymásrahatását. A bioszféra-történeti kutatásokban a nemzetközi paleobiológiai adatbázishoz (PBDB) való hozzájárulásra, illetve annak adatelemzésére vállalkozunk.
A kutatás az alábbi részfeladatokat kívánja megoldani:
1) A középső triász időskála finomítása a perm végi kihalás utáni diverzifikáció jobb megértéséért: A Balaton-felvidék ammonitesz biosztratigráfiáját ötvözzük a rétegsor még nem datált vulkáni tufáinak kormeghatározásával, új kalibrációs pontokat szolgáltatva.
2) A késő triász időskála javítása és a „hosszú nóri” problémájának vizsgálata: A késő triász 30 Ma-nyi intervallumából nincs megbízható radiometrikus kor. Új koradatokkal a nóri korszak lehatárolható: feltehetően a fanerozoikum egyik leghosszabb korszakának bizonyul. Irodalmi adatbevitellel fejlesztjük a PBDB-t, majd meghatározzuk a késő triászra jellemző globális diverzitási mintázatokat. Megkíséreljük igazolni, hogy a „hosszú nóri” oka az egyensúlyba jutó fizikai és biológiai környezetben a szokatlanul alacsony megjelenési és kicserélődési ráta.
3) A rhaeti és hettangi korszakok időtartamának, és a triász-jura határ körüli diverzitásváltozások tempójának meghatározása: Elvégezzük korábban már vizsgált, illetve új Queen Charlotte-szigeteki és alaszkai minták kormeghatározását. A korszakok időtartama alapján modellezzük a triász végi kihalás és talpraállás dinamikáját.
4) A középső és késő jura időskála pontosítása és a jura plankton felvirágzás: A jura-kréta határ közeléből nem ismert U-Pb kor, ennek pótlását végezzük az Andokból, ahol a vulkanoszediment rétegsorok a legalkalmasabbak a kalibráció elvégzésére. A PBDB-beli adatbányászat és a pontosított időskála alapján jellemezzük a tengeri plankton jura diverzifikálódását.
5) Valangini és hauterivi (kora kréta) kvantitatív ammonitesz biosztratigráfia és a Weissert-esemény vizsgálata: Az egyedi társulások és a korlátozott optimalizáció módszereit összehasonlítva globális korrelációt végzünk. Az eredményeket ciklussztratigráfiával integráljuk. A valangini szénizotóp anomáliát megkíséreljük kimutatni a Bakonyban.
Summary
The project improves the calibration of the Mesozoic geologic time scale, focusing on parts of the Middle and Late Triassic, the Triassic-Jurassic (TJ) boundary, the Late Jurassic and the Early Cretaceous. Precise and accurate radiometric ages are obtained by single-crystal zircon U-Pb dating. Biosphere processes and environmental changes are assessed using the improved time scale, using the Paleobiology Database (PBDB) for diversity analyses.
The project studies the following problems:
1) Improving the Middle Triassic time scale for better understanding the recovery after the end-Permian extinction: We obtain new calibration points by dating volcanic ash beds of known ammonoid biostratigraphic age from the Balaton Highland.
New dates will be used to assign ages to the Norian stage boundaries. If the Norian will prove to be one of the longest Phanerozoic stages, we will test the hypothesis that the long Norian reflects an unusually low origination and turnover rate in a period of environmental equilibrium.
3) The duration of the Rhaetian and Hettangian and tempo of diversity changes across the TJ boundary: We will date volcanic ashbeds from the Queen Charlotte Islands and Alaska. Better constraints on stage durations will be used to model the dynamics of end-Triassic extinction and earliest Jurassic recovery.
4) Re-calibration of the Middle and Late Jurassic time scale and implications for the Jurassic plankton diversification: We obtain new U-Pb dates from the Andes where volcanosedimentary sequences are suitable for successful calibration. Using the PBDB and the improved time scale, we assess the temporal framework of Jurassic plankton diversification.
5) Valanginian and Hauterivian (Early Cretaceous) quantitative biostratigraphy and the Weissert event: Global ammonoid correlation will be carried out using the UA and CONOP methods, then the results are integrated with cyclostratigraphy. We document the Valanginian carbon isotope anomaly in the Bakony Mts.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A mezozoikumi időskála pontosabb kalibrálásához az ammonitesz biosztratigráfiát U-Pb kormeghatározásokkal ötvöztük Balaton-felvidéki középső-triász szelvényekből, valamint Brit-Kolumbia és Alaszka egyes triász-jura határ körüli és also-jura szelvényeiből. Korábbi fontos minták újravizsgálata a legfejlettebb egykristályos cirkon CA-ID-TIMS U-Pb módszerrel pontosabb és megbízhatóbb eredményeket adott. Többek között ezek alapján áttekintést adtunk a triász és a jura időskála pontosabb kalibrálásának lehetőségeiről. Új U-Pb korokat határoztunk meg a chilei Aysén-medence also-kréta rétegsorából is, ahol az ammonitesz faunák provincializmusának problémáját szén- és stronciumizotóp-sztratigráfia segítségével oldottuk meg. A szénizotóp-sztratigráfiával integrált ammonitesz biosztratigráfia hazánkban első ízben vezetett a Weissert-esemény kimutatásához a bakonyi Hárskút szelvényében. A kronosztratigráfia számára bír jelentőséggel, hogy a triász-jura határ közelmúltban elfogadott GSSP szelvényében bonyolult szerkezeti problémákat tártunk fel. Egyes ősmaradványcsoportok mezozoikumi diverzitástörténetét a Paleobiológiai Adatbázis segítségével vizsgáltuk, kimutatva többek között a radioláriák súlyos érintettségét a triász végi kihalásban. Mikromineralógiai és ritkaföldfém-eloszlási vizsgálatokkal egy ausztriai triász-jura szelvényben igazoltuk a Közép-Atlanti Magmás Provincia vulkanizmusának nyomát a határon, támogatva ezzel az esemény szerepét a triász végi kihalás okozásában.
Results in English
To improve calibration of the Mesozoic geological time scale, integrated ammonite biostratigraphy and U-Pb dating targeted Middle Triassic strata in the Balaton Highland, and the Triassic-Jurassic transition and Lower Jurassic in British Columbia and Alaska. Using advanced methods of single zircon CA-ID-TIMS U-Pb dating, several key samples were re-dated, yielding more precise and accurate ages. The Triassic and Jurassic time scales were reviewed and refinements offered. New U-Pb ages were obtained from Lower Cretaceous ammonite-bearing strata in the Aysén Basin in Chile, where the problem of ammonite provincialism was circumvented by the use of carbon and strontium isotope chemostratigraphy. Carbon isotope stratigraphy integrated with ammonite biostratigraphy led to the recognition of the Early Cretaceous Weissert Event in the Hárskút section, documented for the first time in Hungary. Importantly for chronostratigraphy, the recently designated GSSP for the Triassic-Jurassic system boundary was shown to suffer from problems of structural complexities. The Paleobiology Database was used explore Mesozoic diversity patterns of selected fossil groups, leading to a confirmation of mass extinction of radiolarians at the end of Triassic. Micromineralogy and rare earth element patterns from a marine Triassic-Jurassic key section in Austria helped establish a direct link with volcanism of the Central Atlantic Magmatic Province, supporting the causality of the end-Triassic extinction.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72633
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kesjár, D., Főzy, I., Price, G., Condon, D., Salazar, C., Pálfy, J.: Integrated Lower Cretaceous stratigraphy from the Aisén Basin, Patagonia, Chile, Berichte der Geologischen Bundesanstalt, 120: 142., 2017
Pálfy, J, Zajzon, N: Environmental changes across the Triassic–Jurassic boundary and coeval volcanism inferred from elemental geochemistry and mineralogy in the Kendlbachgraben section (North, EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS, 335-336: 121-134., 2012
Zajzon N, Kristály F, Pálfy J, Németh T: Detailed clay mineralogy of the Triassic-Jurassic boundary section at Kendlbachgraben (Northern Calcareous Alps, Austria), CLAY MINERALS 47(2): 177-189., 2012
Kocsis, T. Á., Kiessling, W., Pálfy, J.: Radiolarian biodiversity dynamics through the Triassic and Jurassic: implications for proximate causes of the end-Triassic mass extinction, Paleobiology, 40(4): 625-639., 2014
Pálfy J.: 200 millió éves történet: a Föld a triász-jura határon, Székfoglaló előadások a Magyar Tudományos Akadémián, MTA Budapest, 29 p. (ISBN:978-963-508-777-8), 2014
Kesjár, D.: Integrált alsó-kréta ammonitesz biosztratigráfia és izotóp-sztratigráfia az Aisén-medencében (Chile) található szelvényeken (Rio Simpson, Estero Lechoso), MSc diplomamunka, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest, 82 p, 2014
Baranyi Viktória, Pálfy József, Görög Ágnes, Riding James B, Raucsik Béla: Multiphase response of palynomorphs to the Toarcian Oceanic Anoxic Event (Early Jurassic) in the Réka Valley section, Hungary, REVIEW OF PALAEOBOTANY AND PALYNOLOGY, 235: 51–70, 2016
Pálfy J., Kocsis T. Á.: Volcanism of the Central Atlantic magmatic province as the trigger of environmental and biotic changes around the Triassic-Jurassic boundary, Keller, G., and Kerr, A.C., eds., Volcanism, Impacts, and Mass Extinctions: Causes and Effects: Geological Society of America Special Paper 505, p. 245–261., 2014
Götz AE, Barbacka M, Haas J, Pálfy J, Ruckwied K, Török Á: Timing of palaeoenvironmental and climatic change at the Triassic/Jurassic boundary on land and in the sea, GEOPHYSICAL RESEARCH ABSTRACTS 13: Paper 1037, 2011
Price G D, Főzy I, Janssen N M M, Pálfy J: Late Valanginian-Barremian (Early Cretaceous) palaeotemperatures inferred from belemnite stable isotope and Mg/Ca ratios from Bersek Quarry (Gerecse Mountains, Transdanubian Range, Hungary), Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 305(1-4): 1-9., 2011
Pálfy J.: Viszlát triász, szia jura: Egy eseménydús időszakhatár rétegtana és földtörténete: (Goodbye Triassic, hello Jurassic: Stratigraphy and Earth history across an eventful period boundary), XIV.Bányászati, kohászati és földtani konferenciaCluj-Napoca: Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság pp. 12-18, 2012
Pálfy, J, Zajzon, N: Environmental changes across the Triassic–Jurassic boundary and coeval volcanism inferred from elemental geochemistry and mineralogy in the Kendlbachgraben section (Northern Calcareous Alps, Austria), EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 335-336: 121-134., 2012
Zajzon N, Kristály F, Pálfy J, Németh T: Detailed clay mineralogy of the Triassic-Jurassic boundary section at Kendlbachgraben (Northern Calcareous Alps, Austria), CLAY MINERALS 47(2): 177-189., 2012
Kocsis Tibor Ádám: Kora-jura (pliensbachi-toarci) diverzitásváltozások vizsgálata a Paleobiology Database alapján, MSc diplomamunka, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest, 77 p., 2011
FŐZY I., PRICE, G., PÁLFY J., JANSSEN, N. & KNAUER J.: Cephalopodák és izotópgörbék: fél évszázaddal ezelőtt begyűjtött jura–kréta faunák vizsgálatának eredményei., 13. Magyar Őslénytani Vándorgyűlés, Csákvár, Program, előadáskivonatok, kirándulásvezető, p. 11., 2010
MUNDIL, R., PÁLFY, J., RENNE, P.R. & BRACK, P.: The Triassic time scale: new constraints and a review of geochronological data, In: Lucas, S.G., ed., The Triassic Timescale, Geological Society, London, Special Publications 334: 41-60., 2010
VÖRÖS, A.: Escalation reflected in ornamentation and diversity history of brachiopod clades during the Mesozoic marine revolution., Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 291:(3-4) 474-480., 2010
HAAS, J., GÖTZ, A.E. & PÁLFY, J.: Late Triassic to Early Jurassic palaeogeography and eustatic history in the NW Tethyan realm: New insights from sedimentary and organic facies of the Csővár Basin (Hungary), Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology, v. 291, p. 456-468., 2010
FŐZY, I., JANSSEN, N.M.M., PRICE, G.D., KNAUER, J., & PÁLFY, J.: Integrated isotope and biostratigraphy of a Lower Cretaceous section from the Bakony Mountains (Transdanubian Range, Hungary): A new Tethyan record of the Weissert event, Cretaceous Research, v. 31, p. 525-545., 2010
BÉRDI, L., FŐZY, I. & PÁLFY, J.: Early Cretaceous aptychus assemblages from Bersek Hill (Gerecse Mts., Hungary), Abstracts of the 8th International Symposium on the Cretaceous System, Plymouth, U.K., p. 183., 2009
PRICE, G.D., FŐZY, I., JANSSEN, N.M.M. & PÁLFY, J.: A stable isotope study of Late Valanginian - Barremian (Lower Cretaceous) belemnites from Bersek Quarry (Gerecse Mountains, Transdanubian Range, Hungary), Abstracts of the 8th International Symposium on the Cretaceous System, Plymouth, U.K., p. 188., 2009
PÁLFY, J.: The Triassic-Jurassic boundary after the votes: Prospects and problems of GSSP-based correlation, 8th Symposium of IGCP506, Bucharest, Abstracts and Field Guide, p. 22-23., 2009
TOMAS, R. & PÁLFY, J.: Early Jurassic ammonites from the Perşani Mountains (Eastern Carpathians, Romania), 8th Symposium of IGCP506, Bucharest, Abstracts and Field Guide, p. 27., 2009
PÁLFY, J., FRIEDMAN, R. & MUNDIL, R.: Revised U-Pb ages of the Triassic-Jurassic boundary and the earliest Jurassic and their implications, 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway, Abstracts (on CD-ROM), 2008
FRIEDMAN, R., MUNDIL, R. & PÁLFY, J.: Revised zircon U-Pb ages for the Triassic–Jurassic boundary and the earliest Jurassic employing the chemical abrasion pretreatment (CA-TIMS) technique, Goldschmidt Conference Abstracts, GEOCHIMICA COSMOCHIMICA ACTA Vol. 72. A284., 2008
PÁLFY, J.: A geológiai időskála kalibrálása korszerű kormeghatározási módszerekkel, Magyar Tudomány 2008/11, 1314-1323, 2008
PÁLFY, J.: The quest for refined calibration of the Jurassic time scale, Proceedings of the Geologists’ Association, 119: 85-95, 2008
GÖTZ, A., RUCKWIED, K., PÁLFY, J. & HAAS, J.: Palynological evidence of synchronous changes within the terrestrial and marine realm at the Triassic/Jurassic boundary (Csővár section, Hungary), Review of Palaeobotany and Palynology, 156: (3-4): 401-409., 2009
VÖRÖS, A., BUDAI, T. & SZABÓ, I.: The base of the Curionii Zone (Ladinian, Triassic) in Felsőörs (Hungary): improved correlation with the Global Stratotype Section, Central European Geology 51(4): 325-339., 2009




 

Events of the project

  
2012-03-20 10:46:25
Résztvevők változása



Back »