Dañskie amonity — obecny stan wiedzy i perspektywy badañ

Marcin Machalski1, John W.M. Jagt

2, Claus Heinberg

3, Neil H. Landman

4, Eckart Håkansson

5

Danian ammonites — The present state of knowledge and perspectives for future research. Prz. Geol., 57: 486–493.

A b s t r a c t . To date, the strongest arguments for ammonite survival into the Danian (earliest Paleogene) are based on material fromthe lower Danian Cerithium Limestone at Stevns Klint (Denmark), where ammonites occur above a clay layer with impact products atits base, the latter defining the Cretaceous-Paleogene (K-Pg) boundary. The best-preserved specimen is filled with Danian sedimentrather than with Maastrichtian chalk, which would be expected had this been reworked material. Arguments for ammonite survivalinto the Danian have also been provided by specimens from the sporomorph and calcareous nannoplankton-dated lowermost Danianstrata of Meerssen Member unit IVf-7, the Netherlands. Their good preservation indicates that they were not subject to any significanttransport or redeposition. However, there are no unequivocal impact-related signatures in unit IVf-7, except for rare shocked quartzgrains, recorded from burrows at its base. Sections in the Manasquan Basin, New Jersey, USA, provide equivocal data as far as theproblem of ammonite survival into the Danian is concerned. At the top of the Tinton Formation there is a Pinna layer replete with fos-sils, inclusive of ammonites. Their exquisite preservation and occurrence in monospecific clusters rule out redeposition. The Pinnalayer contains exclusively late Maastrichtian microfossils. However, a clear iridium anomaly has been noted at its base. Either the NewJersey ammonites survived the K-Pg event for a short time or the iridium is not in situ due to post-depositional repositioning by perco-lating water. Planned work is to focus on: 1) a detailed centimetre by centimetre sampling of some Cerithium Limestone basins in Den-mark in search of additional ammonite material, 2) palaeontological and taphonomic analysis of ammonites and search for impactsignatures in unit IVf-7 in the Netherlands, and 3) geochemical study of the iridium anomaly in New Jersey in order to determinewhether its position in respect to the ammonite-bed is original or secondary.

Key words: ammonites, K-Pg boundary, mass extinctions, survival, recovery, impact, iridium anomaly, Maastrichtian, Danian, Den-mark, the Netherlands, New Jersey

Nauka o masowych wymieraniach wci¹¿ siê rozwija.W ostatnich latach badacze zainteresowali siê zjawiskiemprze¿ywania masowych wymierañ bez odrodzenia (ang.mass extinction survival without recovery, patrz Jablonski,2002). Polega ono na prze¿yciu g³ównej fazy wymieraniaprzez nielicznych przedstawicieli danej grupy, którzy gin¹bezpotomnie jakiœ czas potem. Przyk³adem organizmów,które prze¿y³y masowe wymieranie bez odrodzenia s¹ ra-mienionogi z grupy spiriferidów, które dotrwa³y do wczes-nej jury po wymieraniu na granicy perm-trias; g³owonogi zgrupy klimenii, które na krótko przetrwa³y wydarzenieHangenberg w póŸnym dewonie (Korn i in., 2004), a byæ

mo¿e tak¿e paleoceñskie dinozaury z basenu San Juan wNowym Meksyku (Fassett, 2009; Fassett i in., 2002). Wie-le wskazuje na to, ¿e do listy przyk³adów prze¿ywania bezodrodzenia nale¿y dodaæ amonity.

W niniejszym artykule autorzy pragn¹ przedstawiædotychczasowy stan wiedzy na temat prawdopodobniedañskich amonitów oraz zarysowaæ perspektywy dalszychbadañ.

Historia badañ

Jeszcze niedawno powszechnie przyjmowano, ¿e amo-nity nie prze¿y³y wymierania na granicy kreda-paleogen(w skrócie K-Pg, dawniej kreda-trzeciorzêd, czyli K-T).Istnia³y jednak rozbie¿noœci w pogl¹dach, czy g³owonogite wymiera³y stopniowo i wygas³y jeszcze przed koñcemmastrychtu (Wiedmann, 1988), czy te¿ spotka³a je raptow-na zag³ada dok³adnie na granicy mastrycht-dan (Alvarez iin., 1984). Spory te trac¹ na ostroœci wobec przypuszcze-nia, ¿e w niektórych czêœciach œwiata amonity przesz³ygranicê K-Pg i ¿y³y jeszcze w pocz¹tkach danu. Ze zna-kiem zapytania pogl¹d taki wypowiedzieli Smit i Brinkhuis(1996), Surlyk i Nielsen (1999), Jagt (2002), Jagt i in.(2003) oraz Landman i in. (2007). Natomiast jednoznacz-nie za przejœciem amonitów do danu opowiedzieli siêMachalski i Heinberg (2005), Machalski (2005) oraz

486

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

1Instytut Paleobiologii PAN, ul. Twarda 51/55, 00-818 War-szawa; mach@twarda.pan.pl

2Natuurhistorisch Museum Maastricht (SCZ), de Bosquet-plein 6-7, NL-6211 KJ Maastricht, The Netherlands;john.jagt@maastricht.nl

3Institut for Miljø, Teknologi og Samfund, Roskilde Univer-sitetscenter, Box 260, DK 4000 Roskilde, Denmark; hein-berg@ruc.dk

4Division of Paleontology (Invertebrates), American Museumof Natural History, 79th Street at Central Park West, New York,NY 10024, USA; landman@amnh.org

5Institute of Geography and Geology, Øster Voldgade 10,DK-1350 Copenhagen K, Denmark; eckart@geo.ku.dk

M. Machalski E. HåkanssonC. Heinberg N.H. LandmanJ.W.M. Jagt

Håkansson i in. (2008), tym samym neguj¹c wczeœniejszewnioski Machalskiego (2002).

Metodologia

Globalny stratotyp dolnej granicy (GSSP — Global

Stratotype Section and Point) danu, a tym samym granicykreda-paleogen, zosta³ wyznaczony w sp¹gu pok³adu i³u(tzw. i³u granicznego) w okolicach El Kef w Tunezji(Cowie i in., 1989; Molina i in., 2006). Tak zdefiniowanagranica K-Pg jest zgodna z anomali¹ irydow¹ i innymiœwiadectwami upadku planetoidy na Ziemiê, takimi jakzszokowany kwarc, kulki szkliwa czy mikrodiamenty(Alvarez i in., 1980; Smit, 1999; Molina i in., 2006). Inny-mi s³owy, w sensie geochronologicznym granica K-Pg jestwyznaczona przez impakt, a wszystkie utwory bêd¹ce jegoproduktami nale¿¹ z definicji do danu (Molina i in., 2006).

Poziom z produktami impaktu jest doskona³ym repe-rem czasowym o globalnym zasiêgu, który powsta³ w skalikilku dni, miesiêcy lub co najwy¿ej lat (Smit & Romein,1985; Smit, 1999; Molina i in., 2006). Ta unikatowa global-

na izochrona pozwala na testowanie wzorców wymieraniai prze¿ywania na granicy K-Pg (Paul, 2005). Nale¿y dodaæ,¿e doniesienia o wiêkszej liczbie impaktów wokó³ granicyK-Pg (np. Keller i in., 2003) opieraj¹ siê tylko na kontro-wersyjnych danych z obszaru Zatoki Meksykañskiej iwymagaj¹ potwierdzenia w innych rejonach œwiata.

Kluczowe stanowiska

Kluczowe znaczenie dla problematyki dañskich amo-nitów maj¹ ods³oniêcia K-Pg w trzech rejonach (ryc. 1):w Stevns Klint w Danii (Surlyk & Nielsen, 1999; Machal-ski & Heinberg, 2005; Håkansson i in., 2008), w okolicachMaastricht w Holandii (Smit & Brinkhuis, 1996; Jagt,2002; Jagt i in., 2003) oraz na obszarze hrabstwa Mon-mouth w stanie New Jersey w USA (Landman i in., 2007).

Dania. Ponaddwunastokilometrowej d³ugoœci paswychodni mastrychtu i danu w klifie Stevns Klint, napo³udnie od Kopenhagi, na Zelandii (ryc. 1) dostarczawgl¹du w skomplikowan¹ architekturê tamtejszej sekwen-

487

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

12

3

Ryc. 1. Mapa paleogeograficzna Ziemi na prze³omie kredy i paleogenu (wg C.R. Scotese, http://w.w.w. scotese.com/K/T.htm.). Kluczo-we profile opisane w tekœcie: 1 — Stevns Klint; 2 — okolice Maastricht; 3 — New Jersey. Gwiazdka oznacza krater Chicxulub — miej-sce impaktu, który zakoñczy³ okres kredowyFig. 1. Palaeogeographic map during the Cretaceous-Paleogene boundary interval (after C.R. Scotese at http://w.w.w.scotese.com/K/T.htm).Key sections as discussed in the text are: 1 — Stevns Klint; 2 — Maastricht area; 3 — New Jersey. Asterisk marks the Chicxulub crater —site of impact which ended the Cretaceous Period

cji granicznej K-Pg (ryc. 2B, Rosenkrantz, 1924; Surlyk,1997; Hart i in., 2005; Surlyk i in., 2006). Najni¿sze utworydanu Stevns Klint s¹ zaliczane do formacji R¸dvig (Surlyki in., 2006). S¹ to i³ rybny (Fiskeler, Fiskeler Member, FishClay) z podwy¿szon¹ koncentracj¹ irydu i innymi produk-tami impaktu w sp¹gu (Alvarez i in., 1980) oraz wapieñcericjowy (Cerithium Kalk, Cerithium Limestone, Ceri-thium Limestone Member), którego mi¹¿szoœæ nie prze-kracza 90 cm (Machalski & Heinberg, 2005). Oba wy-mienione ogniwa dolnego danu wype³niaj¹ p³ytkie baseny nanierównej powierzchni bioherm mszywio³owych póŸnegomastrychtu (ryc. 2B).

Dañskie wype³nienia basenów oraz szczyty mastrychc-kich bioherm w Stevns Klint s¹ œciête powierzchni¹ twar-

dego dna, nad któr¹ le¿¹ utwory dañskiego wapienia mszy-wio³owego (Bryozoan Limestone). Sp¹g wapienia cericjo-wego jest coraz m³odszy ku pó³nocy (Heinberg, 2005, patrztak¿e Rasmussen i in., 2005). Wapieñ cericjowy zawieradoœæ ubog¹ faunê danu, w której uderza prawie ca³kowitybrak form o szkieletach zbudowanych z niskomagnezowe-go kalcytu (Heinberg, 2005, patrz tak¿e Håkansson &Thomsen, 1999 w odniesieniu do profili na Jutlandii).

Rzadkie znaleziska amonitów w wapieniu cericjowym,zachowanych przewa¿nie w postaci fragmentarycznychodcisków lub oœródek, znane by³y ju¿ od czasów Rosen-krantza (1924). Ze wzglêdu na dominuj¹ce przekonanie, ¿eamonity nie przesz³y granicy K-Pg, znaleziska te by³y ruty-nowo interpretowane jako materia³ redeponowany z utwo-

488

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

PgPg

KK

Hg.

1 m

1m

Hg.krzemienieflint nodules

twarde dnohardground

sfosfatyzowane lub pokryte glaukonitem klastyphosphatised or glauconite-coated clasts

wapieñmszywio³owy

Bryozoanlimestone

wapieñ cericjowyCerithium limestone

i³ rybny Fish clay

kreda pisz¹cachalk

B

A1

A

A2 A3

Hoploscaphites constrictus

Profil sukcesji granicznej K-Pg w Stevns KlintSection of the K-Pg boundary interval as exposed at Stevns Klint

okaz MGUH 27366specimen MGUH 27366

Ryc. 2. A — Najlepiej zachowany okaz amonita z gatunku Hoploscaphites constrictus (okaz MGUH 27366 w zbiorach Muzeum Geolo-gicznego w Kopenhadze) z wapienia cericjowego Stevns Klint, Dania (patrz tak¿e Machalski & Heinberg, 2005, ryc. 3, 6). B — Profilsukcesji granicznej K-Pg ods³aniaj¹cej siê w Stevns Klint (wg Heinberga, 1999, zmodyfikowany)Fig. 2. A — The best-preserved specimen of the scaphitid ammonite Hoploscaphites constrictus (specimen MGUH 27366 in the collec-tions of the Geological Museum, Copenhagen) from the Cerithium Limestone as exposed at Stevns Klint, Denmark (see also Machalski &Heinberg, 2005, fig. 3, 6). B — Section of the K-Pg boundary interval as exposed at Stevns Klint (after Heinberg, 1999, modified)

rów górnego mastrychtu (Birkelund, 1993). Pierwszegowy³omu w tym pogl¹dzie dokonali Surlyk & Nielsen (1999).Na podstawie pary aptychów tkwi¹cych w krzemieniu odañskiej charakterystyce (patrz krytyczny komentarz wMachalski, 2002), który zosta³ znaleziony na pla¿y u pod-nó¿a Stevns Klint, zasugerowali, ¿e amonity z wapieniacericjowego mog¹ reprezentowaæ osobniki ¿yj¹ce w danie.

Kilka lat póŸniej Machalski & Heinberg (2005) doko-nali analizy tafonomicznej jedenastu okazów amonitów zwapienia cericjowego ods³aniaj¹cego siê w Stevns Klint,które zaliczyli do gatunków Hoploscaphites constrictus

oraz Baculites vertebralis. Machalski i Heinberg (2005)

stwierdzili, ¿e fragmokon najlepiej zachowanego okazuz gatunku Hoploscaphites constrictus (ryc. 2A) jest wy-pe³niony typowym wapieniem cericjowym, który ró¿ni siêod wystêpuj¹cej ni¿ej mastrychckiej kredy pisz¹cejspecyficzn¹ tekstur¹ (por. Hansen, 1990), podrzêdnymwystêpowaniem mszywio³ów i kokolitów oraz dominacj¹wapiennych dinocyst (ryc. 3). Co wiêcej, w oszczêdzonychprzez diagenezê fragmentach wype³nienia tego amonitazidentyfikowano okazy charakterystycznej dla danu wa-piennej dinocysty Operculodinella operculata (Machalski &Heinberg, 2005). Na wysokich szerokoœciach geograficz-nych gatunek ten jest praktycznie nieobecny w utworach

489

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

Ryc. 3. Obrazy SEM nad³amanych powierzchni wapienia ze Stevns Klint: A i B — wapieñ otaczaj¹cy okaz MGUH 27366 (patrz ryc. 2A);C i D — wapieñ wype³niaj¹cy okaz MGUH 27366; E i F — kreda pisz¹ca podœcielaj¹ca jeden z basenów wapienia cericjowego (A–D wgMachalskiego & Heinberga, 2005, ryc. 7)Fig. 3. SEM images of fractured limestone surfaces from Stevns Klint. A and B — Limestone surrounding specimen MGUH 27366 (seeFig. 2A); C and D — Limestone matrix of the infill of specimen MGUH 27366; E and F — White chalk directly below a Cerithium Lime-stone basin. A–D taken from Machalski & Heinberg (2005, Fig. 7)

mastrychtu (patrz przegl¹d literatury w Machalski & Hein-berg, 2005).

Machalski i Heinberg (2005) wykluczyli tak¿e mo¿li-woœæ znacz¹cej redepozycji skamienia³oœci mastrychtu doutworów danu w profilu Stevns Klint. G³ównym argumen-tem na rzecz tego pogl¹du by³o masowe wystêpowanie kal-cytowych skamienia³oœci, np. muszli ostryg i przegrzeb-ków lub mikromorficznych ramienionogów, w kredziepisz¹cej najwy¿szego mastrychtu Stevns Klint i ich zniko-my udzia³ w zespole z wapienia cericjowego. Z tej ostatniejjednostki znanych jest bowiem tylko kilka okazów ma³¿ówo kalcytowych skorupach, a ramienionogów zupe³nie brak.Argumenty te sk³oni³y Machalskiego i Heinberga (2005)do sformu³owania tezy, ¿e w Danii amonity prze¿y³y grani-cê K-Pg (patrz tak¿e Håkansson i in., 2008).

Prze¿ycie dwóch gatunków amonitów do wczesnegodanu w Danii mo¿na uznaæ za bardzo prawdopodobne,choæ najmocniejszy dowód jest oparty na analizie wype³nie-nia tylko jednego okazu. Autorzy niniejszego artyku³umaj¹ nadziejê, ¿e planowane przez nich prace terenowedostarcz¹ ze Stevns Klint okazów podobnej jakoœci, któ-rych wype³nienia bêd¹ siê nadawaæ do analizy tafonomicz-nej i biostratygraficznej.

Do tej pory nie sporz¹dzono iloœciowej dokumentacjiwystêpowania amonitów i innych skamienia³oœci winterwale granicznym K-Pg w Stevns Klint, w tym w kon-kretnych basenach wapienia cericjowego oraz w ich bezpo-œrednim pod³o¿u. Dotychczasowe znaleziska amonitów zwapienia cericjowego s¹ bowiem wynikiem wyrywko-wych poszukiwañ skamienia³oœci lub „produktem ubocz-nym” ¿mudnej obróbki pojedynczych próbek tej ska³y,

które pobrano z ró¿nych miejsc w Stevns Klint w ramachbadañ nad wzorcami prze¿ywania granicy K-Pg przezma³¿e (Heinberg, 1999, 2005). By wype³niæ tê lukêpoznawcz¹, autorzy niniejszego artyku³u planuj¹ (w ramachprzyznanego na pocz¹tku 2009 r. grantu fundacji Carlsber-ga) szczegó³owe — centymetr po centymetrze — opróbo-wanie kilku basenów wapienia cericjowego oraz stykaj¹cychsiê z nimi utworów mastrychtu. Szczególny nacisk zostaniepo³o¿ony na precyzyjne ustalenie stosunków iloœciowychmiêdzy szcz¹tkami amonitów oraz innych organizmów poobu stronach granicy K-Pg.

Holandia. Identyfikacja profilu osadów najni¿szegodanu w podziemnych wyrobiskach Geulhemmerberg ko³oMaastricht w Holandii (ryc. 1) sta³a siê sensacj¹ geolo-giczn¹ koñca ubieg³ego wieku (Brinkhuis & Smit, 1996;Smit & Brinkhuis, 1996). Utwory te, okreœlane jako wydzie-lenie IVf-7, osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ kilku metrów i stanowi¹najwy¿sz¹ czêœæ ogniwa Meerssen, najwy¿szego ogniwaformacji Maastricht (Meerssen Member, Maastricht For-mation). S¹ one wykszta³cone w postaci biokalkarenitów zprze³awiceniami ilastymi oraz muszlowcowymi (Brinkhuis& Smit, 1996; Smit & Brinkhuis, 1996).

Wydzielenie IVf-7 by³o przez d³ugi czas uznawane zaprzystropow¹ czêœæ piêtra mastrychckiego (patrz przegl¹dliteratury w Jagt i in., 1996). Dopiero niedawno zaliczonoje do najni¿szego danu, m.in. na podstawie wystêpowaniadañskich gatunków wapiennych dinocyst oraz sporomorf(patrz podsumowanie w pracy Smit & Brinkhuis, 1996).W schemacie biostratygraficznym opartym na otwornicach

490

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

B

IVf-7

A1 A2

Ryc. 4. A — Oœródki wewnêtrzne amonitów Baculites aff. anceps (A1 — okaz NHMM 9377a; A2 — okaz nienumerowany, oba w kolek-cji J.W.M. Jagta w Natuurhistorisch Museum Maastricht) z wydzielenia IVf-7 w kamienio³omie Curfs-Ankerpoort ko³o Maastricht; B —jeden z autorów niniejszej pracy (J.W.M. Jagt) podczas zbierania skamienia³oœci w tym kamienio³omieFig. 4. A — Internal moulds of Baculites aff. anceps (A1— specimen NHMM 9377a; A2 — unnumbered specimen, both in the J.W.M.Jagt Collections at the Natuurhistorisch Museum Maastricht) from unit IVf-7 as exposed at the former Curfs-Ankerpoort quarry nearMaastricht; B — One of the authors of the present paper (J.W.M. Jagt) during fossil collecting at this quarry

planktonowych utwory te nale¿¹ do poziomu P0 najni¿sze-go danu (Smit & Zachariasse, 1996).

Podobnie jak wapieñ cericjowy z Danii, utwory wydzie-lenia IVf-7 w Holandii wype³niaj¹ obni¿enia w podœcie-laj¹cych je utworach mastrychtu (Brinkhuis & Smit, 1996;Smit & Brinkhuis, 1996; Herngreen i in., 1998). Sp¹gwydzielenia IVf-7 stanowi horyzont Berg en Terblijt. Jeston uznawany za twarde dno (patrz Smit & Brinkhuis,1996), lecz w istocie nie wykazuje cech genetycznychpowierzchni tego typu (Machalski, 2002). Prawdziwetwarde dno stanowi natomiast strop jednostki IVf-7, okre-œlany jako horyzont Vroenhoven. W skali regionalnej obahoryzonty zlewaj¹ siê na wyniesieniach paleoreliefu (Brin-khuis & Smit, 1996; Herngreen i in., 1998).

Oprócz innej fauny utwory wydzielenia IVf-7 za-wieraj¹ stosunkowo liczne szcz¹tki amonitów (Smit &Brinkhuis, 1996; Jagt, 1999, 2002; Jagt i in., 2003). S¹ onezachowane w postaci oœródek lub odcisków. Wiêkszoœæokazów amonitów zebrano nie w podziemiach Geulhem-merberg, lecz w pobliskim kamienio³omie Curfs-Ankerpo-ort (ryc. 4A, B; Smit & Brinkhuis, 1996; Jagt, 2002; Jagt iin., 2003), gdzie wydzielenie IVf-7 równie¿ siê ods³ania.Wystêpuj¹ tu przedstawiciele gatunków Baculites verte-

bralis, B. aff. anceps, Baculites n. sp.?, Eubaculites carina-

tus oraz Hoploscaphites constrictus (Jagt i in., 2003).Wobec zakoñczenia w tym roku prac w kamienio³omieCurfs-Ankerpoort pozyskanie nowych materia³ów z tegostanowiska jest niemo¿liwe.

Bardzo dobry stan zachowania wielu okazów amoni-tów z wydzielenia IVf-7, w tym obecnoœæ kompletnych,jêzykowatych wyrostków aperturalnych u bakulitów (ryc.4A), sugeruje brak znacz¹cego transportu lub redepozycjimuszli tych g³owonogów (Jagt, 2002; Jagt i in., 2003).Analiza wype³nieñ muszli skafitów i bakulitów wskazujeponadto, ¿e ich wnêtrze niczym nie ró¿ni siê od otaczaj¹cejska³y (Machalski, obserwacje niepublikowane). W œwietletych argumentów jest wysoce prawdopodobne, ¿e faunaamonitowa z wydzielenia IVf-7 z okolic Maastricht wHolandii jest autochtoniczna i nale¿y do danu. W¹tpliwo-œci mo¿e jednak budziæ brak anomalii irydowej lub innychjednoznacznych œladów impaktu w sp¹gu wydzielenia IVf-7(patrz Smit & Brinkhuis, 1996). Pewne nadzieje nawype³nienie tej luki stwarza niepotwierdzone jeszczeodkrycie ziaren zszokowanego kwarcu w wype³nieniach nor,które wystêpuj¹ w sp¹gu wydzielenia IVf-7 w profilu Geul-hemmerberg (Jan Smit, Amsterdam, http://www.geo.vu.nl/~smit/home_smit.html). Jeœli odkrycie to zostanie osta-tecznie potwierdzone lub zostan¹ znalezione inne œladyimpaktu, bêdzie to rozstrzygaj¹cy argument na rzecz prze-¿ycia „holenderskich” amonitów do najwczeœniejszegodanu. Równolegle do poszukiwañ fizycznych oznakimpaktu bêd¹ prowadzone badania nad paleontologi¹ itafonomi¹ amonitów oraz innej fauny z wydzielenia IVf-7.

New Jersey, USA . Przy okazji budowy mostu w base-nie rzeki Manasquan (Manasquan River Basin) w hrab-stwie Monmouth w stanie New Jersey w USA (ryc. 1)zosta³ odkryty niezwykle interesuj¹cy profil osadów zpogranicza K-Pg (Landman i in., 2007). Przystropow¹czêœæ formacji Tinton (Tinton Formation), przykryt¹niew¹tpliwie dañskimi osadami formacji Hornerstown

(Hornerstown Formation), stanowi bogaty w skamie-nia³oœci pok³ad piaskowca glaukonitowego (ryc. 5). Jest onokreœlony jako warstwa z Pinna (Pinna Bed) z racji wystê-powania w nim muszli ma³¿ów z rodzaju Pinna (Landman iin., 2007). Muszle tych ma³¿ów czêsto s¹ zachowane wpozycji przy¿yciowej z wierzcho³kami skierowanymi wdó³. Warstwa z Pinna jest œciêta powierzchni¹ erozyjn¹,nad któr¹ zalegaj¹ dañskie utwory formacji Hornerstown.

Warstwa z Pinna, o mi¹¿szoœci nie przekraczaj¹cej 20 cm,dostarczy³a dot¹d oko³o 110 gatunków rozmaitej makro-fauny, wœród której poczesne miejsce zajmuj¹ amonity. S¹one reprezentowane przez 9 gatunków: Pachydiscus moko-

tibensis, Sphenodiscus lobatus, Eubaculites carinatus,E. latecarinatus, Discoscaphites iris, D. sphaeroidalis,D. minardi, D. gulosus oraz D. jerseyensis (Landman i in.,2007). Amonity s¹ w niej zachowane w postaci niezmie-nionych aragonitowych muszli. Skafity i bakulity tworz¹czêsto jednogatunkowe skupienia, odzwierciedlaj¹ce zapew-ne gromadny, przydenny tryb ¿ycia tych g³owonogów.Znaleziono równie¿ dobrze zachowane aptychy skafitów,w tym jeden okaz wci¹¿ tkwi¹cy w komorze mieszkalnejosobnika Discoscaphites iris (Landman i in., 2007). Stanzachowania i sposób wystêpowania amonitów i innychskamienia³oœci w warstwie z Pinna wskazuje jednoznacz-nie, ¿e jest to zespó³ autochtoniczny (Landman i in., 2007).

Dinoflagellaty obecne w warstwie z Pinna wskazuj¹ nanajwy¿szy mastrycht (Landman i in., 2007). W ra¿¹cejsprzecznoœci z tym datowaniem pozostaje obecnoœæ ano-malii irydowej, o wartoœci 450 pg/g w sp¹gu warstwy zPinna (ryc. 5). Anomalia ta jest na tyle wyraŸna w stosunkudo pomiarów z otaczaj¹cych ska³, ¿e nale¿y j¹ ³¹czyæ zezjawiskiem impaktu, który zakoñczy³ okres kredowy(Landman i in., 2007, ryc. 3, 21). Nasuwaj¹ siê dwie mo¿li-woœci wyt³umaczenia tego zjawiska: 1) anomalia irydowawystêpuje in situ i warstwa z Pinna — wraz z zawartymiw niej amonitami — nale¿y do najwczeœniejszego danu;2) anomalia irydowa pierwotnie by³a umiejscowiona wstropie warstwy z Pinna, lecz potem uleg³a przesuniêciu naskutek dzia³alnoœci wód, które przes¹cza³y siê przez poro-waty osad (Landman i in., 2007). Planowane przez autorówniniejszej pracy badania bêd¹ siê koncentrowa³y na pomia-rach zawartoœci irydu w innych, nieopisanych jeszcze sta-nowiskach w basenie rzeki Manasquan i na poszu-kiwaniach innego typu œwiadectw impaktu, takich jakzszokowany kwarc lub szkliwo.

Podsumowanie

Z przedstawionego w tym artykule przegl¹du wynikanieco paradoksalny wniosek, ¿e najmocniejszych jak dot¹ddowodów na rzecz prze¿ycia amonitów do danu dostarczy³najs³abiej zachowany i najmniej liczny materia³ z dañskie-go wapienia cericjowego Danii. W tym przypadku w celupe³niejszej dokumentacji hipotezy o przejœciu amonitówdo danu konieczne jest zebranie wiêkszej iloœci materia³u ijego analiza pod k¹tem tafonomii i biostratygrafii oraz sto-sunków iloœciowych pomiêdzy poszczególnymi elementa-mi faunistycznymi po obu stronach granicy K-Pg.

Lepiej zachowany i liczniejszy jest materia³ amonito-wy z wydzielenia IVf-7 w Holandii, które na podstawiedanych biostratygraficznych zalicza siê do najni¿szego danu.

491

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

Stan zachowania tego materia³u wskazuje, ¿e nie jest onredeponowany, a wiêc jest wieku dañskiego. Jednak przedwyci¹gniêciem ostatecznych wniosków konieczne jestpotwierdzenie obecnoœci ziaren zszokowanego kwarcu lubinnych œwiadectw impaktu poni¿ej fauny amonitowej. Fau-na amonitowa z wydzielenia IVf-7 wymaga te¿ standardo-wego opisu paleontologicznego i analizy tafonomicznej.

Najlepiej zachowany i najliczniejszy jest materia³ amo-nitowy zebrany w warstwie z Pinna w New Jersey w USA.

Stan jego zachowania wyklucza redepozycjê okazów zestarszych warstw. Jednak dane biostratygraficzne wska-zuj¹ na póŸnomastrychcki wiek osadu z amonitami, a ano-malia irydowa stwierdzona w sp¹gu warstwy z Pinna mo¿ebyæ wtórnie przesuniêta z jej stropu na skutek dzia³aniakr¹¿¹cych w skale roztworów. W tym wypadku, abymo¿na by³o przyj¹æ dañski wiek amonitów, konieczne jestwykluczenie zjawiska migracji irydu lub znalezienieinnych œladów impaktu w sp¹gu warstwy z Pinna.

492

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009

0 100 200 300 400 500

koncentracja irydu (pg/g)concentration of iridium (pg/g)

5 cm

noryburrows

i³ - py³clay-silt

skamienia³oœcifossils

piaseksand

konkrecjenodules

anomalia irydowairidium anomaly

mas

tryc

htM

aast

rich

tian

da

nD

an

ia

n

fo

rm

ac

ja

Ti

nt

on

Ti

nt

on

Fo

rm

at

io

nfo

rma

cja

Ho

rne

rsto

wn

Ho

rne

rsto

wn

Fo

rma

tio

nw

ars

twa

zP

inn

aP

inn

aL

ay

er

Ryc. 5. Profil interwa³u granicznego K-Pg w basenie rzeki Manasquan w stanie New Jersey oraz koncentracja irydu w tym profilu(wg Landmana i in., 2007, ryc. 3 i 21 — zmodyfikowane)Fig. 5. Stratigraphic section of the K-Pg boundary interval in the Manasquan River Basin, New Jersey and the concentration of iridiumin that section (from Landman et al., 2007, figs 3 and 21— modified)

Podziêkowania za pomoc w wykonaniu zdjêæ oraz ilustracjiotrzymuj¹ Aleksandra Ho³da-Michalska, Gra¿yna Dziewiñska,Kathy Sarg, Steve Thurston oraz Cyprian Kulicki (zdjêcia SEM).Gor¹ce podziêkowania autorzy sk³adaj¹ Ireneuszowi Walaszczy-kowi oraz Robertowi NiedŸwiedzkiemu za krytyczne recenzjeniniejszej pracy.

Literatura

ALVAREZ L.W., ALVAREZ W., ASARO F. & MICHEL H.V. 1980 —Extraterrestrial cause for the Cretaceous/Tertiary extinction. Science,208: 1095–1108.ALVAREZ L.W., ALVAREZ W., ASARO F. & MICHEL H.V. 1984 —The end of the Cretaceous: sharp boundary or gradual transition?Science, 223: 1179–1180.BIRKELUND T. 1993 — Ammonites from the Maastrichtian WhiteChalk of Denmark. Bull. Geol. Soc. Denmark, 40: 33–81.BRINKHUIS H. & SMIT J. 1996 — The Geulhemmerberg Cretace-ous/Tertiary boundary section (Maastrichtian type area, SE Nether-lands); an introduction. [In:] Brinkhuis H. & Smit J. (eds.), TheGeulhemmerberg Cretaceous/Tertiary boundary section (Maastrichtiantype area, SE Netherlands). Geologie en Mijnbouw, 75: 101–106.COWIE J.W., ZIEGLER W. & REMANE J. 1989 — StratigraphicCommission accelerates progress, 1984–1989. Episodes, 112: 79–83.FASSETT J.E. 2009 — New geochronologic and stratigraphic evidenceconfirms the Paleocene age of the dinosaur-bearing Ojo Alamo Sandstoneand Animas Formation in the San Juan Basin, New Mexico and Colorado.Palaeont. Electronica, 12, 1, http://palaeo-electronica.org/2009_1/index.htmlFASSETT J.E., ZIELINSKI R.A. & BUDAHN J.R. 2002 — Dinosaursthat did not die: Ecvidence for Paleocene dinosaurs in the Ojo AlamoSandstone, San Juan Basin, New Mexico. [In:] Koeberl C. & MacleodK.G. (eds), Catastrophic Events and Mass Extinctions: Impacts andBeyond. The Geological Society of America, Sp. Paper, 356: 307–336.HÅKANSSON E., MACHALSKI M., HEINBERG C. & JAGT J.W.M.2008 — The ammonite fauna of the type Danian (Denmark) and adja-cent areas. International Geological Congress Oslo 2008, August6–14th, HPF-10 Dawn of the Danian.HÅKANSSON E. & THOMSEN E. 1999 — Benthic extinction andrecovery patterns at the K/T boundary in shallow water carbonates,Denmark. Palaeogeogr. Palaeoclim., Palaeoecol., 154: 67–85.HANSEN H.J. 1990 — Diachronous extinctions at the K/T boundary;a scenario. [In:] Sharpton V.L. &. Ward P.D. (eds), Global catastrophesin Earth History; An interdisciplinary conference on impacts, volca-nism, and mass mortality. The Geological Society of America, Sp.Paper, 247: 417–423.HART M.B., FEIST S.E., HÅKANSSON E., HEINBERG C., PRICEG.D., LENG M.J. & WATKINSON M.P. 2005 — The Cretaceous-Pala-eogene boundary succession at Stevns Klint, Denmark: foraminiferaand stable isotope stratigraphy. Palaeogeogr. Palaeoclim. Palaeoecol.,224: 6–26.HEINBERG C. 1999 — Lower Danian bivalves, Stevns Klint, Den-mark: continuity across the K/T boundary. Palaeogeogr., Palaeoclim.,Palaeoecol., 154: 87–106.HEINBERG C. 2005 — Morphotype biostratigraphy, diachronism, andbivalve recovery in the earliest Danian of Denmark. Bull. Geol. Soc.Denmark, 52: 81–95.HERNGREEN G.F.W., SCHUURMAN H.A.H.M., VERBEEK J.W.,BRINKHUIS H., BURNETT J.A., FELDER W.M. & KEDVES M.1998 — Biostratigraphy of Cretaceous/Tertiary boundary strata in theCurfs quarry, the Netherlands. Mededelingen van Nederlands Insti-tuut voor Toegepaste Geowetenschappen TNO, 61: 1–58.JABLONSKI D. 2002 — Survival without recovery after mass extinc-tions. Proc. Nat. Acad. USA, 99: 8139–8144.JAGT J.W.M. 1999 — Late Cretaceous-Early Palaeogene echinodermsand the K/T boundary in the southeast Netherlands and northeast Bel-gium — Part 1: Introduction and stratigraphy. Scripta Geol., 116: 1–57.JAGT J.W.M. 2002 — Late Cretaceous ammonite faunas of theMaastrichtian type area. [In:] Summesberger H., Histon K. & DaurerA. (eds.), Cephalopods — present and past. Abhandlungen der Geolo-gischen Bundesanstalt Wien, 57: 509–522.JAGT J.W.M., FELDER W.M., DORTANGS R.W. & SEVERIJNS J.1996 — The Cretaceous/Tertiary boundary in the Maastrichtian typearea (SE Netherlands, NE Belgium); a historical account. [In:] Brin-khuis H. & Smit J. (eds.), The Geulhemmerberg Cretaceous/Tertiary

boundary section (Maastrichtian type area, the Netherlands). Geologieen Mijnbouw, 75: 107–118.JAGT J.W.M., SMIT J. & SCHULP A.S. 2003 — ?Early Paleoceneammonites and other molluscan taxa from the Ankerpoort-Curfs quarry(Geulhem, southern Limburg, the Netherlands). [In:] Lamolda M.A.(ed.), Bioevents: their stratigraphical records, patterns and causes,Caravaca, 3rd–8th June 2003: 113. Ayuntamiento de Caravaca de laCruz.KORN D., BELKA Z., FRÖHLICH S., RÜCKLIN M & WENDT J.2004 — The youngest African clymeniids (Ammonoidea, Late Devo-nian) — failed survivors of the Hangenberg Event. Lethaia 37:307–315.LANDMAN N.H., JOHNSON R.O., GARB M.P., EDWARDS L.E. &KYTE F.T. 2007 — Cephalopods from the Cretaceous/Tertiary bounda-ry interval on the Atlantic Coastal Plain, with a description of thehighest ammonite zones in North America. Part III. Manasquan RiverBasin, Monmouth County, New Jersey. Bull. American Museum ofNatural History, 303: 1–122.KELLER G., STINNESBECK W., ADATTE T. & STÜBEN D. 2003— Multiple impacts across the Cretaceous-Tertiary boundary. Ear-th-Science Rev., 62: 327–363.MACHALSKI M. 2002. — Danian ammonites: a discussion. Bull.Geol. Soc. Denmark, 49: 49–52.MACHALSKI M. 2005. — Late Maastrichtian and earliest Danian sca-phitid ammonites from central Europe: Taxonomy, evolution, andextinction. Acta Palaeont. Pol., 50: 653–696.MACHALSKI M. & HEINBERG C. 2005. — Evidence for ammonitesurvival into the Danian (Paleogene) from the Cerithium Limestone atStevns Klint, Denmark. Bull. Geol. Soc. Denmark, 52: 97–111.MOLINA E., ALEGRET L., ARENILLAS I., ARZ J.A., GALLALAN., HARDENBOL J., VON SALIS K., STEURBAUT E., VANDEN-BERGHE N. & ZAGHBIB-TURKI D. 2006 — The Global BoundaryStratotype Section and Point for the base of the Danian Stage (Paleoce-ne, Paleogene, “Tertiary”, Cenozoic) at El Kef, Tunisia — Originaldefinition and revision. Episodes, 29: 263–273.PAUL C.R.C. 2005 — Interpreting bioevents: what exactly did happento planktonic foraminifers across the Cretaceous-Tertiary boundary?Palaeogeogr., Palaeoclim., Palaeoecol., 224: 291–310.RASMUSSEN J.A., HEINBERG C. & HÅKANSSON E. 2005 —Planctic foraminiferid biostratigraphy of the lowermost Danian strata atStevns Klint, Denmark. Bull. Geol. Soc. Denmark, 52: 113–132.ROSENKRANTZ A. 1924 — Nye Iagttagelser over Cerithiumkalken iStevns Klint med Bemærkninger om Grænsen mellem Kridt og Tertiærin Danmark. Meddelelser fra dansk geologisk Forening, 6: 28–31.SMIT J. 1999 — The global stratigraphy of the Cretaceous-Tertiaryboundary impact ejecta. Ann. Rev. Earth and Planetary Sc., 27:75–113.SMIT J. & BRINKHUIS H. 1996 — The Geulhemmerberg Cretace-ous/Tertiary boundary section (Maastrichtian type area, SE Nether-lands); summary of results and a scenario of events. [In:] BrinkhuisH. & Smit J. (eds.), The Geulhemmerberg Cretaceous/Tertiary bounda-ry section (Maastrichtian type area, SE Netherlands). Geologie enMijnbouw, 75: 283–293.SMIT J. & ROMEIN A.J.T. 1985 — A sequence of events across theCretaceous-Tertiary boundary. Earth and Planetary Sc. Lett., 74:155–170.SMIT J. & ZACHARIASSE W.J. 1996 — Planktic foraminifera in theCretaceous/Tertiary boundary clay of the Geulhemmerberg (Nether-lands). [In:] Brinkhuis H. & Smit J. (eds), The Geulhemmerberg Creta-ceous/Tertiary boundary section (Maastrichtian type area, SENetherlands). Geologie en Mijnbouw, 75: 187–191.SURLYK F. 1997 — A cool-water carbonate ramp with bryozoanmounds: Late Cretaceous-Danian of the Danish Basin. [In:] James N.P.& Clarke J.D.A. (eds), Cool-water carbonates. Soc. Economic andPetroleum Mineralogists, Sp. Publication, 56: 293–307.SURLYK F. & NIELSEN J.M. 1999 — The last ammonite? Bull. Geol.Soc. Denmark, 46: 115–119.SURLYK F., DAMHOLT T. & BJERAGER M. 2006 — Stevns Klint,Denmark: Uppermost Maastrichtian chalk, Cretaceous-Tertiary boun-dary, and lower Danian bryozoan mound complex. Bull. Geol. Soc.Denmark, 54: 1–48.WIEDMANN J. 1988 — Ammonoid extinction and the “Cretaceo-us-Tertiary Boundary Event”. [In:] Wiedmann J. & Kullmann J. (eds),Cephalopods — present and past: 117–140. Schweizerbart, Stuttgart.

Praca wp³ynê³a do redakcji 17.11.2008 r.Po recenzji akceptowano do druku 10.03.2009 r.

493

Przegl¹d Geologiczny, vol. 57, nr 6, 2009