Arkadelphia Marl

Der Arkadelphia Marl ist eine marine Gesteinseinheit aus der jüngsten Kreidezeit im südwestlichen Arkansas. Seine dunklen Mergel, kalkigen Tone und unreinen Kreiden entstanden während des späten Maastrichtiums in einem flachen Meer am nördlichen Rand der Golfküstenebene. Die Formation besitzt einen außergewöhnlich reichen Mikro- und Fischfossilbericht. Ihre Obergrenze liegt unmittelbar unter einer Schichtlücke an der Kreide-Paläogen-Grenze, weshalb Funde aus dem dortigen Umlagerungshorizont besonders sorgfältig von Fossilien aus dem eigentlichen Arkadelphia Marl getrennt werden müssen.

Robert T. Hill

Der amerikanische Geologe Robert T. Hill führte den Namen Arkadelphia 1888 für Aufschlüsse bei der gleichnamigen Stadt im Clark County ein. Die historische Benennung ist allerdings nicht mit der heutigen Abgrenzung identisch: Ein Teil der Schichten, die Hill ursprünglich zum Arkadelphia Marl stellte, wird inzwischen der darunterliegenden Nacatoch Sand Formation zugerechnet. Als typische Aufschlüsse im modernen Sinne gelten deshalb Gebiete fünf bis sieben Meilen nördlich und nordwestlich von Hope, entlang des Arkansas Highway 19 sowie bei Oakhaven.1Hill, R. T. (1888). The Neozoic geology of southwestern Arkansas. Annual Report of the Geological Survey of Arkansas for 1888 2, 1–260.2McFarland, J. D. (2004). Stratigraphic summary of Arkansas. Arkansas Geological Commission Information Circular 36, 39 S.

Aufschlüsse des Arkadelphia Marl am DeCray Lake nördlich von Arkadelphia. Bildquelle: Michael B. / GoogleMaps.

Geologie

Der Arkadelphia Marl entstand nahe der damaligen Küstenlinie am nördlichen Golf von Mexiko, sodass in diesem flachen Meeresraum noch ein Austausch mit den südlichen Resten des Western Interior Seaway bestand.  Er besteht überwiegend aus dunkelgrauem bis schwarzem Mergel und mergeligem Ton. Untergeordnet treten kalkiger grauer Sandstein, sandiger Ton, sandiger und konkretionärer Kalkstein sowie weiße bis hellbraune unreine Kreide auf. Die sandreicheren Mergel und Kalksteine konzentrieren sich hauptsächlich an der Basis; die kreidigeren Sedimente werden dagegen im oberen Teil häufiger. In Arkansas erreicht die Formation eine Mächtigkeit von ungefähr 36,6 bis 48,8 Metern beziehungsweise 120 bis 160 Fuß.³Dane, C. H. (1929). Upper Cretaceous formations of southwestern Arkansas. Arkansas Geological Survey Bulletin 1, 215 S.⁴Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192 Die Ablagerung erfolgte auf einem flachen Schelf am nördlichen Rand des damaligen Golfs von Mexiko. Dieser Meeresraum stand noch mit den südlichen Ausläufern des Western Interior Seaway in Verbindung. Ostrakoden weisen auf die innere Sublitoralzone hin. Die Fisch-Otolithen eines Bohrprofils bei Cabot sprechen sogar für ein sehr flaches, möglicherweise weniger als 20 Meter tiefes Meeresgebiet mit nahen Flussmündungen und Süßwassereintrag. Der Arkadelphia-Ablagerungsraum war somit kein gleichförmiges offenes Tiefmeer, sondern ein küstennahes Schelfmeer mit örtlich wechselndem Einfluss vom Festland.⁵Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634⁶Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192

Im klassischen Aufschlussgebiet liegt der Arkadelphia Marl mit einer schwachen Diskordanz auf der sandreicheren Nacatoch Sand Formation. Nordöstlich von Arkadelphia, beispielsweise im Untergrund bei Cabot, kann er dagegen unmittelbar paläozoische Gesteine überdecken. Über dem Arkadelphia Marl folgt nach einer deutlicheren Erosions- und Schichtlücke die paläozäne Clayton Formation der Midway Group. Die Kreide-Paläogen-Grenze selbst ist an den bekannten Aufschlüssen deshalb nicht als lückenlose Sedimentfolge erhalten.⁷McFarland, J. D. (2004). Stratigraphic summary of Arkansas. Arkansas Geological Commission Information Circular 36, 39 S.⁸Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192 An der Ouachita River bei Malvern liegt zwischen dem obersten Arkadelphia Marl und der Midway Group ein fossilreicher Umlagerungshorizont. In ihm wurden Reste aus unterschiedlichen Lebensräumen und möglicherweise auch aus unterschiedlichen Zeiten konzentriert. Die genaue Lage der Kreide-Paläogen-Grenze innerhalb dieser Schichtlücke lässt sich nicht punktgenau bestimmen. Der Horizont dokumentiert starke Erosion, Meeresspiegelschwankungen und wiederholte Umlagerung; er ist deshalb keine gewöhnliche Fossilschicht des Arkadelphia Marl.⁹Becker, M. A., Mallery, C. S. & Chamberlain, J. A. Jr. (2010). Osteichthyans from an Arkadelphia Formation–Midway Group lag deposit (Late Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, Arkansas, U.S.A. Journal of Vertebrate Paleontology 30(4), 1019–1036. doi:10.1080/02724634.2010.483603¹⁰Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2013). Plesiosaurian remains from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, near Malvern, Arkansas, U.S.A. Paludicola 9(3), 131–143. 

Heutige Lage des Arkadelphia Marl:

Lage: südwestliches Arkansas, besonders Clark, Nevada und Hempstead County; im Untergrund bis in das zentrale Arkansas nachgewiesen

Benannt: 1888 von Robert Thomas Hill, nach Arkadelphia im Clark County

Koordinaten heute: 33,7294° N, 93,6208° W

Paläo-Koordinaten: ungefähr 30° N; Längengrad schwierig zu bestimmen

Alter: 68–66 Millionen Jahre

Liegt unter: Clayton Formation

Liegt über: Nacatoch Sand Formation; weiter nordöstlich örtlich direkt auf paläozoischem Grundgebirge

(Geschätzte!) Paläo-Lage des Arkadelphia Marl:

Fossilbericht

Foraminiferen, kalkige Nannofossilien, Ostrakoden, Dinoflagellaten und Ammoniten weisen übereinstimmend auf ein Schelfmeer aus dem späten Maastrichtium hin. Nachgewiesen sind außerdem verzweigte Korallen, Muscheln, Schnecken und Seeigelstacheln.¹¹Skinner, H. C. (1962). Arkadelphia Foraminiferida. Tulane Studies in Geology 1(1), 1–72.¹²Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634 Besonders wichtig ist Discoscaphites iris. Diese Ammonitenart kennzeichnet die höchste Ammonitenzone des nordamerikanischen Maastrichtiums und rückt zumindest den oberen Teil der Formation zeitlich sehr nahe an das Ende der Kreidezeit. Besonders vielfältig waren auch Haie und Rochen.¹³Becker, M. A., Chamberlain, J. A. Jr. & Wolf, G. E. (2006). Chondrichthyans from the Arkadelphia Formation (Upper Cretaceous: Upper Maastrichtian) of Hot Spring County, Arkansas. Journal of Paleontology 80(4), 700–716. doi:10.1666/0022-3360(2006)80[700:CFTAFU]2.0.CO;2¹⁴Larina, E. et al. (2016). Upper Maastrichtian ammonite biostratigraphy of the Gulf Coastal Plain (Mississippi Embayment, southern USA). Cretaceous Research 60, 128–151. doi:10.1016/j.cretres.2015.11.010 Meeresreptilien sind ebenfalls belegt.¹⁵Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2013). Plesiosaurian remains from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, near Malvern, Arkansas, U.S.A. Paludicola 9(3), 131–143.¹⁶Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2016). Turtles from an Arkadelphia Formation–Midway Group lag deposit (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, Arkansas, USA. Geosciences 6(3), 41. doi:10.3390/geosciences6030041¹⁷Maisch, H. M. IV & Becker, M. A. (2022). Teredolites driftwood from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (K-Pg), Malvern, Arkansas, USA. Ichnos 29(3–4), 117–136. doi:10.1080/10420940.2023.2182298 Der Arkadelphia Marl gehört zu den jüngsten vollständig kreidezeitlichen Meeresablagerungen der nordamerikanischen Golfküstenebene.¹⁸Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634¹⁹Larina, E. et al. (2016). Upper Maastrichtian ammonite biostratigraphy of the Gulf Coastal Plain (Mississippi Embayment, southern USA). Cretaceous Research 60, 128–151. doi:10.1016/j.cretres.2015.11.010 

Die Artenvielfalt des Arkadelphia Marl sowie seiner Nachbarformationen sind in einem eigenen Artikel gelistet. Alle spektakulären Lebewesen der Meereswelt, also von den Muscheln, Kopffüßern und Fischen, bis hin zu den mächtigen Meeresreptilien, die dort lebten, findest du hier!

Weitere Lagerstätten der oberkreidezeitlichen Meere in und um Nordamerika:

Nordpolarmeer: Kanguk Formation Kaguyak Formation Matanuska Formation Pazifik-Küste: Cabrillo Formation Gabriola Formation Moreno Formation Golfregion: Arkadelphia Marl Cárdenas Formation Corsicana Marl Escondido Formation Habana Formation Kemp Clay  Neylandville Marl Méndez Formation Owl Creek Formation Potrerillos Formation Prairie Bluff Chalk Formation Providence Sand Formation Pierre Seaway: Pierre Shale Formation Fox Hills Formation Hell Creek Formation Lance Formaion Ferris Formation Atlantikküste: Hornerstown Formation Navesink Formation New Egypt Formation Peedee Formation Red Bank Sand Severn Formation Tinton Formation

Alle anderen Lagerstätten, die in meinen Büchern eine Rolle spielen, erreichst du über meine interaktive Karte:

Quellenangaben:

• 1
  Hill, R. T. (1888). The Neozoic geology of southwestern Arkansas. Annual Report of the Geological Survey of Arkansas for 1888 2, 1–260. ↩︎
• 2
  McFarland, J. D. (2004). Stratigraphic summary of Arkansas. Arkansas Geological Commission Information Circular 36, 39 S. ↩︎
• 3
  Dane, C. H. (1929). Upper Cretaceous formations of southwestern Arkansas. Arkansas Geological Survey Bulletin 1, 215 S. ↩︎
• 4
  Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192 ↩︎
• 5
  Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634 ↩︎
• 6
  Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192 ↩︎
• 7
  McFarland, J. D. (2004). Stratigraphic summary of Arkansas. Arkansas Geological Commission Information Circular 36, 39 S. ↩︎
• 8
  Stringer, G. L. & Sloan, J. C. (2023). First Cretaceous teleostean otolith assemblage (Arkadelphia Formation, upper Maastrichtian) from Arkansas, USA, early Gadiformes, and the Western Interior Seaway. PaleoBios 40(3), 1–39. doi:10.5070/P940361192 ↩︎
• 9
  Becker, M. A., Mallery, C. S. & Chamberlain, J. A. Jr. (2010). Osteichthyans from an Arkadelphia Formation–Midway Group lag deposit (Late Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, Arkansas, U.S.A. Journal of Vertebrate Paleontology 30(4), 1019–1036. doi:10.1080/02724634.2010.483603 ↩︎
• 10
  Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2013). Plesiosaurian remains from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, near Malvern, Arkansas, U.S.A. Paludicola 9(3), 131–143. ↩︎
• 11
  Skinner, H. C. (1962). Arkadelphia Foraminiferida. Tulane Studies in Geology 1(1), 1–72. ↩︎
• 12
  Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634 ↩︎
• 13
  Becker, M. A., Chamberlain, J. A. Jr. & Wolf, G. E. (2006). Chondrichthyans from the Arkadelphia Formation (Upper Cretaceous: Upper Maastrichtian) of Hot Spring County, Arkansas. Journal of Paleontology 80(4), 700–716. doi:10.1666/0022-3360(2006)80[700:CFTAFU]2.0.CO;2 ↩︎
• 14
  Larina, E. et al. (2016). Upper Maastrichtian ammonite biostratigraphy of the Gulf Coastal Plain (Mississippi Embayment, southern USA). Cretaceous Research 60, 128–151. doi:10.1016/j.cretres.2015.11.010 ↩︎
• 15
  Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2013). Plesiosaurian remains from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, near Malvern, Arkansas, U.S.A. Paludicola 9(3), 131–143. ↩︎
• 16
  Becker, M. A., Maisch, H. M. IV & Chamberlain, J. A. Jr. (2016). Turtles from an Arkadelphia Formation–Midway Group lag deposit (Maastrichtian–Paleocene), Hot Spring County, Arkansas, USA. Geosciences 6(3), 41. doi:10.3390/geosciences6030041 ↩︎
• 17
  Maisch, H. M. IV & Becker, M. A. (2022). Teredolites driftwood from the Arkadelphia Formation–Midway Group contact (K-Pg), Malvern, Arkansas, USA. Ichnos 29(3–4), 117–136. doi:10.1080/10420940.2023.2182298 ↩︎
• 18
  Pitakpaivan, K. & Hazel, J. E. (1994). Ostracodes and chronostratigraphic position of the Upper Cretaceous Arkadelphia Formation of Arkansas. Journal of Paleontology 68(1), 111–122. doi:10.1017/S0022336000025634 ↩︎
• 19
  Larina, E. et al. (2016). Upper Maastrichtian ammonite biostratigraphy of the Gulf Coastal Plain (Mississippi Embayment, southern USA). Cretaceous Research 60, 128–151. doi:10.1016/j.cretres.2015.11.010 ↩︎

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