Willi Ziegler

Devonian conodont biochronology in geologic time calibration

The conodont-based biochronology of the Devonian Period is calibrated herein on the basis of: (1) a recent, reliable radiometric dating (Claoué-Long et al. 1992) of a stratigraphic position just above the Devonian-Carboniferous boundary; and (2) new calculations of stage durations based on our estimates and those of a large number of other Devonian workers, which pertain to many stratigraphic sequences in several different paleotectonic settings globally. Using these tools we maintain the 46-m.y. duration for the Devonian Period given by the recent global timescale (GTS 89) ofHarland et al. (1990). The main changes to GTS 89 are accomplished by raising the dating of the end of the Devonian by 9 m.y. from 363 Ma to 354 Ma and considerably shortening the bizarre estimate given by GTS 89 for the length of the oldest two Early Devonian stages. We reiterate our earlier exposé (Ziegler & Sandberg 1994) of the inaccuracies and misestimates of the ages of stage boundaries inherent in GTS 89 because of its misuse of conodont zones, which it employed as chrons to subdivide the Devonian Period.Our revisions provide the following new ages: 354 Ma, end of Devonian Period; 364 Ma, start of Famennian Stage; 369 Ma, start of Frasnian Stage; 376 Ma, start of Givetian Stage; 381 Ma, start of Eifelian Stage; 389 Ma, start of Emsian Stage; 393 Ma, start of Pragian Stage; and 400 Ma, start of Lochkovian Stage and Devonian Period. Durations of stages are thus: Famennian, 10 m.y.; Frasnian, 5 m.y.; Givetian, 7 m.y.; Eifelian, 5 m.y.; Emsian, 8 m.y.; Pragian, 4 m.y.; and Lochkovian, 7 m.y.This paper is an expanded version of a talk (Sandberg & Ziegler 1996) presented in July 1996 at the ECOS-VI meeting of the Pander (Conodont) Society in Warsaw, Poland.KurzfassungDie auf Conodonten gegründete Biochronologie der Devon-Periode wird geeicht mit Hilfe einer verläßlichen radiometrischen Datierung (Claoué-Long et al. 1992) für eine stratigraphische Position direkt oberhalb der Devon-Karbon-Grenze. Außerdem wird die Dauer der Devon-Stufen aufgrund eigener Schätzungen und denen zahlreicher anderer Devon-Bearbeiter neu definiert. Diese Kalkulationen lassen sich in vielen typischen Devongebieten mit unterschiedlicher Fazies und Struktur weltweit erkennen. Bei der Festlegung dieser neuen Daten halten wir an der Gesamtdauer der Devon-Periode von 46 m.y. fest, wie sie auch im GTS 89 vonHarland et al. (1990) angegeben ist. Die Hauptveränderungen gegenüber GTS 89 werden erreicht, indem das Ende des Devons um 9 m.y. von 363 Ma auf 354 Ma verringert wird; zudem werden die kuriosen Schätzungen der beiden ältesten frühdevonischen Stufen durch GTS 89 jetzt beträchtlich gekürzt. SchonZiegler & Sandberg (1994) hatten auf die Ungenauigkeiten und Fehlschätzungen der Alter der Stufengrenzen durch GTS 89 hingewiesen. Diese waren entstanden, weil GTS 89 die Conodontenzonen hierarchisch falsch eingestuft und sie trotzdem als Chronen benutzt hatte, um das Devon zu untergliedern.Unsere Revisionen führen zu folgenden neuen, angepaßten Altern: 354 Ma, Ende der Devon-Periode (= Devon-Karbon-Grenze); 364 Ma, Beginn der Famenne-Stufe; 369 Ma, Beginn der Frasne-Stufe; 376 Ma, Beginn der Givet-Stufe; 381 Ma, Beginn der Eifel-Stufe; 389 Ma, Beginn der Ems-Stufe; 393 Ma, Beginn der Prag-Stufe; und 400 Ma, Beginn der Lochkov-Stufe und der Devon-Periode. Die Dauer der Stufen sind demnach wie folgt: Famennium, 10 m.y.; Frasnium, 5 m.y.; Givetium, 7 m.y.; Eifelium, 5 m.y.; Emsium, 8 m.y.; Pragium, 4 m.y.; Lochkovium, 7 m.y.Die vorliegende Arbeit ist die erweiterte Fassung eines Vortrags (Sandberg & Ziegler 1996), der im Juli 1996 während der ECOS-VI Tagung der Pander Society in Warschau, Polen, gehalten wurde.

Devonian polygnathids from the Frasnian of the Rheinisches Schiefergebirge, Germany, and the Russian Platform

Ranges of polygnathids from Frasnian sections of the Rheinisches Schiefergebirge are studied in faunas from the Standard Conodont Zonation. Polygnathids from various coeval sections of different facies in many regions of the Russian Platform are compared, and possible correlations of epicontinental successions with the Standard Scale are discussed. Some trends in polygnathid evolution are described.KurzfassungStratigraphische Reichweiten von frasnischen Polygnathiden aus einigen Profilen des Rheinischen Schiefergebirges werden in Faunen der Standard Conodonten Zonierung untersucht. Polygnathiden aus zahlreichen gleichaltrigen Profilen in unterschiedlicher Fazies-Entiwscklung mehrerer Gebiete der Russischen Tafel werden verglichen, und mögliche Korrelationen dieser epikontinentalen Abfolgen mit der Standard Zonierung werden diskutiert. Gewisse Trends in derPolygnathus-Entwicklung werden aufgezeigt.

The Frasnian/Famennian boundary at the Sessacker Trench section near Oberscheld (Dill Syncline, Rheinisches Schiefergebirge, Germany)

The section excavated by the reopening of the famous Sessacker Trench in Late Devonian strata of the Dill Syncline yields unique sedimentological phenomena and a distinct position of the Frasnian/Famennian (F/F) boundary. Detailed analysis of the condont development across the F/F boundary allows to pinpoint the boundary for the first time in rocks above Kellwasser type strata in hemipelagic cephalopod limestones, deposited on submarine rises. The depositional history, including synsedimentary slumping, can be demonstrated applying extremely detailed conodont biostratigraphy in this time interval. The conodont faunas allow to separate several steps in their evolutionary development during times of the F/F mass extinction and tied to the end-Kellwasser Crisis (main Kellwasser Event).KurzfassungDas Gesteinsprofil, das beim Wiederöffnen des berühmten Sessacker-Schurfes im Ober-Devon der Dillmulde freigelegt wurde, enthält einmalige sedimentäre Phänomene und besondere Merkmale der Frasnium/Famennium-Grenze (F/F-Grenze). Die F/F-Grenze kann zum ersten Mal oberhalb der Oberkante der (dunklen) Kellwasserkalk-Schichten, die in hemipelagischen, auf submarinen Schwellen abgelagerten Cephalopodenkalken typischerweise eingeschaltet sind, nachgewiesen werden. Die komplizierte Ablagerungsgeschichte des Grenzprofils, wozu auch synsedimentäres „slumping“ zählt, kann präzise mit Hilfe der hochauflösenden Conodonten-Biostratigraphie aufgeklärt werden. Die Entwicklung der Conodonten-Fauna in der Zeit des F/F-Massenaussterbeereignisses, bzw. dem Ende der Kellwasser-Krise, erfolgt in fünf Entwicklungsschritten, welche die sedimentologisch-paläontologischen Einzelereignisse — und damit die Ablagerungsgeschichte der einzelnen Bänke — genau nachzeichnen.