Sequential palynological changes across the composite Cretaceous-Tertiary (K-T) boundary claystone and contiguous strata, western Canada and Montana, U.S.A.

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Abstract

The boundary claystone in the western Canada Basin is composed of three intimately associated layers with a regional distribution: a basal brownish-grey hackly claystone, a middle brownish-black satiny claystone, and an upper brown laminated shale. These layers appear to represent a graded succession in terms of grain size and depositional rate. An abrupt reduction in the relative abundance of gymnospermous pollen, representing canopy vegetation, immediately precedes the hackly layer. The hackly claystone is accepted as being originally formed of microtektites from a ballistically transported ejecta blanket deposited within minutes or hours of the bolide's impact and associated with a heat pulse. The variable miospore content of the hackly layer is considered to be from local, reproductively active understorey vegetation. The shocked-quartz-rich satiny claystone is interpreted as being formed by fine debris deposited over days, weeks, or months. Its homogeneous texture suggests a short depositional event, but must have involved enough time for a residual Cyathidites-Ulmoideipites survival flora to release miospores. Further, the presence of this flora requires the continuation of light levels required for photosynthesis and temperatures generally above freezing. A settling time of several years for very fine debris and aerosols would fit with the apparent seasonal interlayering of the organic tissue in the laminated shale. The abruptly overlying Laevigatosporites-Kurtzipites recovery flora initiates the succession leading to the return of a canopied swamp, and its presence may signal the clearing of the atmosphere of all impact-generated debris, except for postulated elevated CO2 abundances.

La limite définie par l'argilite du bassin du Canada occidental est en réalité composée de trois couches intimement associées et régionalement distribuées: une couche basale d'argilite esquilleuse de couleur gris brunâtre, une couche médiane d'argilite satinée de couleur noir brunâtre, et une couche supérieure de shale laminé de couleur brune. Ces couches apparaissent comme la représentation d'une succession graduée, exprimée en termes de grosseur des grains et de taux de sédimentation. La couche d'argilite esquilleuse est précédée immédiatement d'une diminution brusque de l'abondance relative de pollens de gymnospermes qui représentent une canopée de végétaux. Il est évident que l'argiliite esquilleuse fut formée initialement de microtectites, issues d'une couverture superficielle de produits d'éjection qui furent transportés balistisquement et déposés en dedans de quelques minutes ou heures du site d'impact des bolides en association avec une pulsion thermique. La variabilité du contenu de miospores dans la couche d'argilite esquilleuse a pour origine l'existence de sous-étages localisés de végétation reproductivement active. On croit que la couche d'argilite satinée, riche en quartz choqué, a été formée par l'accumulation de débris à grain fin étalée sur des périodes de jours, semaines ou mois. Sa texture homogène suggère un dépôt assez rapide, mais suffisamment long pour permettre à la flore résiduelle de Cyathidites-Ulmoideipites de survivre et de livrer des miospores. De plus est, la présence de cette flore requiert une continuation de la lumière suffisamment intense pour pourvoir à la photosynthèse et pour maintenir avec prédominance les températures au-dessus du point de congélation. Une période de sédimentation d'une durée de plusieurs années pour le dépôt des débris très fins et des aérosols serait compatible avec l'interstratification apparemment saisonnière de tissus organiques dans le shale laminé. La flore rétablie de Laevigatosporites-Kurtzipites, abruptement sus-jacente, marque le début d'une succession précédant le retour d'une canopée de marécage, et sa seule présence suggère la disparition dans l'atmosphère de tous les débris créés par l'impact, sauf les teneurs prétendument élevées de CO2.

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