GEOLOGIJA 28/29, 93—119 (1985/86), Ljubljana
UDK551.782.791.794:56.02(497.12) = 863
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenjske udorine
Paleontological investigations of the Plio-Quaternary beds
of the Velenje depression
Aleksander Brezigar
Geološki zavod Ljubljana, Parmova 37, 61000 Ljubljana
Gorazd Kosi in Danijel Vrhovšek
Institut za biologijo Univerze Edvarda Kardelja v Ljubljani,
Aškerčeva 12, 61000 Ljubljana
France Velkovrh
VTO za biologijo, Biotehniška fakulteta. Univerza Edvarda Kardelja v Ljubljani,
Aškerčeva 12, 61000 Ljubljana
Kratka vsebina
Paleontološke raziskave velenjske premogonosne skladovnice vključu-
jejo palinološke analize, raziskave malakofavne in analize kremenovih
alg. Palinološke analize so potrdile pliocensko starost premogonosnih
plasti. Večji del premogove krovnine pripada zgornjemu pliocenu, naj-
višji del pa villafranckiju. V spodnjem delu skladovnice obstaja iglasta
fosilna »Taxodium flora«, ki preide navzgor v oscilacijsko nihanje listav-
ske faze. Malakofavno dobimo v dveh horizontih. Spodnji horizont se
nahaja v premogovi plasti in tankem neposrednem krovninskem delu.
Najpogostejše vrste so Valvata (Cincinna) interposita, Prososthenia ovata
in Planorbis hians. Zgornji horizont, ki je od spodnjega ločen z debelo
skladovnico jezerskih usedlin, pa označujejo Melanopsis spinicostatus,
Bithynia sp., Pyrgula sp., Prososthenia n. sp. in Planorbis n. sp. Pregled
kremenastih alg v premogovih krovninskih plasteh je potrdil, da je tam
razvit jezerski facies. Tik nad premogom prevladujejo perifitonske vrste,
katerim sledijo euplanktonske. V villafranckijskiih plasteh pri vrhu
skladovnice diatomej nismo našli. Paleontološke preiskave so vključevale
še pregled pojavov makroflore, analize ostrakodov ter pregled ostankov
sesalcev.
Pojasnilo: Prispevek »Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenjske
udorine« je bil podan na Simpoziju o geologiji Šaleške kotline v Titovem Velenju
leta 1983. V skrajšani obliki je pod istim naslovom izšel v Geološkem zborniku 3,
1983, Odsek za geologijo, Ljubljana, v celoti pa naj bi izšel v Geološkem zborniku 6.
Ker ta zaradi denarnih težav ni izšel, objavljamo celoto šele sedaj. Prispevek podaja
stanje raziskav v letu 1983 in ga kasneje nismo spreminjali.
94	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Abstract
Paleontological research of the Velenje coal measure sequence inclu-
des the palynological examinantions, the investigations of malacofauna
and the analyses of diatoms. The pollen analyses confirmed the Pliocene
age of the coal measures. The nnajority of the hanging wall strata belong
to Upper Pliocene, its topmost part to Villafranchian. The coniferous
type "Taxodium flora" in the lower part of the Pliocene sequence yields
plače upwards to the oscilatory presence of foliage plants. The analysis
of malacofauna permitted the identification of lower horizon, encompass-
ing the coal seam and a portion of succession just above it, marked by
the association of Valvata (Cincinna) interposita, Prososthenia ovata and
Planorbis hians. An upper horizon, vvhich is separated from the former
by a thick succession of limnic sediments, is characterised by Melanopsis
spinicostatus, Bithynia sp., Pyrgula sp., Prososthenia n. sp. and Planorbis
n. sp. The study of diatoms proved the presence of aquatic (limnic) facies.
The perifitonic species prevail just above the coal seam, followed up by
an euplanctonic suite. No diatoms were detected just at the top of the
sequence in Villafranchian. The paleontological investigations included
also a short account of macroflora, the analyses of ostracods and a review
of mammals' rests.
Uvod
V letih od 1980 do 1982 smo izvedli obširne raziskave velenjske premogo-
nosne skladovnice, med njimi tudi paleontološke. Že raziskovalci iz prejšnjih
obdobij so dognali, da gre večinoma za sladkovodni močvirski in jezerski raz-
voj plasti s fluvialnimi vložki. Dalj časa že tudi uvrščajo plasti v pliocen, leta
1964 pa so z najdbo mastodontov v vrhnjem delu skladovnice dokazali villa-
franckij. Ni pa bil jasen prehod iz pliocena v villafranckij, pomanjkljivi so
bili tudi kriteriji za povezovanje posameznih členov v skladovnici. Zato smo
leta 1980 začeli s sedimentološkimi raziskavami, katerih osnova so bile paleon-
tološke raziskave.
Paleontološke raziskave so zajele palinološke analize, malakofavno, analize
kremenastih alg in druge fosilne ostanke. Raziskovali smo jedra vrtin. Položaji
vrtin s posameznimi raziskavami so prikazani glede na lego premoga v Šaleški
dolini na sliki 1. Palinološke analize vzorcev je opravil dr. A. Sercelj, ki po-
daja svojo razpravo posebej v tej številki Geologije.
Villafranckij postaljamo v pleistocen. Ime pliokvartar uporabljajo v tol-
maču za list Slovenj Gradec (M i o č , 1978, 42) in s tem označujejo villa-
franckijske fluvialne peske in peščene gline pri vrhu velenjske skladovnice. Izraz
pa je uporabljen tudi za starostno označbo neotektonskih udorin v obliki »Plio-
kvartarni bazeni« (M i o č , 1978, 50, 52). Zato že nekaj časa označujemo celotno
velenjsko skladovnico kot pliokvartarno. V tej razpravi sta pod pliokvartarjem
mišljena villafranckij in del pliocena skupaj.
Dosedanje raziskave
Aleksander Brezigar
Na poti od Šentvida do Šoštanja je nekje na področju današnjih Raven
Studer (1829, 750) opisal nizke griče iz sive gline in jih domnevno uvrstil
v diluvij. B o u e je leta 1835 (R o 11 e , 1860, 4) omenjal laporje z lignitom
in s polži ter školjkami iz skupin Planorbidae, Paludinae in. Limnaeidae.
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	95
SI. 1. Položajna karta raziskanih vzorcev
Fig. 1. Location map of examinated samples
96	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
R o 11 e (1857, 448) je pisal o sladkovodnih plasteh z mehkužci, posebno s pa-
ludinami. Uvrstil jih je v starejši terciar s pripombo, da bi jih po zunanjosti
lahko dali tudi v mlajši terciar.
Se danes je pomembna Rollejeva razprava iz leta 1860, kjer je opisal
geološke razmere Šaleške doline in okolice ter obdelal mehkužce. Navaja tri
nahajališča fosilnih mehkužcev. Prvo je bilo pri Šoštanju, kjer je določil polže
Planorbis nitidus Miiller, Planorbis umbilicatus Muller, Planorbis crista Linne,
Planorbis hians Rolle, Paludina (Bithynia) ungeri Rolle, Paludina (Hydrobia)
limnicola Rolle in školjko Anodonta limnicola Rolle. Pri nekdanji cerkvi Sv.
Jurij pri Skalah (»škalska cerkev«) je našel polža Melanopsis spinicostatus
Rolle, pri Pesju pa polža Planorbis hoernesi Rolle in Valvata stiriaca Rolle.
Skupaj je določil 10 vrst mehkužcev, omenja pa še ostanke rib. Sklepal je, da
so »šoštanjske plasti« s premogom nastale pred poledenitvami v kvartarju in
po mlajšem terciarju. Z izjemo diluvialnih usedlin jih je imel za najmlajše na
tedanjem Štajerskem in naj bi bile celo mlajše od plasti v Dunajski kotlini,
morda enako stare ali še mlajše kot plasti pri Moosbrunnu pri Dunaju. Plasti
z melanopsidi pri škalski cerkvi ter laporje in gline z lignitom pri kmetu
Lukežu (današnje Lazišče) ter pri Sv. Martinu (Smartin) je na strani 19 uvrstil
v zgornji pliocen. V isti razpravi je dodana priloga U n g e r j a , ki je paleon-
tološko obdelal makro in mikrofloro. Tako je pri Pesju določil algi Chara
esheri Alex. Braun in Chara stiriaca Unger ter grm Viburnum paradisiacum
Unger. Pri Skalah je določil drevo Rhns meriani Heer. Mikroskopske analize
premoga so pokazale, de je le-ta nastal večinoma iz iglavcev. Med njimi ome-
nja Peuce acerosa.
»Soštanjsko lignitno nahajališče« so kasnejši raziskovalci primerjali s plast-
mi pri Moosbrunnu (S t u r, 1871, 611; Hoernes, 1903, 1013), kar je
Rakov ec (1968 a, 325) ovrgel z utemeljitvijo, da so le-te spodnjepliocenske
starosti.
Z najdbo ostankov Tapirus hiingaricns H. v. Meyer je T e 1 1 e r (1889)
potrdil pliocensko starost premogove krovnine. To vrsto imajo danes za sinonim
vrste Tapiriis arvernensis Croiz. et Job. (R a k o v e c , 1968 a, 303). Njegove
ostanke so leta 1888 našli pri gradnji izvoznega jaška Franc Jožef (danes stari
jašek Skale) na globini 60 metrov, to je 82 metrov nad premogovo plastjo.
Na odvalu istega jaška so okrog 1890 našli fragment zgornjega molarja, ki
naj bi izviral iz iste krovnine kot tapir. T e 1 1 e r (1891) ga je pripisal vrsti
Mastodon arvernensis Croiz. et Job., kar je danes Bunolophodon arvernensis
Croiz. et Job. (R a k o v e c , 1968 a, 301). Vendar je zaradi slabe ohranjenosti
določitev nezanesljiva.
Leta 1898 je izšel Tellerjev vodnik h geološkemu zemljevidu Mozirje.
V njem je peščen in prodnat pokrov pri vrhu skladovnice opisan ločeno od
»šoštanjskih plasti« s premogom. Ta pokrov je Teller označil kot »starejše
fluvialne usedline porečja Savinje« pliocenske starosti ter navedel nahajališča
pri škalski cerkvi, Skalskih Cirkovcah in drugod. Za področje pri škalski cerkvi
je zapisal, da leži prodnat pokrov nad laporjem s polžem Melanopsis spinico-
status (Teller, 1898, 125). Enaki opisi so v njegovem vodniku iz leta 1896
(Teller, 1896).
Po Rakovcu (1951 b, 176) podajamo, da sta starost premogove krovnine
določala še Schlesinger in Vetters. Prvi ji je pripisal srednjeplio-
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	97
censko starost, drugi (1947, 21) pa mladopliocensko. Rakovec (1968 a, 325,
301) pravi, da sta Bach in Schlesinger skladovnico postavila v levan-
tin. Vendar je Schlesinger levantin postavljal v srednji pliocen, Bach
pa v spodnjega. Schlesinger tudi pravi, da je vrsta Bithynia ungeri iz
velenjske krovnine enaka vrsti B. ventricosa Gray iz lignitov v Cluju v Ro-
muniji in da so v obeh premogovih kotlinah skupne še vrste Planorbis hians,
P. crista in Chara esheri (cf. Rakovec, 1968 a, 325).
Petrascheck (1926 29, 324) je celotno premogonosno skladovnico ozna-
čil kot levantinsko.
Leta 1933 je Rakovec pisal o srednjepliocenski (levantinski) krovnini
premoga, fluvialne usedline v pokrovu pa je primerjal z belvederskim prodom
pri Dunaju iz srednjega in zgornjega pliocena. O srednjepliocenskih premogo-
nosnih plasteh govorita tudi Rijavec (1951, 61) in Pleničar (1956, 57).
Rakovec (1933, 174; 1951 a, 16) je po Rolleju (1860) povzel opis
mehkužcev in pri nekaterih uporabljal drugačno nomenklaturo. Brez točnega
položaja najdbe je navedel še prisotnost školjke Unio batavus Partsch, polža
Lymnaea sp., ostanke ostrakodov in rib. Rolle (1860, 39) kot Rakovec
(1951 a, 17) sta poudarila, da kažejo melanopsidi na tekočo vodo, Bulimus
(Bithpnia), Planorbis in Valvata pa na stoječo vodo.
Tudi Rijavec (1951, 60) je povzela seznam fosilnih ostankov po Rol-
leju (1860) in Tellerju (1889, 1891), določila pa je še školjko Pisidium
sp. ter dva primerka polžev rodu Nerithodonta.
Kvalitativne palinološke analize so opravili Weyland in sodelavci (1958,
77). V temno sivem vzorcu z lignitom so določili pelod številnih iglavcev,
listavcev in drugih rastlin.
Osnova za stratigrafsko določitev velenjske skladovnice sta deli R a -
k o v c a (1968 a) in S e r c 1 j a (1968). Rakovec je paleontološko obdelal ostan-
ke sesalcev, ki so jih leta 1964 našli pri razkrivanju površine (Drobne et
al., 1964: Pohar, 1965). Ostanki so ležali v severovzhodnem delu Šaleške
doline na pobočju, kjer je nekoč stala škalska cerkev (Sv. Jurij), točneje kakih
190 m severozahodno od te cerkve (si. 1). Raztreseni so bili v različnih nad-
morskih višinah od +387 do +410 m v peščenih in glinastopeščenih usedlinah
rumenkaste in zeleno sive barve (Drobne, 1967, 311). Pod glavnim nahaja-
liščem, to je od kote +387 do +394 metrov, je Sercelj (1968, 388) omenil
številne lupinice moluskov in ostankov apnenih alg, ki so ležali v sivi karbo-
natni glini. Tako smemo sklepati, da je nekdanji Rolle j ev horizont z me-
lanopsidi pri škalski cerkvi (nadmorska višina +440 m) biostratigrafsko enak
horizontu z zgoraj opisanimi moluski. Glavno mastodontovo nahajališče je torej
ležalo +ik nad plastjo z moluski in sicer na nadmorski višini +400 metrov.
Rakovec je določil mastodonta Bunolophodon (Anancus) arvernensis Croiz.
et Job. in Zygolophodon borsoni Hays, nahajališče pa uvrstil v spodnji villa-
franckij. S palinološkimi analizami je to starost potrdil tudi Sercelj (1968).
Ta je mastodontovo nahajališče ločil na tri dele. V spodnjem delu ( + 387 do
+ 399 m) prevladujejo iglavci, posebno smreka (Picea) in bor (Pinus). Smreka
je dosegla okrog 40 "/o vr ednosti. Že na področju mastodontovega nahajališča
na koti okrog I 398 m njena vrednost pade na 25 "/o. Srednji odsek od 399 do
405 m višine je sterilen, v zgornjem odseku od +405 do +410 m pa prevladuje
7 - Geologija 28/29
98	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
jelša (Alnus). Različne vrste jelše dosežejo tudi nad 50 "/o skupne vrednosti
drevesnih pelodov, medtem ko doseže smreka le še okrog 10*Vn.
S e r c e 1 j je palinološko preiskal tudi vrtino PT-9 63 okrog 450 metrov
južnovzhodno od nahajališča mastodontov III, z ustjem na koti +392 m. Pri-
čakovali so, da bodo dokazali zvezni prehod med pliocenom in pleistocenom,
kar pa se ni zgodilo. 160 m dolg odsek od površine skozi premog do glinaste
talnine premoga je bil uvrščen v zgornji pliocen (S e r c e 1 j , 1968, 379 in 393).
Vrtina PT-9 63 je bila globoka 210,8 m, na 194,3 m je naletela na triadno pod-
lago. Premog v tej vrtini je ležal od globine 143,8 do 168,3 m. Stratigrafsko
neuvrščenih je torej ostalo 26 metrov talninske gline.
Zgornjepliocensko skladovnico v vrtini PT-9 63 je S e r c e 1 j razdelil na
odseka A in B, odsek B pa še na pet pododsekov. Za odsek A (160 do 115 m)
je navedel kot značilno iglasto termofilno fazo deloma še terciarnega značaja.
Prevladujeta smreka (Picea) in bor (Pinus). Pojavljajo se še drugi iglavci, kate-
rih vrednost ni velika, kažejo pa na vegetacijsko sestavo odmirajoče »Taxodium
flore«. Za odsek B (115 do 7,7 m) so značilna oscilacijska nihanja listavske faze,
v kateri je postajala vse pomembnejša bukev (Fagus). Od nekaj odstotkov je
njena vrednost proti vrhu narasla na 30 "/o skupne vrednosti drevesnih pelodov.
V vrtini PT-9 63 je S e r c e 1 j našel še zeleno algo Botryococcus sp., ki je
najpogostejša v zgornjem delu njegovega odseka B.
O velenjskih mastodontih in pelodnih analizah so razpravljali še večkrat
(R a k o v e c , 1968 b; 1970 in 1973; Markovič-Marjanovič, 1977).
Mikuž in Pavšič (1980) poročata o novi najdbi tapirja. Njegove ostan-
ke so našli pri kopanju prezračevalnega jaška Šoštanj (blizu vrtine S-22t 77)
na globini 125 m.
Paleontološke raziskave
Malakofavna
Aleksander Brezigar in France Velkovrh
Malakofavna nastopa v dveh odsekih, ki sta ločena z debelo sterilno skla-
dovnico. V zgornjem odseku ležijo fosilni ostanki malakofavne v glini in melju,
v spodnjem pa v trdnem laporju ali laporastem glinovcu. Zgornji odsek kamnin
z malakofavno označujemo s črko E, spodnji pa z A. Ostanke lahko večinoma
razločujemo že makroskopsko.
Vrste smo določevali po naslednji literaturi: Bukowski (1896), Bru-
si na (1897, 1902), Fuchs (1877), Esu et Girotti (1974), L o že k
(1964), Wenz (1923—30) in Rolle (1860).
Zgornji odsek z malakofavno E delimo na tri pododseke:
E:t V najmlajšem pododseku nastopajo izluščene hišice Melanopsis spinicostatus.
Najdene so bile v vrtini P-6p 79 na globini 73 m (si. 1) in pri Sv. Juriju
v Skalah (Rolle, 1860).
E) Sledi pododsek, kjer so melanopsidi v združbi z drugimi polži. To opazu-
jemo v vrtini PF-5 81 na globini 16 do 40 m. Združbo sestavljajo Bithynia
ungeri, Melanopsis spinicostatus, Prososthenia sp., Lymnaea sp., Planorbis
hians, Planorbis n. sp., Valvata sp., Pyrgula sp. in školjka Pisidium sp. Pri
polžih Bithynia ungeri so bili najdeni večinoma pokrovčki, zelo redko hi-
šice. Celotna združba nastopa le na obrobju nekdanjega jezera. Primerjamo
jo lahko z Rollejevima najdiščema pri Šoštanju in Pesju.
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	99
E/ V najstarejšem pododseku Ei najdemo samo pokrovčke polžev. Ti so obstoj-
nejši kot hišice in se zato lažje ohranijo. Natančnejša determinacija ni možna,
vendar so si navidezno podobni. Pripisujemo jih vrsti Bithynia ungeri. Ta
pododsek nastopa v mnogih vrtinah tako na sredini udorine kot na obrobju.
Na sredini udorine je razvit samo pododsek Ei, torej brez pododseka E^, na
robovih pa kot nadaljevanje pododseka E2. Možno je, da so bili pokrovčki
pododseka Ei prineseni z obal v globlje dele nekdanjega jezera in da torej
v tem primeru ne gre za fosile na primarnem mestu.
Tudi spodnji odsek A delimo na tri pododseke:
A:i Za zgornji pododsek je značilna vrsta Prososthenia ohlonga Bronn. Zaen-
krat je bila najdena le v vrtinah PF-5 81 in PT-20 81, torej bdlj na obrobju.
Spremljata jo vrsti Prososthenia ovata Bronn in Valvata (Cincinna) inter-
posita Štefani, katera je lahko velika do 6 mm. Ponekod nastopajo še Pla-
norbis hians, Limnaea sp., Gyraulus sp., Planorbis sp. in Unionidae. Opisana
združba leži nad premogom in v zgornjem delu premogove plasti (si. 10,
vrtina PF-5 81, vzorec iz globine 231,5 m).
A'} V tem pododseku nastopajo vrste Valvata (Cincinna) interposita (osebki
veliki okrog 2 mm), Prososthenia ovata in Planorbis hians. Ta biocona preide
navzdol v biocono z enako sestavo, le da je zraven še katera starejša, sicer
redka, vendar značilna vrsta. Določene so bile ?Tanousia sp., ?Sandria sp.
in Valvata cristata O. F. Miiller. Pododsek Ao je bil ugotovljen v številnih
vrtinah v osrednjem delu nekdanjega jezera predvsem tik nad premogom,
v bolj obrobnih legah pa tudi v zgornjem delu premogove plasti (npr.
PM-6p 80, globina 480,4 m).
V zgornjem delu premogove plasti so v posameznih vrtinah nekatere
posebnosti. V vrtini S-13r 80 na globini 459 m je najpogostejša Valvata
(Cincinna) interposita, vendar spet velika oblika (do 4,5 mm), ki jo sprem-
ljata Prososthenia ovata in Planorbis hians. V vrtini PO-9p 80 so na globini
433,2 do 436,9 m le veliki osebki Valvata (Cincinna) interposita.
A/ V trdnih lapornih vložkih med premogom najdemo več kot 1 cm velike
polže iz družine Planorbidae. Zaradi močnih pritiskov so ponekod popol-
noma sploščeni. Določili smo Planorbarius sp. in Carinogyraulus sp. Pogosti
so tudi ostanki školjk.
Na slikah 2 in 3 sta prikazani Valvata (Cincinna) interposita in Prososthenia
ovata kot najpogostejši vrsti v premogovi krovnini. Mehkužce je fotografiral
F. Velkovrh.
Kremenaste alge
Danijel Vrhovšek in Gorazd Kosi
Pri oceni paleoekoloških pogojev pogosto uporabljajo podatke o fosilnih in
subfosilnih kremenastih algah oz. diatomejah (Stockner, 1972). Poleg ne-
katerih drugih skupin alg so kremenaste alge v sedimentih jezer najbolje
ohranjene in so zato tudi najpomembnejše za paleolimnološke raziskave
(Bradbury, 1975). Njihova prisotnost v nekaterih sedimentih omogoča ob
poznavanju njihove ekologije vpogled v tedanje življenjske, podnebne in druge
razmere (P a 1 m e r , 1969). Delno spoznamo tudi ontogenetsko stanje vodnega
biotopa.
SI. 2 — Fig. 2
Valvata (Cincinna) interposita Štefani, X 15
Vrtina P-4iip'78, globina 272 m
Borehole P-4up/78, depth 272 m
SI. 3 — Fig. 3
Prososthenia ovata Bronn, X 15
Vrtina P-4u 78, globina 274 m
Borehole P-4u/78, depth 274 m
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine_101
Z našimi raziskavami smo želeli ugotoviti vrstno sestavo, število in zapo-
redje pojavljanja posameznih vrst v treh vrtinah. Zasledovali smo spreminjanje
ontogeneze tedanjega vodnega biotopa. Zaradi težav pri taksonomski obdelavi
kremenskih alg smo podrobneje pregledali le vrste, ki so se pojavljale v več-
jem številu.
Metodika
Pod vodstvom dr. Bogomirja Jelena, dipl. ing. geol., je vzorce za mikro-
skopsko obdelavo pripravila Marija Horvat, geol. teh. Vzorce smo nato raz-
redčili z destilirano vodo do 100 ml. Na objektno stekelce smo kanili 0,2 ml
homogenega vzorca, ga posušili in dodali euparal. V tako pripravljenih trajnih
preparatih smo kremenaste alge določevali in šteli pod svetlobnim mikrosko-
pom. Število alg smo preračunali na 100 ml v,zorca. Za determinacijo in slikanje
vrst smo uporabili vrstični elektronski mikroskop z Instituta za biologijo
v Ljubljani. Nekaj primerov teh alg je prikazanih na slikah 4, 5 in 6, fotogra-
firala jih je Olga Urbanc-Berčič. Slika 7 prikazuje diatomeje v zbrusku iz
trdnega laporja.
Kremenaste alge smo določevali po naslednji literaturi: Lowe (1974),
H a w o r t h (1976) in Marciniak (1969). Ekološke značilnosti pa smo pri-
merjali s podatki, ki jih navajajo Crabtree (1969), Davidova (1969),
Przybylowska-Lange (1978) in Rehakova (1983).
Opazovanja
V	spodnjih plasteh vrtine S-13m 80 (si. 8 a) od 453,0 do 413,5 m prevladujejo
Fragilaria sp., Epithemia sp. in Cymbella sp. To so alkalofilne in perifitonske
alge, značilne za močvirja ali nizka jezera, kjer jim svetloba omogoča rast
po dnu. Epithemia sp. in Cymbella sp. so številčno močno zastopane samo
v najnižji plasti (453,0 m), v višjih plasteh pa v neznatnih količinah ali jih ni.
Planktonske diatomeje, ki so značilne za globlja jezera, se začno pojavljati
množično v plasti, kjer se zniža množina perifitonskih vrst (394,0 m). Od tu
navzgor so številčnejše samo planktonske vrste. Najprej se pojavi Cyclotella
comta (Ehr.) Kiitz, ki je neodvisna od pH in je značilna za oligotrofna jezera
zmernega pasu. Prisotna je v celotnem profilu, največ pa je je med 394,0 in
288,0 m. Skupaj z njo nastopa diatomeja Melosira granulata Ralfs, ki je tudi
neodvisna od pH in je značilna za eutrofna jezera. Veliko je je pri 385,0, 369,0
in 361,7 m, v neznatnih količinah pa do 288,0 m. Od 277,6 m navzgor je Cyclo-
tella comta redkejša, vrste Melosira granulata ni več, pač pa se razvije Cyclo-
tella kiitzingiana Tvv^ait. Ta se potem pojavlja do 227,0 m, še višje pa jo za-
menja Cyclotella ocellata Pant. Zadnji dve sta značilni planktonski vrsti eutrof-
nih jezer neodvisni od pH.
V	vrtini PO-7p 80 (si. 8 d) dobimo podobno zaporedje. V najnižjih plasteh
(465,8 m) je največ ostankov rodov Fragilaria sp. in Epithemia sp. Na 446,0 m
jim sledi Melosira granulata. Višji vzorci do globine 296,8 m vsebujejo vrsto
Cyclotella comta, ki je najpogostejša pri 338,0 m. Pri 296,8 m jo zamenja Cyclo-
tella kiitzingiana.
V	vrtini PF-5 81 (si. 8 c) je spet podobno zaporedje vrst kot pri prejšnjih
dveh vrtinah, vendar ne v istih globinah. Pri 228,0 m opazimo masovno nasto-
panje alg Fragilaria sp., Epithemia sp. in Cymbella sp. Nekoliko višje pri
225,0 m prevlada Melosira granulata, še višje pa vrste iz rodu Cyclotella.
102	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
SI. 4. Planktonska diatomeja Cyclotella comta (Ehr.) Kiitz.
Fig. 4. Planctonic diatom Cyclotella comta (Ehr.) Kiatz.
SI. 5. Planktonska diatomeja Cyclotella comta (Ehr.) Kiitz.
Fig. 5. Planctonic diatom Cyclotella comta (Ehr.) Kiitz.
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	103
SI. 6. Planktonski algi Melosira granulata Ralfs in Cyclotella ocellata
Pant
Fig. 6. Planctonic algae Melosira granulata Ralfs and Cyclotella
ocellata Pant
SI. 7. Diatomeje in piritna sferula v trdnem laporju, X 65
Vrtina S-13m 80, globina 346,6 m
Fig. 7. Diatoms and spherule of pyrite in firm marl, X 65
Borehole S-13m 80, depth 346.6 m
104	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Vrtina - Borehole S-13m/80
Vrtina - Borehole P0-7p/80
Vrtina - Borehole PF-5/81
SI. 8. Vertikalna razporeditev rela-
tivne gostote kremenastih alg
Fig. 8. Vertical frequency distribu-
tion of diatoms
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	105
Zaključek
V	vseh treh vrtinah je enako zaporedje pojavljanja alg. V spodnjih plasteh
so vselej alkalofilne perifitonske vrste značilne za začetno fazo jezerskega
razvoja ali za močvirja in nizka jezera. To so Fragilaria sp., Epithemia sp.
in Cymhella sp. Sledijo značilne planktonske alge globljih oligotrofnih (Cyclo-
tella comta) in eutrofnih jezer (Melosira granulata). Proti vrhu se jim pridru-
žita Cyclotella kiitzingiana in Cyclotella ocellata, ki sta predstavnici eutrofnih
jezer. Spodnja plast s perifitonskimi algami je pri vrtini S-13m 80 med 453,0 in
413,0 m, pri vrtini PO-7p 80 med 465,0 in 446,0 m, pri vrtini PF-5 81 pa med
228,0 in 225,0 m.	,
Ostali fosilni ostanki
Aleksander Brezigar
Iz krovnine premoga smo preiskali tudi ostrakode. Vzorce je preiskala 2i-
vadina Skerlj, dipl. ing. geol. Ostrakodi so slabo ohranjeni in jih ni bilo mogoče
natančneje določiti. Ugotovljen je bil le rod Candona. Večina lupin je od juve-
nilnih oblik. Rakci so se plazili po vodnih rastlinah ali so kopali po melju.
Živeli so na peščenem ali meljastem jezerskem dnu v relativno hladni in plitvi
obalni vodi.
V	glinovcih in meljevcih z masivno teksturo se pojavljajo ostanki listov, ki
so poogleneli ali ohranjeni kot odtisi. Z izjemo Rollejevega prispevka
(1860) paleontološko še niso obdelani. Skupaj z listi najdemo ostanke semen,
redkeje vejic, iglic in podobno. Zanimivo je, da so iglice redke, čeprav so
v okolici tedaj prevladovali iglavci.
V	talnini in pleistocenskem delu krovnine (si. 9) najdemo subvertikalne
ostanke tankih rastlinskih stebelc. V talnini so navadno obdani s sideritno
oblogo. Globlje v talnini in visoko v pleistocenski krovnini pa nastopajo le
debele pooglenele veje.
V	paleontoloških izpirkih so ribje koščice, luske, zobje in vretenca. Najdemo
jih v celotnem jezerskem razvoju krovnine. V odsekih z mehkužci redno na-
stopajo še alge Chara sp. Posamezne morda presedimentirane primerke najde-
mo tudi drugod. Prevleke alg so ponekod vidne že makroskopsko.
V	pliocenskih vzorcih iz južnega dela udorine (npr. S-21u 77) so pogoste
presedimentirane in poškodovane foraminifere oligomiocenske (egerijske) sta-
rosti. Izredno redke so kosti sesalcev. Večino so jih našli v krovnini, zelo redko
so tudi v premogu.
Fosili v velenjski skladovnici
Aleksander Brezigar
Tu povzemamo izsledke iz predhodnih poglavij in iz literaturnih virov. Re-
zultate starejših raziskav smo rekonstruirali in jih uporabili pri raziskavah
v velenjski skladovnici. Paleontološkim podatkom smo dodali kratke litološke
opise prikamnin. Razvrstitev fosilov in litološki opis kamnin v velenjski skla-
dovnici prikazuje slika 9.
V	velenjski skladovnici so posamezni členi označeni z rimskimi številkami
in velikimi črkami. Prehodi so postopni. Oster prehod je le med premogom
SI. 9. Geološki stolpec s fosili
Fig. 9. Geologic column with fossil remains
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	107
in krcvnino. Med podlago in premogonosno skladovnico je tektonsko erozijska
diskordanca.
Nad predpliocensko podlago leže bazalne plasti oz. bazalni odsek, ki ga
označujemo z rimsko številko I. V njem so zelenkasti peščeni melj, meljasti
peščeni prod in meljasti pesek, v najnižjem delu pa dobimo skalnate samice
in odlomke iz okoliških predpliocenskih kamnin. Debelino odseka cenimo okoli
150 m. Od makroskopskih fosilnih ostankov najdemo v tem odseku le posa-
mezne pooglenele veje, kamnine so pelodno sterilne. Plasti bazalnega odseka
so nastale na kopnem.
V neposredni talnini z oznako II se povprečna zrnatost usedlin zmanjša. Se
vedno nastopajo zeleni peščeni melji in zelene peščene gline, poleg njih pa še
sive gline in posamezne pole premogove gline. V melju in glini so peščena
zrna razvrščena brez reda. Te plasti so na sredini udorine debele okrog 250 m.
Tudi v neposredni talnini je malo fosilov. Pogosti so le poogleneli odlomki vej.
V meljih in glinah so ponekod okrog 1 mm debela subvertikalna rastlinska
stebelca. Preizkušanci tega odseka iz vrtine P-7r 75 so bili pelodno sterilni.
Na južnem obrobju so bile najdene v teh plasteh presedimentirane foraminifere
in drugi fosilni ostanki. Le-ti so tudi v krovninskih plasteh, ker pa predstav-
ljajo alohtone fosile, jih ne bomo več omenjali. Plasti neposredne talnine tvo-
rijo prehod iz kopnega v močvirje.
Premogov horizont delimo na spodnji jalovinasti del (III), debel do 50 m
in zgornji kvaliteten oz. čisti odsek (0), debel do 160 m. V jalovinskem delu se
izmenjujejo premog, premogova glina in siva glina z vložki zelenega peščenega
melja. V kvalitetnem odseku je premog brez jalovinastih vložkov. Poredka
izjema je trden lapor sive ali rumeno oranžne barve. V premogu smo našli
nedoločljive kosti sesalcev, v tankih lapornih vložkih pa velike polže iz dru-
žine Planorbidae ter lupine školjk. V zgornjem delu premogove plasti so ostan-
ki Planorbis sp. in Valvata interposita. Pri vrhu premoga v robnih severnih
delih kadunje se pojavljajo laporji z biocenozo, ki je enaka oni v neposredni
krovnini. V njih ležijo torej ostanki rib, makrofavne, kremenastih alg in alge
Chara sp. Palinološke analize kažejo, da je premog nastal v subtropskem
močvirju »Taxodium flore«, jalovinasti laporni vložki pa v plitvih sladkovodnih
mlakah.
Nad premogom leži do 5 m debela plast rumenooranžnega dokaj trdnega
laporja z makrofavno (A), ki se ponekod pojavlja tudi kot laporasti glinovec.
Med polži so značilne vrste Valvata (Cincinna) interposita, Prososthenia ovata
in Planorbis hians. Spremljajo jih še druge vrste polžev ter školjke iz družine
Unionidae, dalje ostrakodi, Chara stiriaca in Chara esheri ter ribji zobje in
koščice. Množično nastopajo perifitonske vrste kremenastih alg Fragilaria sp.,
Epithemia sp. in Cymbella sp. Ugotovljena je bila tudi zelena alga Botryococcus
sp. Ker živijo polži in školjke današnjih jezer pretežno v litoralu, to je do glo-
bine okrog 10 m (Kukal, 1971), smemo sklepati, da je nastala plast A v plit-
vem sladkovodnem jezeru. Tudi perifitonske kremenaste alge kažejo na enako
okolje.
Navzgor sledi debela skladovnica iz sivega glinovca z masivno tekturo (B in
D), z ostanki listov ter školjkastim ali nepravilnim lomom. V sredini te skla-
dovnice je debel odsek glinovca z laminirano plastovitostjo (C). Posebno v zgor-
nji polovici te debele skladovnice so številni vložki peska in peščenega proda.
108	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Del B je debel okrog 30 m, odsek z laminiranimi vložki C okrog 120 m, zgornji
masivni del D pa okrog 100 m.
Za odseka z masivno teksturo B in D so značilni ostanki listov in semen.
V	laminiranih delih odseka C listov ni. V odsekih B, C in D so še kremenaste
alge in ribje koščice. Alga Botryococcus sp. je najbrž najpogostejša v odseku
D (vrtini PT-9 63, S-13m 80), ostrakodi pa nastopajo v B in D. Tapirus arver-
nensis je bil najden v zgornji polovici odseka C, številne kosti sesalcev pa v ne-
posredni krovnini premoga, torej v B. Izjemoma se ponekod na severnem ob-
robju pojavljajo posamezne školjke iz družine Unionidae (si. 10).
Med polovico in drugo tretjino odseka C je floristična meja. Termofilna
»Taxodium flora« preide v oscilacijska nihanja listavske (bukove) faze (vrtine
PF-5 81, PO-7p 80, S-14t 77, S-13m 80, PT-9 63; si. 13). Za odsek D so značilne
relativno visoke vrednosti Pinus in Picea (bor in smreka).
V	odsekih B, C in D masovno nastopajo euplanktonske vrste kremenastih alg
(si. 11). Njihove vrednosti še posebno narastejo v odseku C, to je v odseku
z laminiti. Tu sta Cyclotella comta in Melosira granulata v vrtini S-13m 80
številčno v stotinah X 10"' osebkov (v 1 cm'' usedline), v PF-5 81 pa Cyclotella
sp. kar v tisočih X 10' osebkov. Veliko manj je diatomej v tretji vrtini
(PO-7p 80), ki leži v bližini izvora debeloklastičnih usedlin. Skoraj vsi pozitivni
vzorci v tej vrtini pripadajo odseku C. Množina diatomej v odseku C je ra-
zumljiva. Diatomeje se v jezerih eksplozivno razmnožijo (zacvetijo), če nasto-
pijo najboljši življenjski pogoji. Navadno je to pozno pomladi. Po odmrtju se
vsedajo v tankih, manj kot milimeter do nekaj milimetrov debelih pasovih,
tako imenovanih neglacialnih laminah (varvah). Zimsko-poletna lamina je
po Lermanu (1978, 309) sestavljena iz več pasov (si. 12). Makroskopsko
lahko ločimo spodnji temen do črn pas bogat z organskimi snovmi, na njem
leži pas z diatomejami, zgoraj pa imamo svetel do bel pas bogat s kalcitom.
Odseki B, C in D so torej nastali v profundalu ali v globokem jezeru.
V	zgornjem delu jezera je bila voda alkalna, kar dokazujejo diatomeje in alga
Botryococcus sp.
V	zgornjem odseku z makrofavno (E) leži sivo zelen in siv laporast melj
z vložki peska, redko peščenega proda. Na sredini udorine doseže debelino okrog
100 m. V spodnjem delu odseka E najdemo pokrovčke polža Bithynia ungeri s.
lat. V zgornjem delu in v bolj obrobnih legah pa nastopa združba Melanopsis
spinicostatus, Bithynia ungeri, Prososthenia sp. in Planorbis n. sp. Najdemo še
Chara esheri, Chara stiriaca, ostrakode, maloštevilne diatomeje, ribje ostanke in
algo Botryococcus sp. V drobnozrnatih peskih so ponekod poogleneli ostanki
vej, v spodnjem delu E pa izjemoma neizraziti in zelo slabo ohranjeni ostanki
listov. Debelina odseka E in globine usedlin z mehkužci se od vrtine do vrtine
zelo spreminjajo (si. 10).
Po palinoloških analizah sklepamo, da iz odseka D ostajajo relativno visoki
odstotni deleži Picea in Pinus. V nekaterih vrtinah so bile ugotovljene najvišje
vrednosti teh prav pri vrhu E (PO-7p 80, PF-5 81, P-7r 75). Ob koncu odseka
D in v E doseže višek bukev—Fagu.s (PT-9 63, PO-7p 80, P-4t 78, S-21u 77),
le v vrtini P-7r 75 je nastopil njen višek nekoliko prej.
Odsek E je nastal v plitvem jezeru, pokrovčki polžev pa so bili prinešeni
verjetno tudi v nekoliko globlje jezero. Polž Melanopsis spinicostatus, ki ga
SI. 10. Položaj malakofavne v vrtinah
Fig. 10. Position of malacofauna in boreholes
110	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
SI. 11. Položaj diatomej v vrtinah
Fig. 11. Position of diatoms in boreholes
SI. 12. Sestava jezerske neglacialne varve (prirejeno po Lermanu, 1978, 309). I—III
faze sedimentacije v enem ciklu
Fig. 12. Structure of limnic nonglacial varve (modified after Lerman, 1978, 309). I—III
zones of sedimentation in one cycle
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	111
najdemo le v najvišjem delu E, pa že kaže na tekočo ali priobalno nemirno
vodo.
Odseka F in G gradi svetlo zeleni peščeni melj s peščenimi vložki. Ponekod
in v prekinjenih pasovih nastopata še premogova glina in premog. Za odsek
F je značilen živo moder železov fosfat vivianit. V odsekih F in G so peščena
zrna v melju ostroroba in razvrščena neenakomerno. Skupaj sta debela največ
90 m. V F in G najdemo nekaj milimetrov debela subvertikalna rastlinska
stebelca in posamezne pooglenele dele vej. Pelod smo našli le na jugu in vzho-
du udorine, drugod so bili preizkušanci sterilni. Primerjamo lahko podatke
S-21u 77 do globine 96 m, S-22t 77 do globine 32 m ter spodnji del odseka ma-
stodontovega nahajališča, kjer so po Ser d ju (1968) prevladovali iglavci.
Se naprej se nadaljuje relativno visoka udeležba peloda Pinus in Picea. F in
G se od E razlikujeta po tem, da imata bistveno povišane vsebnosti Alnus
(jelša), bukev (Fagus) pa praktično izgine.
Primerjava podatkov mastodontovega nahajališča (S e r c e 1 j , 1968) in no-
vejših spoznanj kaže, da lahko polž Melanopsis spinicostatus izjemoma seže še
v spodnji del F + G. Osamljeni melanopsidi v glini pri škalski cerkvi (Rolle,
1860) in sivo zelenem melju ter pesku v vrtini P-6p 79 na globini 73 m tvorijo
sloj, ki je ekvivalenten sloju z moluski iz talnine mastodontovega nahajališča.
Odseka F in G sta nastala v prehodnem obdobju med jezersko in kopno
fazo. Navadno ju uvrščamo kar v kopno obdobje, pri čemer so bila ponekod
razvita plitva vejnata barja jelše (Alnus). Podnebje je postajalo hladnejše.
Razvoj velenjske premogovne skladovnice zaključuje rumeni peščeni melj
(H) z rdečimi prevlekami iz železovih oksidov in hidroksidov. Na sredini Ša-
leške doline je erodiran, na severu doline pa debel le okrog 15 m. Na skrajnem
severnem obrobju postopoma prehaja v 100 ali več metrov debeli zasip. Pri
paleontoloških raziskavah v letih 1980 do 1982 v odseku H nismo našli fosilov.
V spodnjem delu tega odseka pa leži mastodontovo nahajališče iz leta 1964.
Raziskovalci navajajo namreč rumeno in zeleno sivo barvo plasti nahajališča
(Drobne et al., 1964 — rokopis; Drobne, 1967), ki jo je možno uvrstiti
le v najnižji del odseka H.
Palinološke analize iz mastodontovega nahajališča kažejo relativno bogato
razvito jelšo (Alnus). Pri vrhu nahajališča je bila določena alpska drežica {Sela-
ginella selaginoides), ki je mrzlodobna arktična rastlina (S e r c e 1 j , 1986, 392).
Plasti H so nastale na kopnem. V njihovem spodnjem delu so bila razvita
redka plitva močvirja, kar dokazujejo tanki vložki glin z organskimi snovmi,
če vzorci niso pelodno sterilni, pa tudi pelod jelš.
Velenjska skladovnica je prekrita s preperinsko prstjo ali s tankimi recent-
nimi aluvialnimi nanosi, kar označujemo s črko I.
Na osrednjem delu udorine je celotna skladovnica debela okrog 1000 m, s se-
vernimi fluvialnimi podaljški vred pa okrog 1200 m. Od tega zavzemajo villa-
franckijske plasti okrog 100 m, s fluvialnim pokrovom na severu pa 300 m.
Starost plasti
Aleksander Brezigar
V letih 1980 do 1982 smo določevali starost plasti s pomočjo palinoloških
analiz. Preiskali smo celoten premogov horizont, krovnino in del neposredne
talnine. Bazalnega odseka v tem času raziskave niso zajele.
112	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Velenjska skladovnica predstavlja kontinentalen sedimentacijski razvoj s po-
stopnim prehodom iz pliocena v villafranckij. V pliocen uvrščamo premogov
horizont in manjši del krovnine do floristične meje »Taxodium flora« — listav-
ska (bukova) flora. Pod pliocenom mislimo zgornji pliocen in morda del sred-
njega pliocena. Večino krovnine, to je del odseka C od floristične meje navzgor
ter odseka D in E uvrščamo v zgornji pliocen, odseka F in G v prehod pliocen
— villafranckij, odsek H pa je villafranckijske starosti. Fluvialni nanosi na
severnem obrobju, po Tellerju (1898, 124) imenovani »starejše fluvialne
usedline porečja Savinje«, predstavljajo nadaljevanje odseka H in so villafranc-
kijske starosti.
Ostro postavljena stratigrafska meja bi bila v velenjski skladovnici umetna.
Zato celotno skladovnico označujemo kot pliopleistocensko oziroma pliokvartar-
no. Na sliki 9 smo odseka F + G uvrstili v villafranckij. Uvrstitev sloni pred-
vsem na litološko-facielnih značilnostih, saj pri dnu F + G favnistično floristič-
ne značilnosti še nimajo jasnega stratigrafskega značaja. Med G in H v višini
mastodontovega nahajališča postane starost villafranckijska, kar je potrjeno
tudi z najdbami mastodontov.
SI. 13. Razmejitev med »Taxodium floro« in listavsko (bukovo) fazo
Fig. 13. Boundary between "Taxodium flora" and foliage plants (Fagus) phases
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	113
SI. 14. Geološka prereza
Fig. 14. Geologic sections
8 - Geologija 28/29
114	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Povezovanje plasti
Aleksander Brezigar
V celotni skladovnici sta določeni dve kronostratigrafski meji oziroma
mejna odseka. To sta floristična meja »Taxodium flora« — listavska faza
ter meja pliocen — villafranckij. Raziskave velenjske krovnine zahtevajo po-
drobnejšo delitev, zato smo kamnine ločili po facielnih (litoloških) odsekih.
Povprečne kamninske lastnosti namreč sledijo tem odsekom. Ker je sedimen-
tacijske odseke mogoče spoznati makroskopsko, je korelacija tako dokaj eno-
stavna in dopušča tudi povezovanje rezultatov starejših raziskav z novejšimi.
Na slikah 10, 11, 13 in 14 prikazujemo korelacijo med vrtinami. Položaja pre-
rezov s slike 14 sta prikazana na sliki 1. Iz slik 13 in 14 vidimo, da je floristična
meja »Taxodium flora« — listavska faza enakomerna krivulja, pač pa se po-
samezni sedimentacijski odseki po debelini in globini spreminjajo glede na
lego v prostoru. Na obrobju pa tudi izginjajo. Floristična meja nam predstavlja
izohrono. Ce to umetno pomaknemo navzgor, kot je prikazano na sliki 14 b,
preide izohrona iz ene sedimentacijske enote v drugo, na sliki 14 b iz sedi-
mentacijske enote D v E. Vse to kaže, da so v različnih delih nekdanjega je-
zera nastajale različne vrste usedlin istočasno.
Zaradi opisanih značilnosti povezujemo odseke velenjske skladovnice le
litofacielno. Za vsakdanjo rabo razločujemo odseke kar na podlagi terenskih
pregledov jeder.
Paleontological investigations of the Plio-Quaternary
beds of the Velenje depression
Introduction
Paleontological investigations carried out in the Velenje area include the
palynoIogical examinations, diatom analysis, determination of macrofauna and
other fossil remains. A great deal of the material examined was recovered
from borehole cores. The position of boreholes, in which particular investiga-
tions were carried out, is shown in Figure 1. Stratigraphic positioning of strata,
and conclusions about sedimentary environment, could be done on the basis
of gathered data.
Previous investigations
Aleksander Brezigar
Early geological investigations already ranged the Velenje beds as belonging
to Pliocene. The finding of fossil mammals in 1968 (Bunolophodon arvernensis,
Zygolophodon borsoni), supported by pollen analyses, gave evidence of Villa-
franchian. Macrofauna was studied already by Rolle (1860), the rests of
mastodons and tapir by Teller (1889; 1891) and Rakovec (1968 a). Pa-
lynoIogical research was done by Ser cel j (1968).
Paleontological investigations of the Plio-Quaternary beds of the Velenje depression	115
Paleontological investigations
Macrofauna
Aleksander Brezigar and France Velkovrh
The study of macrofauna revealed the existence of two Pliocene faunal
horizons. The lower horizon (A) starts just above the Velenje coal stratum,
but somewhere on the periphery already in coal and is severa! metres thick.
The fossil association in coal includes Valvata sp. and Planorbis sp. Immediately
above it, there are Valvata (Cincinna) interposita, Prososthenia ovata and
Planorbis hians.
The upper horizon (E) is situated (in the middle of the Sal6k valley), its
depth from 100 to 200 m under the earth's surface. It is marked by operculums
of Bithynia sp., and continues upwards with the association of Melanopsis
spinicostatus, Bithynia ungeri, Prososthenia sp., Planorbis hians and Planorbis
n. sp. The horizon comes to an end with snails of Melanopsis spinicostatus.
It does, locally extend also into +he base of Villafranchian.
The association of the gastropods points out to a stagnant, relatively shallov^^
water environment, except for melanopsides, which lived in running waters.
Figures 2 and 3 present two most frequent species, occurring immediately"
above the coal stratum.
Diatoms
Danijel Vrhovšek and Gorazd Kosi
In order to determine the past environmental changes in the water body,
sediment cores from the Velenje basin were studied by means of diatom
analysis. Two phases can be distinguished in the succession. The first has an
alkaliphilus character due to high frequencies of periphytic Fragilaria, Epithe-
mia and Cymbella species, while in the upper part of the second, the sediments
show a significant change in the composition of diatom communities. The
diatom communities of these parts are characterized by dominance of plankto-
nic Melosira and Cyclotella species, vvhich are typical for eutrophic water
bodies.
The results of diatom analysis are presented in Figures 4, 5, 6, 7 and 8.
Other fossil remains
Aleksander Brezigar
The sediments were systematically examined for ostracods. Unfortunately,
they are not preserved, and genus Candona could be defined only. The Velenje
formation harbors also macroflora, especially fossil leaves, fish bones and
teeth, remains of Chara sp., allochthonous foraminiferas from older geologic
times, etc. The bones of mammals can rarely be found as well.
116	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Discussion of fossil remains
Aleksander Brezigar
The Velenje succession can be conveniently divided into several sedimentary
units, which have been marked by roman number and capital letters, as shown
in Figure 9. The distribution of fossil remains is given here, together with
lithological characteristics of the strata.
The basal beds (marked I), overlying the basis, consist of sandy clay and
silt, and silty gravel with boulders. Coalified wood remnants can be found
here and there. Immediately below the coal (II) there are green sandy silts
and sandy clays, containing rests of coalified branches and locany subvertical
plant stems, incrusted probably with siderit. The coal stratum is divided
into a lower portion, which is rich in clayey mineral matter (III), and an upper
one of relatively clean coal (0). From the palynological evidence can be con-
cluded that the coal originated in a subtropical swamp from a "Taxodium
type" flora. Rare marly intercalations within the coal contain shells of mol-
luscs, fish bones, microfauna and microflora.
Overlying the coal stratum, there is a thin layer of orange marl or marly
claystone (A), containing microfauna, periphytonic diatoms, fish bones and
other fossil remains. Follows a thick succession of massive claystone (B and D),
in the middle of which there are laminated layers (C). Schematic representation
of a typical limnic nonglacial varve is given on the fig. 12. Intercalations of
sand and gravel appear in its upper part.
Characteristic feature of sections B and D are fossil leaves. Moreover, ali
three sections contain euplanctonic forms of diatoms and fish bones. Remains
of tapirs (Tapirus arvernensis) were found in sections B and C. The palyno-
logic evidence and the sedimentary development point to a floristic boundary
somewhere between the middle and the second third in section C. Above this
boundary the thermophilic "Taxodium flora" passes over, by oscilatory change,
into the Fagus phase.
The section, which follows upwards (E), consists of greenish gray and gray
marly silt with intercalations of sand. It contains remains of snails prevail-
ingly, microflora, microfauna, fish bones.
Section F and G are built up of light green siltstones and clays v^ith inter-
calations of sand. Black bituminous clay and argillaceous coal occur in places.
Fossil remains are scarce, the palynological content here and there hardly of
interest.
The sedimentary sequence terminates by yellow reddish — mottled sandy
silt (H). Remains of mastodons (Bunolophodon arvernensis and Zygolophodon
borsoni) were found in the lov^er part of this section in 1964. Near the top
of mastodons' finding plače, rests of Selaginella sp., an arctic plant, were found.
The Velenje succession is topped by weathered soil, talus and recent allu-
vium (I).
From lithological and paleontological evidence can be concluded, that the
basal section I is of terrestrial origin. The section II is a transitional svv^amp-
-stage deposition, which culminated in the formation of coal stratum (III and 0).
The overlying beds A originated in a shallow freshwater lake, whereas the
sections B, C, D accumulated in a deeper lake, which become shallower again
as reflected in section E.
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	117
Sections F and G originated in a terrestrial and swampy environment, with
the section H of purely terrestrial origin.
Stratigraphy
Aleksander Brezigar
The Velenje succession was laid down in a continental basin, the formation
of which was conditioned by tectonic displacement at the time of transition
from Pliocene to Villafranchian. The strata sequence, including coal and part
of superimposed beds till the floristic Taxodium-Fagus boundary, belongs
to Pliocene. The overlaying beds, represented by part of section C and sections
D and E, belongs to Upper Pliocene. Sections F and G are transitional to
Villafranchian, with section H of Villafranchian age.
Since the transition is gradual the succession's age could be conveniently
designated as Plio-Pleistocene or Plio-Quaternary.
Correlation
Aleksander Brezigar
In the entire succession there are two chronostratigraphic boundaries: the
floristic Taxodium-Fagus boundary and that separating Pliocene from Villa-
franchian. The division is meaningless from the point of view of technical
investigations of strata in the coal field. For this purpose facial and lithological
characterisation, and respective division of strata is relevant. The research
hitherto carried out proved facial and lithological dependences of physical
properties of strata.
The correlation of strata is shown in Figures 10, 11, 13 and 14. Positions
of sections in Figure 13 are presented in Figure 1. In Figure 14 can be seen
isochrons, passing from one sedimentary unit to another.
Literatura
Bradbury, J. P. 1975. Diatom stratigraphy and human settlement in Minnesota.
Geol. Soc. Am. spec. Pap., 171, 74.
Brusina, S. 1897, Grada za neogensku malakološku faunu Dalmacije, Hrvatske
i Slavonije. Jug. Akad. znan. um., 18, 1—21, 1—43, tab. 1—21, Zagreb.
Brusina, S. 1902, Iconographia molluscorum fossilum in tellure terciaria. 1—10.
tab. 1—30, Zagreb.
Bukowski, G. 1896, Die Levantinische Molluskenfauna der Insel Rhodos.
Denkschr. Akad. Wiss. math.-nat. Cl. 63, 64—69, tab. 7—11, Wien.
Crabtree, K. 1969, Post-glacial diatom zonation of limnic deposits in North
Wales. Symp. on Paleolimnology., Mitt. Internat. Ver. Limnol., 17, 165—171.
Davidova, N. N. 1969, Postglacial history of lakes Ladoga and Onega according
to Diatom analysis of bottom sediments. Symp. on Paleolimnology, Mitt. Internat.
Ver. Limnol., 17, 371—378.
Drobne, K. 1967, Izkopavanje mastodonta v Skalah pri Velenju. Geologija, 10,
305—312, Ljubljana.
Esu, D. & Girotti, O. 1974, La Malacofauna Continentale del Plio-Pleisto-
cene deiritalia Centrale. I. Paleontologia, Geol. Romana, 11, 203—293, 136 figs, Roma.
F u C h s , T h. 1877, Studien iiber die Jiingeren Tertiarbildungen Griechenland
Denkschr. Akad. Wiss. math.-nat. Cl. 37, 1—42, tab. 5, Wien.
Haworth, E. 1976, Two late-glacial (late devensian) diatom assemblage profiles
from Northern Scotland, New Phytol., 77, 227—256.
118	Aleksander Brezigar, Gorazd Kosi, Danijel Vrhovšek, France Velkovrh
Hoernes, R. 1903, Bau und Bild der Ebenen Osterreichs, 4, Verlag Tempsky,
Verlag Freytag, Wien, Leipzig.
Kukal, Z. 1971, Geology of recent Sediments. Acad. Publish. House Czechoslov.
Acad. Sc., Acad. Press, London, New York, Prague.
Lerman, A. 1978, Lakes chemistry, geology, physics. Springer Verlag, New York,
Heidelberg, Berlin.
L o w e, R. L. 1974, Environmental requirements and pollution tolerance of fresh-
-vv^ater diatoms. U. S. Depart. Comm. Nat. Tech. Inform. Serv.
L o ž e k , V. 1964, Quartarmollusken der Tschechoslowakei. Raspr. Ustred. Ust.
Geol., Praha.
Marciniak, B. 1969, Die ersten Ergebnisse der Diatomeenanalyse der spat-
glazialen Sedimente des Mikolaykisees (NO-Polen). Symp. on Paleolimnology, Mitt.
Internat. Ver. Limnol., 17, 344—350.
Markovič-Marjanovič, J. 1977, On the limit Upper Pliocene-Lovver
Pleistocene in Yugoslavia. Giornale geol., 41 1, 2, 179—185, Bologna.
Mikuž, V. & Pavšič, J. 1980, Nova najdba fosilnega tapirja pri Velenju.
Proteus, 42 6, 222—224, Ljubljana.
Mioč, P. 1978, Osnovna geološka karta SFRJ 1 : 100.000. Tolmač za list Slovenj
Gradec. Zvezni geol. zavod, Beograd.
P a 1 m e r, C. M. 1969, A composite rating of algae tolerating organic pollution.
J. Phycol, 5, 78—82.
Petrascheck, W. 1926 29, Kohlengeologie der Osterreichischen Teilstaaten,
I, II. Kattow. Buchdruck. VerLags, Katowice.
Plen i čar, M. 1956, Razvoj pliocena v Sloveniji. Prvi jug. geol. kongr., 55—58,
Ljubljana.
P oh ar, V. 1965, Najdba mastodonta v pliocenskih plasteh v Skalah pri Velenju.
Varstvo narave, 2—3, 211—214, Ljubljana.
Przybylowska-Lange, W. 1978, The late and postglacial diatom succes-
sion in the Družno lake sediments. Pol. Arch. Hydrobiol., 25 1, 2, 337—340.
Rakovec, I. 1933, Geološko-paleontološki oddelek. Vodnik narod, muz., prirod.
del. 119—185, Ljubljana.
Rakovec, I. 1951 a. Naši kraji v pliocenski dobi. Proteus, 14 1—2, 10—18, Ljub-
ljana.
Rakovec, I. 1951 b, O najdbi mastodonta (Mastodon arvernensis Croiz. et Job.)
na Štajerskem, Razprave Slov. akad. znan. umet., 4. razred, 171—202, Ljubljana.
Rakovec, I. 1968 a, O mastodontih Šaleške doline. Razprave Slov. akad. znan.
umet., 4. razred, 11 8, 299—350, tab. 1—5, Ljubljana.
Rakovec, I. 1968 b, Uber das alteste Pleistozan Yugoslaw^iens. Anz. Osterr.
Akad. Wiss. Math. — nat. KI., 105 8, 169—176, Wien
Rakovec, I. 1970, O osteološkim razlikama izmedu vrsta Bunolophodon (Anan-
cus) arvernensis (Croiz. et Job.) i Zygolophodon borsoni (Hays). Spomenica članova
Srpske akad. nauka umet., 44, 241—247, tab. 1—4, Beograd.
Rakovec, I. 1973, Razvoj kvartarne sesalske favne Slovenije. Arheol. vestnik.
Slov. akad. znan. umet., 1. razred. 24, 225—270, tab. 1—3, Ljubljana.
Rehakova, 1983, Diatom succession in the postglacial sediments of the Komo-
rany Lake, North—West Bohemia, Czechoslovakia. Hydrobiologia, 103, 236—241.
Rijavec, L. 1951, Pliocen v Šaleški dolini. Arhiv Odseka geol. FNT. Ljublja-
na (dipl. delo v rokopisu), Ljubljana.
Rolle, F. 1857, Geologische Untersuchungen in der Gegend zvvischen Weiten-
stein, Windisch—Gratz, Cilli und Oberburg in Unter—Steiermark. Jb. Geol. R. A.,
8 3, 403—465, Wien.
Rolle, F. 1860, Die Lignit Ablagerung des Beckens von Schonstein in Unter-
Steiermark und ihre Fossilien. Nebst einem Anhange der Pflanzenreste der Lignit-
Ablagerung von Schonstein von F. Unger. Sitzungsber. Akad. Wiss. math.-naturw.,
41, 7—55, tab. 1—5, Wien.
Stockner, J. G. 1972. Paleolimnology as a means of assessing eutrophication.
Verh. int. Verein. Limnol., 13, 1018—1030.
S t u d e r , B. 1829, Ueber die Gebirgs-Verhaltnisse am siidostlichen Rande der
Alpen-Kette. Leonard's Zeitsch. Min., 23 2, 730—778, Heidelberg.
Paleontološke raziskave pliokvartarne skladovnice velenj ske udorine	119
Stur, D. 1871, Geologie der Steiermark. Verlag Geogn.-mont. Ver. Steiermark.
Graz.
Sercelj, A. 1968, Pelodna stratigrafija velenjske krovnine plasti z ostanki ma-
stodontov. Razprave Slov. akad. znan. umet., 4. razred, 11 8, 377—397, Ljubljana.
T e 11 e r, F. 1889, Ein pliocaner Tapir aus Siidsteiermark. Jb. Geol. R. A., 38,
729—772, tab. 14—15, Wien.
Teller, F. 1891, Mastodon arvernensis Croiz. et Job. aus den Hangendtegeln
der Lignite des Schallthales in Siidsteiermark. Verh. Geol. R. A., 15, 295—297, Wien.
Teller, F. 1896, Erlauterungen zur Geologischen Karte der ostlichen Auslaufer
der Karnischen und Julischen Alpen (Ostkarawanken und Steiner Alpen). Verlag
Geol. R. A., Wien.
Teller, F. 1898, Erlauterungen zur Geologischen Karte Prassberg a. d. Sann.
Verlag Geol. R. A., Wien.
Vetters, H. 1947, Erlauterungen zur Geologischen Karte von Osterreich und
seinen Nachbargebieten. Geol., B. A., Wien.
Weyland, H., Pflug, H. D. & Pantič, N. 1958, Untersuchungen iiber
die Sporen — und Pollen-Flora einiger jugoslawischer und griechischer Braunkohlen.
Palaeontographica, 105, B., 1—4, 75—99, Stuttgart.
Wenz, W. 1923—30, Gastropoda extramarina terciaria. Foss. Catalogus, L, Ani-
malia, 1—4, Berlin.