O r I g I n a L p a p e r

Stratigraphy and correlation of the sections

Facies analyses revealed four Upper Oligocene and three

Lower Miocene sequences in the fore-arc sections, as well

as three Upper Oligocene and three Lower Miocene

sequences in the back-arc sections. Within the biostrati-

graphic framework, the recognized depositional sequences

generally correlate well with third order fluctuations of the

eustatic sea-level curve of Hardenbol et al. (

1998

) and

allow a basin-spanning correlation of the Qom Fm.

(Fig.

11

). However, while sequence correlation in the Qom

section is reatively well-defined due to its central position

in the Qom back-arc basin, the close proximity of the

sections Chalheghareh and Zefreh to the volcanic arc

makes it likely that vertical tectonic movements overprint

the eustatic signal.

Stratigraphic framework of the Esfahan-Sirjan

fore-arc basin

In section Abadeh (Fig.

4

) the Rupelian/Chattian boundary

is pinned down by the first occurrence of lepidocyclinids

[Lepidocyclina (Nephrolepidina) morgani-type, L. (Eu-

lepidina) formosoides, L. (E.) favosa] recorded in bed 14 in

the lower part of sequence 2 [BouDhager-Fadel and Banner

1999

; Cahuzac and Poignant

1997

(SB22b)]. Therefore,

sequence 1 is considered to be late Rupelian in age and is,

accordingly, correlated with cycle Ru 3 of Hardenbol et al.

(

1998

). The early Chattian age of sequence 2 is corrobo-

rated by planktic foraminiferal assemblages, comprising

Paragloborotalia opima opima, Globigerina ciperoensis,

Chiloguembelina, Guembelitria, and Tenuitella munda

from beds 16–20 (sequence 2), which are referred to zone

P21b of Berggren et al. (

1995

). For the upper part of sec-

tion Abadeh (above the fluvial conglomerate of sequence

3), pectinid and gastropod faunas also point to a Chattian

age (Mandic

2000

; Harzhauser

2004

). Consequently,

sequences 2 and 3 are correlated with cycles Ru 4/Ch 1 and

Ch 2, respectively.

In the Zefreh area, Chahida et al. (

1977

) placed sedi-

ments of the Qom Fm. into the Early Miocene (Aquitanian

to early Burdigalian) based on the occurrence of Miogyp-

sina (Miogypsinoides) dehaarti. The section analysed in

this study (Fig.

6

) also contains Miogypsina tests in beds

15–19 (sequence 2). Although their poor preservation does

not allow a specific identification, their association with the

planktic foraminiferal assemblage of Globigerina cf. cip-

eroensis,

Globoturborotalia

woodi,

Globigerinoides

trilobus, Gs. immaturus, Gs. quadrilobatus, Globigerinella

obesa, Globoquadrina cf. dehiscens, and Paragloborotalia

cf. semivera indicates an Early Miocene age (Aquitanian to

early Burdigalian) for sequence 2. Furthermore, sequences

1 and 2 contain an Amussiopecten subpleuronectes-A. la-

badyei assemblage, which suggests a late Chattian to early

Aquitanian age.

Fig. 11

Correlation chart of

sedimentological events in the

studied sections with the global

sea-level curve of Hardenbol

et al. (

1998

). Members refer to

the lithostratigraphic scheme of

Furrer and Soder (

1955

)

Int J Earth Sci (Geol Rundsch)

123

---

For sequence 4 an early Burdigalian age is indicated by

the Costellamussiopecten pasini assemblage, as well as by

the absence of the mid-Burdigalian Gigantopecten holgeri–

Amussiopecten expansus–Manupecten puymoriae assem-

blage (Mandic and Steininnger

2003

), which is, in turn,

present in sequence 7 in the Qom section. Consequently,

the four upper Rupelian to lower Burdigalian depositional

sequences of Zefreh section correspond to the Ch 3 to Aq

3/Bur 1 sequences of Hardenbol et al. (

1998

).

Stratigraphic framework of the Qom back-arc basin

Two episodes of evaporation produced well traceable

lithostratigraphic markers (gypsum beds) in the Qom and

Chalheghareh areas that can be correlated with the

d-Member of Furrer and Soder (

1955

). At both localities

a unit of green marls follow above, which are covered by a

unit of skeletal limestones that are equivalent with the

e-Member (green marls) and the f-Member (skeletal

limestones) of the lithostratigraphic scheme presented by

Furrer and Soder (

1955

). This allows us to correlate the

gypsum-bearing sequences 3 and 4 of the Chalheghareh

section with sequences 5 and 6 of the Qom section,

respectively (Fig.

11

). Sequences 2 and 1 of section

Chalheghareh are accordingly correlated with sequences 4

and 3 of section Qom, respectively.

This lithostratigraphic correlation is supported by bio-

stratigraphy. The sections are pinpointed using microfossils

at the Chattian/Aquitanian (sequences 3/4) and Aquitanian/

Burdigalian (sequences 5/6) boundaries in the Qom sec-

tion, as well as at the Chattian/Aquitanian boundary

(sequences 1/2) in the Chalheghareh section. Age indica-

tions of a variety of faunal assemblages throughout the

sections corroborate the correlation of the remaining

sequences, which will be discussed in detail below.

In Qom section, the lower part of the b-Member

(sequences 1–3) contains nannoplankton assemblages

(beds 7 and 11) indicating a late Rupelian to Chattian age

(NP24-NP25 of Martini

1971

) due to the co-occurrence of

Reticulofenestra abisecta, R. bisecta, and Zygrhablithus

bijugatus. This age estimate is supported by a planktic

foraminiferal fauna from bed 9, which includes Globige-

rina anguliofficinalis, Gg. ciperoensis, Gg. labiacrassata,

Gg. ouachitaensis, and Globigerinoides primordius, also

denoting a late Rupelian to early Chattian age. Lepido-

cyclinids from the middle subunit of the c-Member

(lowstand of sequence 4) are represented by Lepidocyclina

(Nephrolepidina) morgani-type and L. (Eulepidina) dila-

tata and point to a Chattian age. Therefore, the lower

sequences 1–3 that span the Chattian are correlated with

the Ru 4/Ch 1 (sequence 1), Ch 2 (sequence 2) and Ch 3

(sequence 3) cycles of Hardenbol et al. (

1998

).

The Oligo-/Miocene boundary is recognized between

beds 29 and 30 in the lower part of sequence 4 [=Ch 4/Aq 1

cycle of Hardenbol et al. (

1998

)] because the succeeding

marls contain the planktic foraminifers Globigerina cf.

ciperoensis, Globorotalia woodi, Globigerinoides primor-

dius, and Gs. immaturus, which characterize the Early

Miocene.

The Aquitanian/Burdigalian boundary coincides with

that of the d-/e-Member, as marls above the thick upper

gypsum package (38) contain a diversified Globigerino-

ides

assemblage

[Globigerinoides

altiaperturus,

Gs.

immaturus, Gs. quadrilobatus, Gs. subquadratus, Gs.

trilobus, Gs. cf. trilobus (‘‘bisectus’’ type), Globoquadrina

langhiana, Catapsydrax unicavus, Cassigerinella bou-

decensis]. This assemblage is characteristic for the base of

N5 according to Bolli and Saunders (

1985

), which is

equivalent to the base of the Globigerinoides altiapertu-

rus–Catapsydrax dissimilis Zone of Bizon and Bizon

(

1972

) and Iaccarino (

1985

), and which defines the base

of the Burdigalian in the Mediterranean. The Aquitanian/

Burdigalian boundary corresponds with a sea-level low-

stand (Aq 3/Bur 1) in the Hardenbol et al. (

1998

) sea-

level curve (Fig.

11

).

Nannoplankton assemblages from the lower (41) and

upper part (52) of the e-Member (sequence 6) additionally

indicate an Early Miocene age owing to the presence of

Sphenolithus cf. umbrellus, Helicosphaera cf. carteri, and

Coccolithus cf. micropelagicus, and the coeval absence of

the typical Chattian forms Reticulofenestra bisecta and

Zygrhablithus bijugatus.

For the f-Member in section Qom, a rich association

of larger benthic foraminifers with Borelis melo curdica,

B. haueri, Peneroplis thomasi, P. armorica, Archaias cf.

asmaricus, A. hensoni, A. sp., and Dendritina rangi shows

strong affinities to other Burdigalian faunas from the

Middle East (Adams

1968

; Ctyroky et al.

1975

; Schuster

and Wielandt

1999

). Moreover, planktic assemblages from

beds 102 to 108 (sequence 7) with Globigerina dubia, Gg.

lentiana, Gg. ottnangiensis, Gg. praebulloides, Cassigeri-

nella boudecensis, and C. chipolensis are similar to those

of the mid-Burdigalian in the Mediterranean. The pectinid

assemblage with Gigantopecten holgeri, Amussiopecten

expansus and Manupecten puymoriae, which is character-

istic for the upper part of the f-Member indicates a mid-

Burdigalian age (Mandic and Steininger

2003

). This

assemblage neither occurs in the Zefreh sections nor in

section Chalheghareh, which indicates a shorter strati-

graphic range of these sections.

In section Chalheghareh, sequence 1 (beds 23–29)

contains eu- and nephrolepidinids [L. (E.) dilatata, L. (E.)

cf. undulosa, L. (E.) sp., L. (Nephrolepidina) spp.], which

are regarded as Chattian in age. This assumption is sup-

ported by the associated planktic foraminifers (e.g.

Int J Earth Sci (Geol Rundsch)

123

---