Step-wise extinctions at the Cretaceous-Tertiary boundary and their climatic implications

A comparative study of planktonic foraminifera and radiolarian assemblages from the Cretaceous-Tertiary (K-T) boundary section of the Beloc Formation in the southern Peninsula of Haiti, and the lowermost Danian sequence of the Micara Formation in southern Cuba reveals a remarkable pattern of step-wise extinctions. This pattern is consistent in both places despite the widely different lithologies of the two formations. Because of a step-wise extinction and the delayed disappearance of taxa known to be more representative of cooler water realms, it is inferred that a cooling trend which characterized the close of the Maastrichtian and the onset of the Tertiary had the major adverse effect on the existing biota. Although repetitive lithologic and faunal fluctuations throughout the Maastrichtian sediments found at Deep Sea Drilling Project (DSDP) site 146/149 in the Caribbean Sea indicate variations reminiscent of known climatically induced cycles in the Cenozoic, rapid biotic succession appears to have taken place during a crisis period of a duration greater than 2 mission years. Widespread and abundant volcanic activities recorded in the Caribbean area during the crisis period gives further credence to earlier contention that intense volcanism may have played a major role in exhacerbating pre-existing climatic conditions during that time

Productividad cianobacteriana, variaciones del carbono orgánico y facies de la Formación Indidura (Cenomaniano-Turoniano), noreste de México

Las rocas de edad Cenomaniano-Turoniano normalmente asignadas a la Formación de Indidura en México nororiental (Estado de Coahuila) contienen facies distintivas que son indicativas de una variabilidad espacial importante a través de la plataforma de carbonatos. Se han seleccionado tres secciones estratigráficas para probar si estas diferencias existen. La sección de Las Delicias (estratotipo) esta caracterizada por capas naranja claro de biocalciruditas (10-30 centímetros de espesor). Las estructuras internas primarias están ausentes. Los aloquímicos consisten esencialmente en asociaciones ricas en fósiles de equinodermos, pelecípodos, así como amonitas y foraminíferos planctónicos. El contenido de carbonato total (CaCO3) varía entre 48% y 94%, y el contenido de carbono total orgánico (TOC) entre 0,7% y 1,5%.La sección del Cañón La Casita, está al sureste de Las Delicias. Esta consiste en capas café claro amarillento de biocalcilutitas y lutitas laminadas verde oliva a grises con espesores de 3 a 30 cm. No se observa ninguna estructura interna deposicional; en las secciones delgadas se observa claramente abundante bioturbación. Los aloquímicos esencialmente son fragmentos esparcidos de foraminíferos planctónicos y radiolarios concentrados en madrigueras. El carbonato total (CaCo3) varía entre el 0,8% y 59,3%, mientras que el TOC varia entre el 0,17% y 5,8%. En contraste con estas sucesiones pobremente laminadas, en la Sierra de Parras, al sur de La Delicias y al oeste de la Casita, la sucesión se presenta como intercalaciones rítmicas de lutitas laminadas grisverdosas y negroparduzcas con espesores de 8 a 200 cm y biocalcilutitas margosas de 5 a 100 cm de espesor. Ambas facies exhiben estructuras internas similares organizadas en forma de laminillas duales paralelas “varvas” de < 3 mm de espesor, que contienen escasos foraminíferos planctónicos esparcidos en las laminillas oscuras. No se hay restos de epifauna, salvo esporádicos pelecípodos (Inocerámidos). El contenido de carbonato total (CaCO3) varía entre 43% y 78,3%, mientras que el contenido de TOC es relativamente alto con valores entre 7,3% y 24,3%, consistentemente superiores a 20%. La observación, de las laminillas presentes en las facies del área de Parras, muestra que sus diferencias composicionales están asociadas a la variabilidad en la abundancia de esferas microscópicas o “micro-oolitos.” Estas estructuras son interpretadas como de un posible origen cianobacteriano y se entienden como ciclos que representan eventos de florecimientos de cianobacterias, las cuales permanecieron dominantes a lo largo de la sucesión. Aún más, las lutitas laminadas y biocalcilutitas negras y ricas en TOC de la región de Parras documentan unas condiciones paleoceanográficas únicas, las cuales estaban caracterizadas por aguas oceánicas relativamente pobres en oxígeno.La distribución de la epifauna y las variaciones de carbón/carbonato en la región de Parras, sugieren que en los fondos de acumulación hubo fuertes eventos rítmicos de disoxia/anoxia. Esto contrasta claramente con los sedimentos de las áreas de Las Delicias y de La Casita, en las que se documentan condiciones del fondo diferentes, donde la epifauna bentónica y la fauna planctónica y nectónica pudieron proliferar. Asumiendo que estas facies son coetáneas, los análisis de microfacies y de TOC de estas rocas demuestran aún más las diferencias entre estas áreas

Paleomagnetic Results from the Cretaceous Dumisseau Formation of Haiti

Paleomagnetic studies of basalts and sediments from the Dumisseau Formation show that: 1) The basalt magnetizations are characterized by very low coercivlty components. The sediments have generally higher but more variable stabilities against alternating field (AF) treatment compared to the basalts. The 200 oe AF mean directions for the Dumlsseau basalt and sediment sites tend to fall near the present geomagnetic dipole field direction corresponding to the Latitude of Haiti. It is suggested that these rocks carry predominantly secondary magnetization of recent origin and there is little evidence for the preservation of remanent magnetization which may correspond to the time of formation of the rock units in the Late Cretaceous. 2) The remanent magnetic properties of the basalts, particularly those from the upper part of the formation in the Dumisseau area, are very similar to those reported for basalts recovered in the Caribbean DSDP Leg 15, Sites 146, 150, 151, 152 and 153, suggesting also similarities in their petrotectonic origin

Nanofósiles del límite Cretácico/Terciario cerca de Beloc (Haití): bioestratigrafía, composición de las asociaciones e implicaciones paleoclimáticas

Los materiales de la Formación Beloc, en la Península Meridional de Haití, presentan un buen registro del límite Cretácico/Terciario, e incluyen un nivel esferulítico resultado del impacto de Chicxulub. El estudio cuantitativo, mediante nanofósiles, de cuatro secciones en estos materiales ha permitido el reconocimiento del intervalo correspondiente a las Subzonas de Micula murus/Nephrolithus frequens (CC25c/CC26a) y una potente Subzona de Micula prinsii (CC26b) para los materiales del Cretácico superior. En los materiales de la base del Paleoceno se ha identificado la Subzona de Cruciplacolithus primus (CP1a). Se han observado, dentro de la Subzona CC26b, dos intervalos en los que se registra un aumento en las proporciones relativas de Prediscosphaera stoveri y Ahmuellerella regularis que, junto al descenso paralelo observado en la abundancia del indicador de aguas cálidas Watznaueria barnesae, se han interpretado como períodos de enfriamiento climático. Dentro de los materiales terciarios se han identificado los acmés sucesivos de Thoracosphaera spp. y Neobiscutum, como eventos significativos. En los últimos centímetros de los materiales del Maastrichtiense terminal, por debajo del nivel esferulítico, se ha observado un pequeño aumento en la proporción de Thoracosphaera spp., que podría suponer un leve incremento en el estrés del medio. Al contrario de lo que ocurre en otras secciones de paleolatitudes bajas, no hay registro en Beloc de ningún acmé de Braarudosphaera y la presencia de este taxón es sólo testimonial. Escasos especímenes de Biantholithus (incluyendo a B. sparsus), que presentan además un registro discontinuo, constituyen el único taxón claramente terciario encontrado por encima del nivel esferulítico.The Beloc Formation, (Southern Peninsula of Haiti) includes a well preserved record of the Cretaceous/Tertiary boundary materials with a distinct spherulithic layer interpreted as a result of the Chicxulub impact. A quantitative nannofossil study of four sections spanning the K/T boundary has led to identify the interval corresponding to the Micula murus/Nephrolithus frequens (CC25c/CC26a) Subzones and a thick Micula prinsii (CC26b) Subzone for the Upper Cretaceous materials. Also, the Subzone of Cruciplacolithus primus (CP1a) has been identified in the lowest Paleogene materials. Two intervals that are characterised by an in Aguado et al. / Journal of Iberian Geology 31 (2004) 9-24 10 crease in the relative proportions of Prediscosphaera stoveri and Ahmuellerella regularis, also show a parallel decrease in the warm water indicator Watznaueria barnesae. They occur whithin Subzone CC26b, and are interpreted as short periods of climatic cooling. Successive blooms of Thoracosphaera spp. and Neobiscutum are the most significant nannofossil events registered in the lower Tertiary materials. A small increase in Thoracosphaera spp. observed within the last centimeters of the uppermost Maastrichtian materials, just below the base of the spherulithic layer, may be interpreted as the result of a more stressed environment. Contrary to what is generally found in other sections from low palaeo-latitude regions, no Braarudosphaera bloom was observed at Beloc, and the presence of this taxon is only nominal. Rare and occasional occurrence of Biantholithus specimens (including B. sparsus) constitutes the only typically Tertiary taxa found above the spherulithic layer

Variaciones espaciales y temporales del registro del límite K/T en Haiti: implicaciones acerca del evento o eventos

El registro en la capa del límite K/T (KTB), en diferentes localidades de la Península Meridional de Haití, muestra claras evidencias de disrupciones físicas causadas por el impacto postulado de un bólico al final del Maastrichtiense. Tanto el registro bioestratigráfico como el litológico de la capa KTB, en diferentes localidades, muestra también diversos grados de mezcla, con componentes faunísticos de edades congruentes con los bioeventos característicos de la transición del límite, equivalentes a la parte terminal de la Zona de Abathomphalus mayaroensis y partes de las Zonas de Guembelitria cretacea y de Parvularugoglobigerina eugubina. La nanoflora calcárea también muestra taxones de la transición, concurrentes con los datos de foraminíferos, e indicativos de las Subzonas de Micula murus y Micula prinsii, así como de la Subzona de Cruciplacolithus primus (CP1a), del Paleoceno basal. La capa del límite tiene variaciones en su potencia, con un máximo de 75cm en el estratotipo de la Formación Beloc, y a techo de la capa principal tectítica hay un máximo de iridio. Los análisis geoquímicos y la datación radiométrica han demostrado también que las esférulas son tectitas (Premo e Izett, 1991) que pueden estar relacionadas cronológicamente con el evento de impacto registrado en Chicxulub, Yucatán, México, hace 65 Ma. Aún más, las delicadas estructuras sedimentarias primarias en la capa del límite son constantes en todos los afloramientos, aunque hay diferencias espaciales incluso a corta distancia. Además, en las áreas adyacentes al estratotipo (Platon Piton y Madame Toussaint) se encuentra una capa volcanogénica, bajo el nivel tectítico principal relacionado con el evento de Chicxulub, que muestra una laminación cruzada, tanto conspicua como críptica, indicativa de procesos de flujo complejos, multifásicos y subacuáticos que afectaron a la sedimentación de forma parecida a la del lecho KTB. Se conocen tales estructuras como características de la acción de ondas oscilantes sobre la cohesión de los sedimentos. El movimiento de las aguas asociado con un seiche es el único análogo actual conocido de un flujo subacuático que proporcione un mecanismo plausible para explicar el que varios niveles de la columna de agua, en una gran cuenca, pueden oscilar para desarrollar las estructuras observadas. Dada la magnitud del impacto del bólido, debieron desarrollarse ‘megaseiches’ en los océanos a escala mundial y, subsecuéntemente, se producirían otros ‘megaseiches’ más localizados durante los reajustes principales de la corteza. Esos fenómenos pueden así explicar la heterogeneidad de pautas y discrepancias faunísticas observadas en varias localidades del KTB, de distinta profundidad de depósito, en el mundo. Las estructuras representan un registro de los movimientos del agua y de la resuspensión de los sedimentos en momentos diferentes. Tal como se ha observado en seiches modernos a pequeña escala, la duración y atenuación de los movimientos del agua y la magnitud de la tracción y resuspensión estuvieron controlados por diversos modos oscilatorios que dieron lugar a complejas estructuras sedimentarias y al retrabajamiento de los microfósiles

A seismically induced onshore surge deposit at the KPg boundary, North Dakota

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.The most immediate effects of the terminal-Cretaceous Chicxulub impact, essential to understanding the global-scale environmental and biotic collapses that mark the Cretaceous–Paleogene extinction, are poorly resolved despite extensive previous work. Here, we help to resolve this by describing a rapidly emplaced, high-energy onshore surge deposit from the terrestrial Hell Creek Formation in Montana. Associated ejecta and a cap of iridium-rich impactite reveal that its emplacement coincided with the Chicxulub event. Acipenseriform fish, densely packed in the deposit, contain ejecta spherules in their gills and were buried by an inland-directed surge that inundated a deeply incised river channel before accretion of the fine-grained impactite. Although this deposit displays all of the physical characteristics of a tsunami runup, the timing (<1 hour postimpact) is instead consistent with the arrival of strong seismic waves from the magnitude Mw ∼10 to 11 earthquake generated by the Chicxulub impact, identifying a seismically coupled seiche inundation as the likely cause. Our findings present high-resolution chronology of the immediate aftereffects of the Chicxulub impact event in the Western Interior, and report an impact-triggered onshore mix of marine and terrestrial sedimentation—potentially a significant advancement for eventually resolving both the complex dynamics of debris ejection and the full nature and extent of biotic disruptions that took place in the first moments postimpact.Netherlands Organization for Scientific Research Grant 864.12.005United Kingdom Science and Technology Facilities Council (Grant STFC:ST/M001814/1

Lower Aptian (Lower Cretaceous) ammonites from the basal strata of the La Peña Formation of Nuevo León State, Northeast Mexico: biochronostratigraphic implications

Estudios paleontológicos detallados de los estratos basales de la Formación La Peña de una sección estratigráfi ca del Estado de Nuevo León, en el Noreste de México, revelaron una asociación de ammonites representativa de la biozona local indicativa del nivel más superior del Aptiano temprano correspondiente a la Zona de Rango del Taxón Dufrenoyia justinae. La asignación al Aptiano temprano de esta biozona mexicana es corroborada por su asociación distintiva de ammonites característica de las dos biozonas estándar de ammonites de la parte más superior del subpiso; la Zona Dufrenoyia furcata, del esquema tripartita para la Provincia Mediterránea, y su equivalente, la Zona Tropaeum bowerbankii del estándar para el noreste de Europa en el esquema bipartita del piso. Así, en México, el cambio de régimen de depósitos de plataforma carbonatada somera representada localmente por facies de la Formación Cupido, a facies pelágicas más profundas de la Formación La Peña ocurrió en algún momento durante el término del Aptiano temprano y no en el Aptiano tardío como ha sido previamente asignado. Para evitar interpretaciones diacrónicas del contacto formacional Cupido-La Peña, los ammonites analizados en este estudio para propósitos biocronoestratigráfi cos, fueron comparados con otras asociaciones similares reportadas de los estratos basales de la Formación La Peña a escala regional

Geochemistry, palaeoenvironments and timing of Aptian organic-rich beds of the Paja Formation (Curití, Eastern Cordillera, Colombia)

<p>At the Curití Quarry, Eastern Cordillera of Colombia, a 23.35 m section includes a 6.3 m interval of organic-rich marlstones, calcareous clay-shales and clay-shales devoid of benthic fossils and bioturbation, at the base of the Paja Formation. It overlies carbonate ramp deposits of the Rosablanca Formation, with the topmost layer containing reworked and phosphatized assemblages of middle Barremian to lowest Aptian ammonites of the genera <em>Pulchellia</em>, <em>Gerhardtia</em>, <em>Toxancycloceras</em>, <em>Karsteniceras</em> and <em>Prodeshayesites</em>. High-resolution analyses of the section, including total inorganic carbon (TIC, 0.09–50 wt%), total organic carbon (TOC, up to 8.4%) and stable carbon isotope measurements (δ¹³C_org between −22.05‰ and −20.47‰) allow the determination of the stratigraphic relationship between the organic-rich level within the Paja Formation and Oceanic Anoxic Event-1a (OAE-1a). The range of values and the overall pattern of the δ¹³C_org curve are comparable with the Lower Aptian interval C7. Thus, the organic-rich shale interval of the Paja Formation at the Curití section, showing characteristics of oxygen-depleted conditions, was deposited after OAE-1a, which is known to occur between isotopic levels C3 and C6. </p