Peedee Formation - Die Weißen Steine

Lesedauer 8 Minuten

Die Peedee Formation ist eine fossilreiche marine Gesteinsfolge des Maastrichtiums in North Carolina und South Carolina, deren glaukonitische Sande, Tone und kalkreiche Schichten vielfältige Lebensgemeinschaften des Atlantikschelfs vor Appalachia bewahren, darunter Haie, Rochen, Mosasaurier, Muscheln, Kopffüßer und außergewöhnliche Stachelhäuter.

Edmund Ruffin

Die Geschichte der Peedee Formation begann mit einer pragmatischen Frage: Welche kalkreichen Sedimente eigneten sich zur Verbesserung landwirtschaftlicher Böden? Edmund Ruffin untersuchte in der Mitte des 19. Jahrhunderts die Mergelvorkommen South Carolinas und erkannte anhand ihrer Fossilien, dass sie aus der Kreidezeit stammen müssten. 1843 führte er für diese Schichten den Namen Peedee bed ein, für kreidezeitliche Mergel am Great Pee Dee River.¹ Später wurden dieselben Ablagerungen zeitweise als Burches Ferry Marl bezeichnet; der ältere Name Peedee setzte sich jedoch durch. Im frühen zwanzigsten Jahrhundert beschrieb Lloyd W. Stephenson die Einheit ausführlicher und festigte ihre Verwendung als Formation.² Die spätere Gliederung ihrer Schichten in der Region stützt sich auf Gesteinsmerkmale, Fossilgemeinschaften und die Untersuchung von Bohrkernen.³

Unconformity: Pee Dee Formation (top) and Donoho Creek Formation (bottom) + belemnites. Near Florence, SC.
by
u/Repulsive_Tune_8677 in
geology

Aufschlüsse der Peedee Formation an der Mill Branch Road in Pamplico, South Carolina. Hier liegt die Typlokalität Burches Ferry. Bildquelle: Repulsive_Tune_8677 / Reddit.

Geologie

Die Peedee Formation erstreckt sich durch die atlantische Küstenebene von North Carolina und South Carolina. Oberirdisch erscheint sie vor allem in Flussanschnitten und Steinbrüchen. Zur Küste hin setzt sie sich unter jüngeren Ablagerungen und teilweise unter dem heutigen Meeresboden fort. Regionale Beschreibungen nennen eine Mächtigkeit von bis zu etwa 270 Metern, während einzelne Aufschlüsse nur kleine Ausschnitte dieser Folge zeigen. Dunkelgraue bis grünliche, feinkörnige Quarzsande wechseln mit tonigen Sanden, Tonen und sandigen Mergeln. Glimmer und das grüne Mineral Glaukonit gehören zu den charakteristischen Bestandteilen. Kalkreiche Partien bilden festere Mergelsteine, unreine Kalksteine oder unregelmäßige Konkretionen. Muschelschalen können einzelne Lagen stark anreichern. Die Formation liegt über älteren Ablagerungen der Black Creek Group, besonders der Donoho Creek Formation. Ihre Obergrenze ist vielerorts eine Erosionsfläche. In North Carolina folgt beispielsweise die eozäne Castle Hayne Formation, in South Carolina örtlich die paläozäne Rhems Formation. Dadurch fehlen je nach Fundort unterschiedlich lange Abschnitte der jüngeren Erdgeschichte.⁴⁵

Im südöstlichen North Carolina lässt sich die obere Peedee Formation genauer untergliedern. Der Rocky Point Member umfasst quarzreiche Sande und sandige Kalksteine mit zahlreichen Molluskenresten beziehungsweise deren Abdrücken. Für dieselbe Einheit schlugen Lauck Ward und Blake Blackwelder 1979 den Ersatznamen Scotts Hill Member vor, weil Rocky Point bereits anderweitig verwendet wurde. Beide Bezeichnungen begegnen weiterhin in der Fachliteratur. Darüber liegt örtlich der Island Creek Member, eine überwiegend feinkörnige, tonige und dolomitische Sandfolge mit Grabspuren. Er erreicht 15 Meter Mächtigkeit, kann aber über kurze Entfernungen stark ausdünnen. Im Steinbruch bei Castle Hayne wurde eine rund zwei Meter mächtige fossilführende Partie untersucht. Weitere wichtige Fundgebiete liegen bei Rocky Point und Maple Hill sowie entlang des Cape Fear River. In South Carolina erschließen Burches Ferry, Cains Landing und Allisons Ferry verschiedene Abschnitte der Formation am Great Pee Dee River. Diese örtliche Gliederung lässt sich nicht unverändert auf sämtliche Vorkommen der beiden Bundesstaaten übertragen.⁶⁷⁸⁹

Die Ablagerungsgeschichte führt auf den vom Atlantik überfluteten Schelf vor Appalachia. Während des Maastrichtiums sammelten sich dort Sand, Schlamm und kalkige Organismenreste in unterschiedlich tiefen Meeresbereichen. Regional reichen die Ablagerungen vom früheren bis ins späte Maastrichtium. Kalkige Nannofossilien ermöglichen ihre zeitliche Einordnung. Untersuchungen bei Kure Beach unterscheiden zwei Ablagerungssequenzen, Peedee I und Peedee II, die durch Veränderungen des Meeresspiegels und Unterbrechungen der Sedimentation geprägt wurden. In South Carolina entwickelten sich äußere zu mittleren Schelfbedingungen. Die oberen Schichten North Carolinas umfassen auch Bereiche des inneren Schelfs. Strömungen konnten feinen Schlamm auswaschen und Schalen konzentrieren, während Bodentiere andere Sedimente durchwühlten. Bei Burches Ferry wurden große Mengen älteren campanischen Materials erneut abgelagert. Die jüngsten Fossilgemeinschaften geben Einblicke in das Meeresleben vor dem Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren. Die verbreiteten Schichtlücken an der Obergrenze zeigen allerdings, dass der Übergang ins Paläogen nicht überall vollständig erhalten ist.¹⁰¹¹¹²

Heutige Lage der Peedee Formation:

Lage: North Carolina, South Carolina

Benannt: 1843 durch Edmund Ruffin

Koordinaten heute: 34.03°N, 79.31°’W

Paläo-Koordinaten: 37.5° N, 45.9° W

Alter: 70–66 Ma

Liegt unter: Castle Hayne Formation, Rhems Formation

Liegt über: Black Creek Group; Donoho Creek Formation

Gruppe: Lumbee Group

Subeinheiten: Regional Rocky Point Member (auch Scotts Hill Member genannt) und Island Creek Member

Paläo-Lage der Peedee Formation:

Fossilbericht

Der Fossilbericht der Peedee Formation umfasst sowohl Bewohner des Meeresbodens als auch Tiere der freien Wassersäule. Muscheln, darunter Austern wie Exogyra costata, treten zusammen mit Schnecken, Kahnfüßern und Kopffüßern, vor allem Belemniten auf. Die massiven Rostren von Belemnitella americana gehören zu ihren bekanntesten Fossilien. Besonders vielfältig sind auch die Stachelhäuter: Neben Seeigeln wie Hardouinia mortonis wurden mehrere bemerkenswerte Seesterne beschrieben, darunter Aldebarania arenitea und Peedeeaster sandersoni. Auch Sclerasterias ist nachgewiesen. Winzige, frei schwimmende Seelilien der Roveacrinida erweitern das Bild um eine leicht übersehene Tiergruppe. Eine Untersuchung unterschied fünf Arten, einschließlich Peedeecrinus sadorfi; ihre Verwandtschaft mit europäischen Formen belegt weiträumige Verbindungen der spätkreidezeitlichen Meere. Krebse, etwa Peedeehomola deanbogani, ergänzen die Bodenfauna. Foraminiferen, Ostrakoden und kalkige Nannofossilien liefern Informationen über Alter und Umweltbedingungen. Grabgänge zeigen, dass Organismen den Meeresboden intensiv bearbeiteten. Je nach Fundstelle sind die Fossilien als ursprüngliche Hartteile, isolierte Skelettelemente, Abdrücke oder Steinkerne erhalten und erschließen dadurch unterschiedliche Teile der einstigen Lebensgemeinschaften des Schelfmeeres.¹³¹⁴¹⁵¹⁶¹⁷¹⁸

Unter den Wirbeltieren sind Haie und Rochen besonders gut untersucht. Eine Studie aus dem Island Creek Member bei Castle Hayne dokumentierte 23 Arten aus 20 Gattungen, darunter Squalicorax, Cretalamna und den Rochen Ptychotrygon clementsi. Große Räuber standen neben zahlreichen kleineren Formen; auch Knochenfische sind belegt. Mosasaurierzähne aus aufgespültem Material bei Holden Beach wurden 2024 unter anderem Halisaurus, Mosasaurus und prognathodontinen Mosasauriern zugeordnet. Einige Artbestimmungen bleiben ausdrücklich vorläufig, etwa Mosasaurus cf. beaugei, Mosasaurus cf. hoffmannii und Prognathodon cf. solvayi. Diese Strandfunde stammen aus gebaggertem Sediment und besitzen deshalb keine beobachtete ursprüngliche Schichtposition. Ein bei Maple Hill gefundener Flugsaurieroberschenkel wurde vorsichtig mit Azhdarchiden verglichen. Er erweitert den Blick auf Tiere, die auch außerhalb des Meeres lebten. Die Formation bleibt ihrem Ablagerungsraum nach eine Meereslagerstätte. Bei Burches Ferry können zudem ältere Fossilien umgelagert sein; ihre Einordnung verlangt daher eine genaue Kenntnis der jeweiligen Fundschicht und ihres geologischen Zusammenhangs innerhalb der Schichten.¹⁹²⁰²¹²²

Auch außerhalb der regionalen Geologie erlangten ihre Fossilien der Peedee Formation Bedeutung: Ein Belemnitenrostrum lieferte das ursprüngliche Referenzmaterial des PDB Standards für stabile Isotope. Der Name lebt heute in der VPDB Referenzskala weiter. Aus einem ursprünglich landwirtschaftlich untersuchten Mergelvorkommen wurde damit sowohl eine wichtige Fossillagerstätte als auch ein historischer Bezugspunkt geochemischer Messungen.²³

Die Artenvielfalt der Peedee Formation sowie ihrer Nachbarformationen ist 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 des kreidezeitlichen Atlantiks:

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
Ruffin, E. (1843). Report of the commencement and progress of the Agricultural Survey of South Carolina for 1843. A. H. Pemberton, Columbia, 120 S. Geolex: Originalbeschreibung und spätere Verwendung ↩︎
2
Stephenson, L. W. (1923). The Cretaceous formations of North Carolina. Part I: Invertebrate fossils of the Upper Cretaceous formations, with a supplemental chapter on the decapod crustaceans of the Upper Cretaceous formations by M. J. Rathbun. North Carolina Geological and Economic Survey 5, 604 S. Edwards and Broughton, Raleigh. ↩︎
3
Ruffin, E. (1843). Report of the commencement and progress of the Agricultural Survey of South Carolina for 1843. A. H. Pemberton, Columbia, 120 S. Geolex: Originalbeschreibung und spätere Verwendung ↩︎
4
Gohn, G. S. (1992). Revised nomenclature, definitions, and correlations for the Cretaceous formations in USGS-Clubhouse Crossroads #1, Dorchester County, South Carolina. U.S. Geological Survey Professional Paper 1518, 1–39. doi:10.3133/pp1518 ↩︎
5
Edwards, L. E. et al. (2000). Supplement to the preliminary stratigraphic database for subsurface sediments of Dorchester County, South Carolina. U.S. Geological Survey Open-File Report 00-049-B, 44 S. Bericht ↩︎
6
Ward, L. W. & Blackwelder, B. W. (1979). Scotts Hill Member (new name) of the Cretaceous Peedee Formation of southeasternmost North Carolina and east-central South Carolina. In Sohl, N. F. & Wright, W. B. (Hgg.), Changes in stratigraphic nomenclature by the U.S. Geological Survey, 1978. U.S. Geological Survey Bulletin 1482-A, A87–A88. doi:10.3133/b1482A ↩︎
7
Case, G. R. et al. (2017). A late Maastrichtian selachian assemblage from the Peedee Formation of North Carolina, USA. Vertebrate Anatomy Morphology Palaeontology 3, 63–80. doi:10.18435/B5T88N ↩︎
8
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9
Cicimurri, D. J. & Ebersole, J. A. (2020). First occurrence of a partial dentition of Rhombodus binkhorsti (Batomorphii: Rhombodontidae) in the Americas, with comments on the North American distribution of the species. Paludicola 13(1), 52–66. Publikation ↩︎
10
Harris, W. B. & Self-Trail, J. M. (2006). Late Cretaceous base level lowering in Campanian and Maastrichtian depositional sequences, Kure Beach, North Carolina. Stratigraphy 3(3), 195–216. Publikation ↩︎
11
Self-Trail, J. M., Christopher, R. A. & Prowell, D. C. (2002). Evidence for large-scale reworking of Campanian sediments into the upper Maastrichtian Peedee Formation at Burches Ferry, South Carolina. Southeastern Geology 41(3), 145–158. Publikation ↩︎
12
Cicimurri, D. J. & Ebersole, J. A. (2020). First occurrence of a partial dentition of Rhombodus binkhorsti (Batomorphii: Rhombodontidae) in the Americas, with comments on the North American distribution of the species. Paludicola 13(1), 52–66. Publikation ↩︎
13
Tweet, J. S., Santucci, V. L. & Kenworthy, J. P. (2009). Paleontological resource inventory and monitoring: Southeast Coast Network. Natural Resource Technical Report NPS/NRPC/NRTR—2009/197. National Park Service, Fort Collins. Bericht ↩︎
14
Blake, D. B. & Sturgeon, K. (1995). Aldebarania arenitea, a new genus and species of Astropectinidae (Asteroidea; Echinodermata) from the Maastrichtian (Upper Cretaceous) Peedee Formation of North Carolina. Journal of Paleontology 69(2), 376–380. doi:10.1017/S0022336000034697 ↩︎
15
Mah, C. L. (2022). A new genus and species of Goniasteridae, Peedeeaster sandersoni, and the first occurrence of Sclerasterias (Asteriidae) from the Cretaceous Peedee Formation of North Carolina. Zootaxa 5138(5), 533–548. doi:10.11646/zootaxa.5138.5.2 ↩︎
16
Gale, A. S., Sadorf, E. & Jagt, J. W. M. (2018). Roveacrinida (Crinoidea, Articulata) from the upper Maastrichtian Peedee Formation (upper Cretaceous) of North Carolina, USA: The last pelagic microcrinoids. Cretaceous Research 85, 176–192. doi:10.1016/j.cretres.2018.01.008 ↩︎
17
Garassino, A., Clements, D. & Vega, F. J. (2015). A new homolid crab, Peedeehomola deanbogani n. gen., n. sp., from the Peedee Formation (late Maastrichtian), Rocky Point Member, North Carolina, USA. Paleontología Mexicana 4(2), 25–29. doi:10.22201/igl.05437652e.2015.4.2.150 ↩︎
18
Rempert, T. H., Martens, B. P. & Vinkeles Melchers, A. P. M. (2024). Mosasaurs (Squamata: Mosasauridae) from the Late Cretaceous (Late Maastrichtian) of North Carolina, USA. Proceedings of the Zoological Institute RAS 328(3), 384–391. doi:10.31610/trudyzin/2024.328.3.384 ↩︎
19
Case, G. R. et al. (2017). A late Maastrichtian selachian assemblage from the Peedee Formation of North Carolina, USA. Vertebrate Anatomy Morphology Palaeontology 3, 63–80. doi:10.18435/B5T88N ↩︎
20
Rempert, T. H., Martens, B. P. & Vinkeles Melchers, A. P. M. (2024). Mosasaurs (Squamata: Mosasauridae) from the Late Cretaceous (Late Maastrichtian) of North Carolina, USA. Proceedings of the Zoological Institute RAS 328(3), 384–391. doi:10.31610/trudyzin/2024.328.3.384 ↩︎
21
Parris, D. C., Grandstaff, B. S. & Clements, D. (2004). A pterosaur femur from the Upper Cretaceous of North Carolina. Southeastern Geology 43(1), 51–55. Zeitschriftenarchiv ↩︎
22
Self-Trail, J. M., Christopher, R. A. & Prowell, D. C. (2002). Evidence for large-scale reworking of Campanian sediments into the upper Maastrichtian Peedee Formation at Burches Ferry, South Carolina. Southeastern Geology 41(3), 145–158. Publikation ↩︎
23
Tweet, J. S., Santucci, V. L. & Kenworthy, J. P. (2009). Paleontological resource inventory and monitoring: Southeast Coast Network. Natural Resource Technical Report NPS/NRPC/NRTR—2009/197. National Park Service, Fort Collins. Bericht ↩︎

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