Stanowisko Stevns
Kolejnym miejscem, które mogliśmy odwiedzić podczas naszej podróży było Stevens Klint. Jest to nadmorski klif o długości 15 km i wysokości sięgającej do 41 m, położony we wschodniej Danii, około 40 km na południe od Kopenhagi (Ryc. 1). W latach 80. XX w., klif odegrał znaczną rolę w ogólnoświatowych badaniach nad przyczynami masowego wymierania i wpływem impaktów kosmicznych na życie na Ziemi. Był to jeden z pierwszych obszarów, które skłoniły naukowców do rozważenia uderzenia asteroidy jako przyczyny późnokredowego masowego wymierania (Damholt i Surlyk, 2012). W 2014 roku został wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO.
Obecna w klifie drobnoziarnista warstwa, reprezentująca granicę kreda-paleogen (tj. czas uderzenia meteorytu Chicxulub, który spadł na półwysep Jukatan w Zatoce Meksykańskiej), wyznacza poważny kryzys ekologiczny i masowe wymieranie, które 65,5 miliona lat temu zakończyło erę mezozoiczną (Ryc. 2). Upadek asteroidy o średnicy sięgającej 10-15 km spowodował osadzanie drobno rozproszonych metalicznych cząstek pochodzenia pozaziemskiego związanych z fragmentami asteroidy lub mikrometeorytami podążającymi za asteroidą, lub z intensywnym dopływem kosmicznego pyłu (Korchagin i Tsel’movich 2011).
Obecnie uznaje się, że Stevns Klint jest najważniejszym i łatwo dostępnym miejscem, gdzie można zobaczyć osadowy zapis chmury popiołu utworzonej przez uderzenie meteorytu.
W przeanalizowanych osadach lądowych, pochodzących z około 350 lokalizacji na całym świecie, stwierdzono, że miąższość warstwy sadzy wskazywałaby na całkowite spłonięcie biosfery (Robertson et al., 2013). Z kolei osady morskie wskazują na wystąpienie megatsunami, które zaobserwowano w zapisach kopalnych okolicy Zatoki Meksykańskiej (Norris et al, 2000). Wulkanizm schyłku późnej kredy był dobrze rozwinięty, co przejawia się jako miąższe wylewy bazaltoidów na Płw. Dekan. Silny wstrząs sejsmiczny wywołany impaktem, spotęgował wzmożoną działalność wulkaniczną, czego skutkiem było dodatkowe zwiększenie ilości pyłów zawieszonych w poimpaktowej atmosferze.
Budowę geologiczną klifu stanowią trzy główne, dominujące horyzonty (Ryc. 3 ). Dolnokredowy horyzont jest reprezentowany przez miękką kredę piszącą, stanowiącą charakterystyczny przykład osadzania w epikontynentalnym morzu kredowym, które pokrywało większość północno-zachodniej Europy. Horyzont środkowy to warstwa osadów stanowiąca warstwę graniczną rozdzielającą kredę i paleogen (czerwona linia na rycinach 2 i 3), a horyzont górny zbudowany jest ze zwięzłych wapieni paleogeńskich i osadów czwartorzędowych (Damholt i Surlyk, 2012).
Kredowe osady w okolicy klifu charakteryzują się miąższością około 700 m (w kierunku północnym miąższość kredy wzrasta nawet do 2 km), wysoką jednorodnością (1-2% nierozpuszczalnych pozostałości), niskim stopniem diagenezy (spowodowanym zawartością 95% kalcytu niskomagnezowego), wysoką porowatością, niską przepuszczalnością oraz wysokim podsiąkaniem kapilarnym (do 1,5 m). Osady pelagiczne i hemipelagiczne są warstwowane, często wykazując cykliczność, np. w postaci cykli marglisto-kredowych. W kredzie piszącej występują liczne mikroskamieniałości, szczątki ryb, rekinów, co kontrastuje z niemalże całkowitym ich brakiem w warstwach powyżej. Występują również konkrecje krzemieni (Anderskouv et al., 2007).
Warstwa ilasto-diamiktonowa (zbudowana z wymieszanych osadów klastycznych, Ryc. 4) jest wzbogacona w pierwiastki typowe dla składu materii kosmicznej. Wysokie zawartości Ni, Co i Zn w analizowanym przez Premovicia i in. (2008) smektycie ze Stevns Klint, wykluczają jego lokalne potencjalnie wulkaniczne pochodzenie, związane z chemicznym wietrzeniem bazaltów. Rozkład tych metali w tzw. osadach KPB (Cretaceous-Paleogene Boundary) na świecie, w tym w Fish Clay (horyzont z większą ilością pozostałości kostnych ryb, niż w sąsiadujacych horyzontach), sugeruje wspólne globalne źródło, skorelowane z kosmogenicznym irydem. Stężenia Ni i Co w smektycie Stevns Klint są niższe niż w chondrytach C1, natomiast stężenie Zn jest wyższe, co sugeruje meteorytowe pochodzenie Ni i Co oraz skorupowe pochodzenie Zn. Jego źródłem mogło być IEF (impact-ejecta fallout), na pobliskiej glebie w Stevns Klint, wymyte przez zakwaszone wody powierzchniowe po impakcie. Gleba w Stevns Klint była bogata w Ni, Co i Zn, które zostały zaabsorbowane przez smektyt i przeniesione do Fish Clay z powodu erozji przybrzeżnej. W obrębie paleogeńskich skał węglanowych odsłaniających się wzdłuż Stevns Klint występują czarne pasma krzemieni przecinane licznymi powierzchniami erozyjnymi. Dodatkowo w obrębie wapieni znajdują się pasma krzemienia powstałego przez chemiczny wzrost kryształów krzemionki w domichniach skorupiaków. Wapienne ławice mają wysokość 5-10 m i długość do 300 m, i występuje w nich różnorodna fauna (Anderskouv et al., 2007).
Literatura:
- Anderskouv K., Damholt T., Surlyk F., 2007. Late Maastrichtian chalk mounds, Stevns Klint, Denmark—Combined physical and biogenic structures. Sedimentary Geology 200, 57-72.
- Damholt T., Surlyk F., 2012. Nomination of Stevns Klint for inclusion in the World Heritage List, 387 pp.
- Korchagin O.A., Tsel’movich V.A., 2011. Cosmic particles (micrometeorites) and nanospheres from the Cretaceous-Paleogene (K/T) boundary clay layer at the Stevns Klint Section, Denmark, Doklady Earth Sciences 437, 449-454).
- Norris R.D., Firth J., Blusztajn J.S., Ravizza G., 2000. Mass failure of the North Atlantic margin triggered by the Cretaceous-Paleogene bolide impact. Geology, 28(12), 1119-1122.
- Premovic P.I., Todorović B.Ž., Stanković M.N., 2008. Cretaceous-Paleogene boundary (KPB) Fish Clay at Højerup (Stevns Klint, Denmark): Ni, Co, and Zn of the black marl. Geologica Acta 6(4), 369-382.
- Robertson D.S., Lewis W.M., Sheehan P.M., Toon O.B. 2013. K/Pg Extinction: Re-evaluation of the Heat/Fire Hypothesis. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 118: 329-336.
- Surlyk F., 1979. Guide to Stevns Klint. Cretaceous Tertiary Boundary Events 1, 164-170.
