Prairie Bluff Chalk

Eine fossilreiche marine Formation des späten Maastrichtiums in Alabama und Mississippi ist die Prairie Bluff Chalk, deren helle Kreide- und Mergelschichten Ammoniten, Muscheln, Seeigel und Meeresreptilien bergen. Sie eröffnen an bedeutenden Grenzprofilen Einblicke in die letzten Phasen der kreidezeitlichen Meere und die verheerenden Folgen des Chicxulub-Einschlags eröffnen.

Alexander Winchell

Alexander Winchell beschrieb die Einheit 1857 als Prairie Bluff limestone. Namensgebend sind die Aufschlüsse bei Prairie Bluff am Alabama River in Wilcox County, Alabama. Damals standen einzelne Gesteinsbänke und ihre auffälligen Fossilien im Mittelpunkt, die regionale Einordnung der Kreideablagerungen war gerade noch im Aufbau.1Winchell, A. (1857). Notes on the geology of middle and southern Alabama. Proceedings of the American Association for the Advancement of Science 10, 82–93.2Stephenson, L. W. & Monroe, W. H. (1937). Prairie Bluff Chalk and Owl Creek Formation of Eastern Gulf Region. AAPG Bulletin 21(6), 806–809. Online Lloyd William Stephenson und William H. Monroe griffen seine Bezeichnung 1917 erstmalig wieder auf und erhoben sie 1937 unter der Bezeichnung Prairie Bluff Chalk zur eigenständigen Formation. Dabei bezogen die Autoren auch Schichten ein, die zuvor als Oktibbeha Tongue bezeichnet worden waren. Diese Neuordnung machte die seitlichen Übergänge zwischen kalkreichen und sandig-tonigen Ablagerungen besser nachvollziehbar. Heute gehört die Prairie Bluff Chalk zur Selma Group.3Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954

Referenzaufschluss des Prairie Bluff Chalk bei Starkville in Mississippi, am Trim Cane Creek. Bildquelle: GoogleMaps.

Geologie

Die Prairie Bluff Chalk zieht sich von Mississippi durch das westliche und zentrale Alabama und bildet dort einen Teil der obersten Selma Group. Ihre Mächtigkeit schwankt beträchtlich: Klassische Beschreibungen nennen bis etwa einundzwanzig Meter, aus dem südlichen Lowndes County sind rund vierunddreißig Meter bekannt. Viele Aufschlüsse zeigen jedoch nur wenige Meter der gesamten Einheit. Die Gesteine reichen von weißer bis blaugrauer, sandiger Kreide über kalkreiche Mergel bis zu schluffigen, örtlich glimmerführenden Lagen. Glaukonit und Quarzsand belegen wechselnde Ablagerungen mit Einträgen vom Festland sowie die Bildung mariner Minerale. Am untersuchten Starkville-Profil wechseln festere Kreidebänke mit weicheren Mergeln. Solche Schichtpaare sind meist fünfzig bis sechzig Zentimeter mächtig. Grabgänge durchziehen die Ablagerungen und verwischen vielfach ihre ursprünglichen Strukturen. Besonders fossilreich sind örtliche Muschelkonzentrationen und phosphathaltige Horizonte. Bedeutende regionale Fundgebiete liegen bei Starkville und Houston in Mississippi sowie bei Prairie Bluff, Mooseland, Braggs und Moscow Landing in Alabama.⁴U.S. Geological Survey. Geolex: Prairie Bluff publications. National Geologic Map Database. Online⁵Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A⁶Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954⁷Larina, 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 Prairie Bluff Chalk überlagert meist die Ripley Formation, regional auch ältere Kreideeinheiten, jeweils mit einer Schichtlücke an der Basis. Nach Nordmississippi geht sie seitlich in die stärker tonig-sandige Owl Creek Formation über. Nach Osten verzahnt sie sich mit dem Providence Sand. Darüber folgt überwiegend die paläozäne Clayton Formation. Diese Beziehungen spiegeln gleichzeitig bestehende Lebensräume entlang eines breiten Schelfs wider. Ammoniten unterscheiden innerhalb der Kreideschichten die Zonen von Discoscaphites conradi, Discoscaphites minardi und Discoscaphites iris. Die jüngste Zone ist bei Starkville, Houston und Mooseland nachgewiesen. Bei Moscow Landing fehlen dagegen Teile der jüngsten Abfolge. Auch andernorts unterbrechen Erosionsflächen die Überlieferung unterschiedlich lange. Für Starkville ergibt eine zyklostratigraphische Rekonstruktion eine Lücke von ungefähr achtzigtausend Jahren vor der Kreide-Paläogen-Grenze. Am Trim Cane Creek liegen oberhalb der Kreide Einschlagskügelchen führende Ereignislagen an der Basis der Clayton Formation. Zusammen ermöglichen diese Profile einen Vergleich zwischen dem letzten Kreidemeer, dem Grenzereignis und der anschließenden Erholung.⁸Larina, 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.2015.11.010⁹Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954¹⁰Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887¹¹Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A

Zur Zeit ihrer Ablagerung erstreckte sich am nördlichen Golf von Mexiko ein flach geneigtes Schelfmeer. Die Prairie Bluff Chalk entstand überwiegend abseits der Küsten, während benachbarte sandigere Einheiten stärkeren Einfluss von Flüssen und Deltas zeigen. Kalkiges Nannoplankton lieferte einen wesentlichen Teil des feinen Karbonatschlamms. Dazu kamen Foraminiferenschalen und unterschiedlich viel Ton, Schluff und Sand vom Festland, die über Flüsse eingespült wurden. Für untersuchte Bereiche werden Wassertiefen von ungefähr fünfzig bis hundert Metern rekonstruiert. Meeresspiegelschwankungen veränderten Sedimentzufuhr und Ablagerungsräume. Bei geringer Sedimentation konnten sich Schalen, phosphatische Steinkerne und besiedelte Hartgründe konzentrieren. Die regelmäßigen Kreide-Mergel-Wechsel bei Starkville zeichnen außerdem klimatische Rhythmen nach, die mit Veränderungen der Erdbahnparameter zusammenhängen. So zeigen die Gesteine zugleich lokale Lebensräume und Signale überregionaler Umweltveränderungen. An der K-Pg-Grenze endete diese Sedimentation abrupt. Erosion, umgelagerte Kreidebrocken und einschlagsbezogene Ereignislagen dokumentieren örtlich starke Störungen des Meeresbodens. Danach nahm die Ablagerung unter veränderten Bedingungen wieder ihren Lauf, während sich die marine Lebenswelt vom Massenaussterben allmählich erholte.¹²Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954¹³Larina, 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.2015.11.010¹⁴Hart, M. B., Harries, P. J. & Cárdenas, A. L. (2013). The Cretaceous/Paleogene boundary events in the Gulf Coast: Comparisons between Alabama and Texas. Gulf Coast Association of Geological Societies Transactions 63, 235–255. Online¹⁵Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887

Heutige Lage der Prairie Bluff Chalk:

Lage: Mississippi, Alabama

Benannt: 1857 durch Alexander Winchell

Koordinaten heute: 32.13° N, 87.40° W

Paläo-Koordinaten: 40.4° N, 54.9° W

Alter: 69–66 Millionen Jahre

Liegt unter: Clayton Formation

Liegt über: Ripley Formation

Gruppe: Selma Group

Paläo-Lage der Prairie Bluff Chalk:

Fossilbericht

Aus der Prairie Bluff Chalk ist eine vielfältige marine Wirbellosenfauna überliefert, deren häufigste und auffälligsteVertreter die Ammoniten sind. Eine grundlegende Bearbeitung beschrieb achtundzwanzig Arten aus überwiegend dieser Einheit entnommenem Material. Dazu gehören Discoscaphites conradi, Discoscaphites gulosus, Trachyscaphites alabamensis, Sphenodiscus lobatus und Baculiten. Jüngere Untersuchungen ergänzten unter anderem Discoscaphites minardi und bestätigten Discoscaphites iris in jungen Schichten. Die verschiedenen Gehäuseformen reichen von eng eingerollten Scheiben bis zu stabförmigen oder hakenartig gebogenen Schalen. Muscheln und Schnecken ergänzen diese schwimmende Fauna; charakteristisch sind Austern wie Exogyra costata und Kammmuscheln. Seeigel, darunter Diplodetus americanus, erschließen weitere Bewohner des Meeresbodens. Viele aragonitische Molluskenschalen lösten sich nach der Einbettung auf, sodass ihre Formen heute als Steinkerne erhalten sind. Kalkschalige Austern bleiben dagegen häufig besser erkennbar. An manchen Fundstellen tragen Schalen Bohrspuren, Bewuchs durch Moostierchen und Röhrenwürmer. Solche Fossilien erzählen von besiedelten Hartflächen und der wiederholten Umlagerung am Boden eines Meeres, dessen Lebensgemeinschaften kurz vor dem Kreideende noch vielfältig waren.¹⁶Cobban, W. A. & Kennedy, W. J. (1995). Maastrichtian ammonites chiefly from the Prairie Bluff Chalk in Alabama and Mississippi. Journal of Paleontology 69(S44), 1–40. doi:10.1017/S0022336000061096¹⁷Larina, 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.2015.11.010¹⁸Winchell, A. (1857). Notes on the geology of middle and southern Alabama. Proceedings of the American Association for the Advancement of Science 10, 82–93.¹⁹Zachos, L. G. (2017). Paleocene echinoid faunas of the eastern United States. Journal of Paleontology 91(5), 1001–1024. doi:10.1017/jpa.2017.22²⁰Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954²¹Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A

Unter den Wirbeltieren gehören Mosasaurier zu den spektakulärsten Funden. Ein gut erhaltenes Exemplar aus Oktibbeha County, als Mosasaurus cf. hoffmanni bestimmt, eröffnet Einblicke in das Leben nach dem Tod: Fraßspuren und aufgewachsene Muscheln zeigen, wie der auf den Meeresboden gesunkene Kadaver von anderen Organismen genutzt wurde. Seine Knochen lieferten Nahrung und später feste Besiedlungsflächen in einer überwiegend weichen Umgebung, ähnlich wie nach einem Walsturz heute. Die Meeresschildkröte Peritresius ornatus ist aus der Prairie Bluff Chalk Mississippis bekannt. Haizähne und weitere Fischreste ergänzen das Bild der marinen Nahrungsketten. Die kleinsten Fossilien sind für die Forschung ebenso wertvoll: Foraminiferen, kalkiges Nannoplankton und Dinoflagellatenzysten ermöglichen die zeitliche Einordnung der Horizonte. Im jüngsten Abschnitt erscheinen beispielsweise die Nannofossilien von Micula prinsii. Zusammen mit Ammoniten helfen sie, letzte Kreidegemeinschaften von umgelagertem Material in jüngeren Grenzschichten zu unterscheiden.²²Moffitt, J. (2020). Taphonomy of a Late Cretaceous mosasaur specimen from Oktibbeha County, Mississippi. Masterarbeit, Mississippi State University, Starkville. Online²³Gentry, A. D. et al. (2018). A new species of Peritresius Leidy, 1856 (Testudines: Pan-Cheloniidae) from the Late Cretaceous (Campanian) of Alabama, USA, and the occurrence of the genus within the Mississippi Embayment of North America. PLOS ONE 13(4), e0195651. doi:10.1371/journal.pone.0195651²⁴Harrell, T. L., Jr., Pérez-Huerta, A. & Phillips, G. (2016). Strontium isotope age-dating of fossil shark tooth enameloid from the Upper Cretaceous Strata of Alabama and Mississippi, USA. Cretaceous Research 62, 1–12. doi:10.1016/j.cretres.2016.01.011²⁵Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954²⁶Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887

Die Artenvielfalt der Prairie Bluff Chalk 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 der nördlichen Golfküste:

Arkadelphia Marl Ripley Formation Owl Creek Formation Prairie Bluff Chalk Formation Providence Sand Formation

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

Quellenangaben:

• 1
  Winchell, A. (1857). Notes on the geology of middle and southern Alabama. Proceedings of the American Association for the Advancement of Science 10, 82–93. ↩︎
• 2
  Stephenson, L. W. & Monroe, W. H. (1937). Prairie Bluff Chalk and Owl Creek Formation of Eastern Gulf Region. AAPG Bulletin 21(6), 806–809. Online ↩︎
• 3
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 4
  U.S. Geological Survey. Geolex: Prairie Bluff publications. National Geologic Map Database. Online ↩︎
• 5
  Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A ↩︎
• 6
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 7
  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 ↩︎
• 8
  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 ↩︎
• 9
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 10
  Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887 ↩︎
• 11
  Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A ↩︎
• 12
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 13
  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 ↩︎
• 14
  Hart, M. B., Harries, P. J. & Cárdenas, A. L. (2013). The Cretaceous/Paleogene boundary events in the Gulf Coast: Comparisons between Alabama and Texas. Gulf Coast Association of Geological Societies Transactions 63, 235–255. Online ↩︎
• 15
  Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887 ↩︎
• 16
  Cobban, W. A. & Kennedy, W. J. (1995). Maastrichtian ammonites chiefly from the Prairie Bluff Chalk in Alabama and Mississippi. Journal of Paleontology 69(S44), 1–40. doi:10.1017/S0022336000061096 ↩︎
• 17
  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 ↩︎
• 18
  Winchell, A. (1857). Notes on the geology of middle and southern Alabama. Proceedings of the American Association for the Advancement of Science 10, 82–93. ↩︎
• 19
  Zachos, L. G. (2017). Paleocene echinoid faunas of the eastern United States. Journal of Paleontology 91(5), 1001–1024. doi:10.1017/jpa.2017.22 ↩︎
• 20
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 21
  Sohl, N. F. (1960). Archeogastropoda, Mesogastropoda, and stratigraphy of the Ripley, Owl Creek, and Prairie Bluff formations. U.S. Geological Survey Professional Paper 331-A, 1–151. doi:10.3133/pp331A ↩︎
• 22
  Moffitt, J. (2020). Taphonomy of a Late Cretaceous mosasaur specimen from Oktibbeha County, Mississippi. Masterarbeit, Mississippi State University, Starkville. Online ↩︎
• 23
  Gentry, A. D. et al. (2018). A new species of Peritresius Leidy, 1856 (Testudines: Pan-Cheloniidae) from the Late Cretaceous (Campanian) of Alabama, USA, and the occurrence of the genus within the Mississippi Embayment of North America. PLOS ONE 13(4), e0195651. doi:10.1371/journal.pone.0195651 ↩︎
• 24
  Harrell, T. L., Jr., Pérez-Huerta, A. & Phillips, G. (2016). Strontium isotope age-dating of fossil shark tooth enameloid from the Upper Cretaceous Strata of Alabama and Mississippi, USA. Cretaceous Research 62, 1–12. doi:10.1016/j.cretres.2016.01.011 ↩︎
• 25
  Naujokaitytė, J. et al. (2021). Milankovitch cyclicity in the latest Cretaceous of the Gulf Coastal Plain, USA. Sedimentary Geology 421, 105954. doi:10.1016/j.sedgeo.2021.105954 ↩︎
• 26
  Sosa-Montes de Oca, C. et al. (2024). Intense Changes in the Main Source of Organic Carbon to the Gulf Coastal Plain Following the Cretaceous-Paleogene Boundary. Paleoceanography and Paleoclimatology 39(8), e2024PA004887. doi:10.1029/2024PA004887 ↩︎

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