Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej

ACTA SOCIETATIS METHEORITICAE POLONORUM Rocznik Polskiego Towarzystwa Meteorytowego Vol. 3, 2012 Tomasz BRACHANIEC 1 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej Geochemical record of K/T extinction certificate of cosmic catastrophe Abstract: The most important event in the study causes of K/T extinction became Alvarez results of 1980. They were the first, by examining the position in Gubbio and Stevns Klint, suggested a link between high values of the platinum elements in the sediment and the extinction 65 million years ago. For a thorough analysis of the geochemical anomalies is necessary continuous sedimentary record on the K/T boundary. Because of the stratigraphic gap in the Central Valley of Vistula iridium content test results were inaccurate. In 2008 discovered the first complete record of iridium anomalies in eastern Poland, in Lechówka quarry. Keywords: K/T boundary, Alvarez, iridium, platinum elements, geochemical anomalies, Central Valley of Vistula Wielkie wymieranie na prze³omie ery mezozoicznej i kenozoicznej mia³o miejsce 65 mln lat temu (fot. 1). Nie by³o najwiêkszym kryzysem biotycznym w dziejach Ziemi (fot. 2), ale jest najbardziej znane ze wzglêdu na przyczynê. Wyeliminowanych zosta³o wtedy wiele taksonów fauny i flory m.in.: gadów morskich i l¹dowych, morskich bezkrêgowców, fitoplanktonu. Istnieje wiele hipotez na temat przyczyn wymierania, choæ za najbardziej prawdopodobne uznaje siê gwa³towne zmiany oceanograficzne, atmosferyczne i klimatyczne spowodowane impaktem Chicxulub b¹dÿ intensywnym wulkanizmem. Datowanie wykaza³o, e olbrzymi 180 kilometrowy krater uderzeniowy, znajduj¹cy siê na p³w. Jukatan jest równowiekowy z wymieraniem K/T (Sharpton i in. 1992). Dodatkowo istniej¹ hipotezy, wed³ug których 65 mln lat temu mia³ miejsce nie jeden impakt a dwa lub nawet wiêcej (Keller i in. 1997, 2002; Keller 2001). Historia badań granicy K/T Wszelkie badania osadów w interwale granicznym miêdzy utworami kredy i paleogenu opieraj¹ siê na za³o eniu, e pierwiastki grupy platynowców (platyna, pallad, 1 Uniwersytet Œl¹ski, Wydzia³ Nauk o Ziemi, 41-200 Sosnowiec, ul. Bêdziñska 60. e-mail: tribal216@gmail.com

18 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej Fot. 1. Ostatnie wielkie wymieranie wyznaczyło granicę między erą mezozoiczną a kenozoiczną. Fot. 2. Wielkie wymierania w okresie fanerozoiku. Skala pozioma skala czasu, pionowa procent wymarłych gatunków. Źródło ilustracji: http://universe-review.ca/i10-33-extinction.jpg iryd, osm, rod) stanowi¹ niewielki procent wszystkich grup wystêpuj¹cych w skorupie ziemskiej i górnym p³aszczu Ziemi w przeciwieñstwie do ich zawartoœci w chondrytach. Zak³ada siê, e naturalne, stê enie irydu w skorupie ziemskiej wynosi 0,05 ppb 2 (Wedepohl 1995). Ubytek platynowców w skorupie i górnym 2 Z ang. ppb parts per billion. Przyjêty na œwiecie sposób wyra ania stê enia bardzo rozcieñczonych zwi¹zków chemicznych. Okreœla ile cz¹steczek zwi¹zku chemicznego przypada na 1 miliard (ang. billion 10 9 ) cz¹steczek rozpuszczalnika. Analogicznie wiêksz¹ jednostk¹ jest 1 ppm, który okreœla ile cz¹steczek zwi¹zku chemicznego przypada na 1 milion cz¹steczek rozpuszczalnika. Definicje zaczerpniête z wikipedia.pl.

Tomasz BRACHANIEC 19 p³aszczu Ziemi t³umaczy siê ich koncentracj¹ w j¹drze planety. V. Goldschmidt (1954) sugerowa³, e ich du e nagromadzenie w utworach osadowych wi¹ e siê z opadaniem py³u meteorytowego. W 1975 roku J. Smit analizowa³ próbki granicy K/Pg z Barranco del Gredero, 1,5 km na SW od Caravaca w po³udniowej Hiszpani (Smit 1990). G.Van Veen (1969) przypuszcza³, e stanowiska w Barranco del Gredero stanowi¹ kompletny zapis osadzania KTB (z ang. Cretaceous/Tertiary Boundary). W 1964 roku Luterbacher i Premoli Silva wyznaczyli granicê kredy i trzeciorzêdu w facjach pelagicznych w³oskich Apeninów (Smit 1990), a 15 lat póÿniej Birkelund i Bromley dokonali podobnego odkrycia w duñskim Stevns Klint. L. Alvarez (fot. 3) wraz ze swym zespo³em, po odnotowaniu wysokiej anomalii irydowej na p³w. Apeniñskim oraz w Danii, zasugerowa³ zwi¹zek miêdzy anomalnymi wartoœciami platynowców a wymieraniem 65 mln lat temu (Alvarez i in. 1980). Fot. 3. Luis Walter Alvarez (po lewej) i Walter Alvarez przy granicy kredy i paleogenu we włoskim Gubbio. Źródło ilustracji: http://www.nyteknik.se/incoming/article3070992.ece/binary/original/luiswalteralvarez1103.jpg W nastêpnych latach podobne anomalie zosta³y odnotowywane na ca³ym œwiecie, zarówno w paleoœrodowiskach l¹dowych, jak i morskich (Brooks 1987). Miêdzynarodowa Komisja Stratygraficzna zdefiniowa³a Globalny Stratotyp Sekcji i Punktu (ang. Global Stratotype Section and Point, w skrócie GSSP) granicy kredy i trzeciorzêdu w formacji El Haria, w zachodniej czêœci miasta El Kef w Tunezji, w oparciu o dobrze zachowane mikroskamienia³oœci wapienne oraz ci¹g³y zapis sedymentacji (Smit 1999). Szukanie przyczyn Istniej¹ 2 g³ówne hipotezy dotycz¹ce przyczyn wymierania: impakt oraz wulkanizm. Wyniki swoich analiz sk³oni³y Alvarezów ku temu pierwszemu. Hipotezê tê poparli m.in.: R. Ganapathy (1980), F. Kyte i in. (1980) oraz J. Smit i J. Hertogen (1980), którzy potwierdzili, e oprócz irydu tak e inne platynowce wykazuj¹ anomalne wartoœci. W 1980 roku pojawi³y siê sugestie, e cia³o kosmiczne by³o chondrytem i mia³o ok. 11 km œrednicy. Dodatkowym argumentem sta³y siê szokowe

20 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej kwarce i skalenie w osadzie granicznym, znalezione najpierw w 1984 roku przez B. Bohera w Montanie, a w latach póÿniejszych na ca³ym œwiecie (Boher i in. 1987). W 1989 J. McHone odkry³ stiszowit, sprzed 65 mln lat, czyli polimorficzn¹ odmianê krzemionki, o gêstoœci 4,28 g/cm 3, która jest stabilna tylko w bardzo wysokich ciœnieniach. F. Kyte w 1998 roku opisa³ w presti owym czasopiœmie Nature znaleziony na pó³nocnym Pacyfiku, skamienia³y fragment chondrytu wêglistego (fot. 4), którego datowanie okreœli³o wiek na ok. 65 mln lat. Mo e to rzeczywiœcie œwiadczyæ o impakcie na prze³omie mezozoiku i kenozoiku. Fot. 4. Fragmenty chondrytu węglistego mającego 65 mln lat opisane przez Kyte. Oznaczony literami czerwonawy ił w którym tkwił meteoryt. Źródło ilustracji: Kyte 1998. Jako alternatywa zosta³ przedstawiony model wulkanicznego wzbogacenia w iryd osadu na granicy K/T (Officer i Drake 1983). Ze wzglêdu na zbie noœæ czasow¹, za najaktywniejszy paleoobszar uznaje siê p³w. Dekan. Analizy jednak wykazywa³y (Venkatesan i in. 1993), e wzmo ona aktywnoœæ wulkaniczna tego obszaru mia³a miejsce ok. 1 mln lat przed wymieraniem, choæ nie by³o to do koñca pewne (Baksi 1994). Niedawne badania (Keller i in. 2008) wskazuj¹ z ca³¹ pewnoœci¹, e trapy Dekanu (wielkie pokrywy lawowe) mog¹ byæ œwiadectwem wymierania sprzed 65 mln lat. Kluczem do zrozumienia katastrofalnych wydarzeñ z koñca ery mezozoicznej jest po³o enie anomalii irydowej w profilu osadów (Miller i in. 2010). Zarejestrowano przypadki, gdzie makrofauna kredowa, m.in.: amonity i ma³ e wystêpowa³a nad warstw¹ zawieraj¹c¹ iryd, m.in. w formacji Pinna z Tighe Park w New Jersey (USA), co sugeruje 2 hipotezy: niektóre taksony prze y³y wymieranie b¹dÿ iryd zosta³ przesuniêty w dó³ profilu, co ma miejsce równie w Lechówce, przy granicy polsko ukraiñskiej. Jest to spowodowane najprawdopodobniej migracj¹ wód gruntowych, zawieraj¹cych kwasy humusowe (Racki i in. 2011). Włoskie Gubbio Oprócz Alvarezów (patrz fot. 1), badania anomalii geochemicznej w Gubbio przeprowadzali m.in Crocket i in. (1988), jak i Ebihara i Miura (1996).

Tomasz BRACHANIEC 21 Ebiahara i Miura (1996) badali próbki warstwy granicznej (fot. 5) metod¹ NAA 3 oraz INAA, celem zbadania zawartoœci platynowców (tab. 1). Zarówno Crocket i in. (1988), jak i Alvarez i in. (1980) do badania pobranych prób stosowali tê sam¹ metodê neutronowej analizy aktywacyjnej. Fot. 5. Wychodnia utworów kredy i paleogenu w Gubbio, z zaznaczonym horyzontem iłu ganicznego. Zmodyfikowane z: http://www.onlineminerals.com/admin/my_documents/my_pictures/dsc04799_medium.jpg Pierwszym etapem badañ prowadzonych przez Ebihare i Miure, metod¹ INAA 4, po uprzednim wysuszeniu próbek, by³o pobranie z ka dej z nich ok. 50 mg i umieszczenie ich w torbach z polietylenu. Nastêpnie zosta³y one napromieniowane w reaktorze II TRIGA w Instytucie Energii Atomowej w Rikkyo strumieniem neutronów 1,5 10 12 cm 2 s 1 na 6 godzin. Najwa niejszym wynikiem analizy by³o potwierdzenie wczeœniejszych analiz Alvareza i in. (1980). Iryd wykazywa³ znacznie wy sze wartoœci w interwale granicy, w przeciwieñstwie do innych pierwiastków. Tabela 1. Kolejne zawartości pierwiastków grupy platynowców oraz złota dla iłu granicznego Gubbio Pallad [ppb] Iryd [ppb] Platyna [ppb] Złoto [ppb] 12,2 6,95 7,5 1,46 12,1 7,53 9,0 0,29 17,2 6,74 6,1 0,33 18,7 6,6 17,1 0,40 25,2 5,14 12,9 0,69 9,9 5,11 4,5 0,38 10,3 7,61 12,1 0,40 Tabela wykonana na podstawie wyników badań Ebihara i Miura 1996. 3 Neutronowa analiza aktywacyjna (NAA), jedna z j¹drowych metod stosowanych w analityce chemicznej. Polega na aktywacji neutronowej próbki (np. w reaktorze j¹drowym), a nastêpnie analizowaniu widma promieniowania gamma powsta³ych w próbce izotopów promieniotwórczych (portalwiedzy.onet.pl). 4 Instrumentalna neutronowa analiza aktywacyjna (INAA), rodzaj neutronowej analizy aktywacyjnej, w której próbka do badañ nie musi byæ zagêszczana (portal wiedzy.onet.pl).

22 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej Patrz¹c na wyniki w tabeli 1 nale y przypomnieæ, e naturalne stê enie irydu w skorupie ziemskiej wynosi 0,05 ppb. W 1988 Crocket i in. stwierdzili, e zarejestrowane przez nich pierwiastki, poza irydem nie wykazuj¹ wyraÿnego maksimum w ile granicznym, który ma stê enie irydu 63 razy wy sze od osadów, znajduj¹cych siê+/ 2modgranicy. Na podstawie badañ Crocket i in.(1988) mo na wyci¹gn¹æ 3 g³ówne wnioski, dotycz¹cych anomalii geochemicznej w Gubbio: interwa³ granicy ma najwiêksze stê enie irydu w ca³ym profilu (fot. 6), w osadach ni ej i wy ej leg³ych znajduj¹ siê miejsca o podwy szonej zawartoœci irydu, choæ du o mniejszej ni w granicy, 4 metry profilu jest o wiele bardziej wzbogacone w iryd, co oznacza e depozycja irydu musia³a trwaæ co najmniej tyle czasu, ile potrzeba do sedymentacji 4 metrów osadu. Fot. 6. Wykres przedstawiający zmienność zawartości irydu w osadzie pod i nad granicą K/T w Gubbio. Wykres na podstawie danych otrzymanych przez Crocket i in.1988. Œrednie wartoœci palladu by³y wy sze ni irydu i platyny. Mieœci³y siê one w wartoœciach typowych dla chondrytów, co mo e bezpoœrednio wskazywaæ na jej pozaziemskie pochodzenie. Wyniki analizy i³u granicznego wykaza³y ma³e wahania zawartoœci pierwiastków ziem rzadkich (ang. REE). Z tej grupy zosta³y zarejestrowane: cer, lantan, neodym, samar, europ, terb, holm, iterb i lutet. Stwierdzono, e ich zawartoœæ w osadzie kredy, i³u granicznego i wczesnego trzeciorzêdu jest bardzo zbli ona, co mo e œwiadczyæ o braku wiêkszych przerw w sedymentacji w tamtym okresie geologicznym. Otrzymane zawartoœci z³ota by³y doœæ niskie. Jeœli chodzi o stosunek Au/Ir w chondrytach to waha siê on od 0,6 do 2, odpowiednio dla typu CV i EH 5. W osadzie z Gubbio stosunek ten wynosi 0,25. Stworzono model sedymentacji pierwiastków wystêpuj¹cych w ile granicznym Gubbio, ze wzglêdu na ich podobieñstwo wzglêdem sk³adu chondrytów. G³ównym za³o eniem by³ fakt, i pierwiastki te rozprzestrzeni³y siê po ca³ej kuli ziemskiej. Zaraz po impakcie materia³ musia³ byæ, choæ po czêœci lotny. Gazy i py³y unosi³y siê do stratosfery, sk¹d mog³y dotrzeæ na coraz dalsze odleg³oœci. Sedymentacja nastêpowa³a zarówno w œrodowiskach l¹dowych, jak i morskich. Jeœli by³o to 5 CV to typ chondrytu wêglistego, EH typ chondrytu enstatytowego.

Tomasz BRACHANIEC 23 œrodowisko p³ytkowodne, wtedy nale a³oby spodziewaæ siê du ego natê enia platynowców, które by siê dobrze korelowa³y miêdzy sob¹. Jednak w Gubbio platynowce s³abo koreluj¹ siê ze sob¹. Mo e to byæ skutkiem rozproszenia pierwiastków w wodzie morskiej, za co by³by odpowiedzialny proces remobilizacji. Okaza³o siê, e platynowce nie s¹ zbyt odporne na procesy wietrzenia. Metale, takie jak: platyna, pallad, z³oto, rod s¹ bardziej podatne na remobilizacje ni iryd, osm i ruten (Evans i in. 1993). Zgadza siê to z wynikami Ebihary i Miury (1996), dotycz¹cymi lepszej korelacji platyny i palladu, w przeciwieñstwie do irydu. Stevns Klint, Dania Nadmorskie klify formacji Stevns Klint (fot. 7) ci¹gn¹ siê na d³ugoœci ok. 50 km na po³udnie od Kopenhagi. Warstwa graniczna miêdzy utworami kredy i paleogenu jest wykszta³cona w postaci tzw. Rybiego i³u (ang. Fish Clay). Deponowany by³ on w wodach p³ytszych ni i³ granicy w Gubbio, za czym przemawia wystêpowanie: szkar³upni, ma³ ów, koralowców b¹dÿ kokkolitów. Fish Clay powsta³o g³ównie przy udziale materia³u terygenicznego, z niewielk¹ iloœci¹ minera³ów ilastych diagenetycznego pochodzenia. Wydzielono w nim 3 osobne wydzielenia (patrz fot. 9, Christensen i in. 1973): br¹zowego margla o mi¹ szoœci ok. 2,5 cm (warstwa III), szaro-czarnego margla mi¹ szoœci ok. 3 cm (warstwa IV), jasnoszarego margla, gruboœci 5 cm (warstwa V). Warstwa III zosta³a dodatkowo podzielona na: IIIa, koloru czerwonego oraz IIIb, czarnego. Fish Clay buduj¹ g³ównie smektyty, czyli minera³y ilaste oraz piryt i wapienie mszywio³owe. Ze wszystkich ziaren kwarcu 0,3% stanowi¹ kwarce szokowe. Charakterystyczne jest wystêpowanie kerogenu, powsta³ego z odsorbowania wielopierœcieniowych wêglowodorów aromatycznych (Venkatesan i Dahl 1989) i kwasów Fot. 7. Widok na klify w Stevns Klint, stanowiące naturalne wychodnie utworów mastrychtu i paleogenu. Źródło ilustracji: http://www.geus.dk/departments/reservoir-geol/research/outcrops-uk.htm.

24 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej huminowych (Premoviæ 2009) Wystêpuj¹ w niej równie sferule, wzbogacone w siarczek elaza oraz szk³a impaktowe. W stropie znajduje siê framboidalny piryt. Podobnie jak w Stevns Klint, tak i stanowiska: Agost (Hiszpania) i El Kef (Tunezja) charakteryzuj¹ siê wystêpowaniem smektytów w osadach najwy szej kredy, których zawartoœæ procentowa znacznie wzrasta w warstwie granicznej. Deponowane by³y one w warunkach przybrze nych (fot. 8). Stanowiska w Agost i El Kef charakteryzuj¹ siê jednymi z najbardziej kompletnie zachowanymi profilami przejœcia osadów ery mezozoicznej w kenozoiczn¹. Fot. 8. Środowiska sedymentacji minerałów ilastych przełomu Kredy/ Paleogenu w Stevns Klint, El Kef oraz Agost (zmodyfikowane z Premović 2009). Duñska granica mezozoik/kenozoik powsta³a najprawdopodobniej w wyniku regresji morskiej. Obecnoœæ kerogenu jest widoczna tylko w warstwie granicznej. Premoviæ i in. (2000) twierdz¹, e gwa³towny przyrost substancji humusowych jest spowodowany wymywaniem tych poziomów z obszarów l¹dowych przez kwaœne deszcze i ich deponowaniem w zbiorniku morskim. Alvarez i in. (1980) opisuj¹c anomaliê irydow¹ w Gubbio dokona³ równie podobnej analizy w Stevns Klint celem porównania. W duñskiej sekcji pobrano 7 prób. Czêœæ z ka dej próbki poddano dzia³aniu kwasu azotowego, nastêpnie wysuszono i ogrzano do temp. 800 o C (Alvarez i in. 1980). Ka d¹ próbê badano za pomoc¹ rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej 6 (XRF). Zawartoœæ irydu w warstwie granicznej wynosi ok. 72 10 9 g/cm², co daje stê enie 160 razy wy sze ni w osadach kredy b¹dÿ paleogenu (Alvarez i in. 1980). Oprócz irydu do najwa niejszych pierwiastków kosmogenicznych nale ¹ nikiel i kobalt (fot. 9). Otrzymane wysokie wartoœci irydu w osadzie granicy K/Pg deponowanej w œrodowisku morskim przyczyni³y siê do przeprowadzenia eksperymentu, który mia³ wyjaœniæ czy woda morska ma wp³yw na zawartoœæ irydu w osadzie. Zbadano, e 6 Spektrometria XRF s³u y do identyfikacji pierwiastków w danej substancji i okreœlenia ich iloœci. Pierwiastki s¹ wykrywane na podstawie charakterystycznej d³ugoœci fali (X) lub energii (E) emisji promieniowania rentgenowskiego. Stê enie danego pierwiastka okreœlane jest za pomoc¹ pomiaru intensywnoœci linii jego charakterystyki. Spektrometria XRF pozwala ostatecznie okreœliæ sk³ad pierwiastkowy substancji (metalogis.com).

Tomasz BRACHANIEC 25 Fot. 9. Profil zmiennej zawartości irydu, niklu i kobaltu w profilu Stevns Klint. Czerwonym polem zaznaczono warstwy tworzące horyzont Fish Clay. Na podstawie Premović 2009. zawartoœæ tego pierwiastka na gram wody morskiej we wspó³czesnym zbiorniku wodnym wynosi ok. 4 10 13 g Ir/1 g wody. Przy za³o eniu, e morze na prze³omie mastrychtu i danu by³o p³ytsze ni 100 m, powinno siê otrzymywaæ wyniki ok. 4 10 9 g/cm², czyli ok. 20 razy ni sze ni dane otrzymane z analizy prób Stevns Klint (Alvarez i in. 1980). Jest to jednoznaczne z faktem, i ok. 65 mln lat temu istnia³o znacznie bogatsze Ÿród³o irydu ni zbiorniki wodne. Osady granicy kreda / paleogen w Polsce Do najbardziej znanych obszarów wystêpowania utworów granicy kredy i paleogenu w Polsce nale ¹ okolice Kazimierza Dolnego (fot. 10), z których najlepiej poznane s¹ stanowiska w Nasi³owie (fot. 11) oraz Bochotnicy. Sekwencje litologiczn¹ w Dolinie Œrodkowej Wis³y (fot. 12) otwieraj¹ opoki póÿnego mastrychtu, z wk³adkami wapieni i margli, o mi¹ szoœci ok. 50 metrów. Fot. 10. Położenie Doliny Środkowej Wisły na terytorium Polski (zaznaczone strzałką).

26 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej Fot. 11. Widok na ścianę nieczynnego kamieniołomu w Nasiłowie. Zdjęcie zrobione w maju 2011. Ogniwo to nieformalnie zwane jest opokami z Kazimierza. W stropie graniczy z warstw¹ piaskowca glaukonitowego (okreœlany z ang. równie jako Greensand), zawieraj¹cego konkrecje fosforytowe. Horyzont glaukonitowy przechodzi w stropie w gezy i wapienie danu, które nieformalnie zwane s¹ formacj¹ siwak i osi¹gaj¹ mi¹ szoœæ ok. 50 metrów (Machalski 1998). Fot. 12. Schematyczny profil litologiczny osadów z Doliny Środkowej Wisły przełomu kredy/paleogenu. Granica kreda/paleogen w przełomie Wisły Po³o enie granicy kreda/paleogen w profilach Doliny Œrodkowej Wis³y by³o przedmiotem licznych dyskusji ze wzglêdu na wystêpowanie zarówno fauny mastrychtskiej, jak i paleoceñskiej w omawianym osadzie, co znacznie utrudnia umiejscowienie stratygraficzne w profilu. Mo na wysun¹æ przypuszczenie, e zró - nicowana pod wzglêdem stanów zachowania fauna górnego mastrychtu, która wystêpuje licznie w warstwie glaukonitowej i sporadycznie ponad ni¹, jest redeponowana (Machalski 1998, s. 1159), na co dowodem mo e byæ brak w obrêbie piaskowca glaukonitowego form mastrychtskich in situ. Zamiast frakcji piaszczysto glaukonitowej wiele skamienia³oœci jest wype³niona osadem o innej litologii, co

Tomasz BRACHANIEC 27 ca³kowicie wyklucza zaliczenie ich do form autochtonicznych. Tak wiêc najpewniejsze po³o enie granicy mastrycht/dan przypada w stropie opok z Kazimierza. Hansen i in. (1989) odtworzyli przebieg sedymentacji osadowej z prze³omu kredy i paleogenu w Dolinie Œrodkowej Wis³y. Uwa aj¹, e w górnym mastrychcie dosz³o do depozycji wapieni z glaukonitem. Mia³o to miejsce zaraz po osadzaniu opok. Na powierzchni warstwy wapienno glaukonitowej gromadzi³ siê i³, zawieraj¹cy wysokie stê enie cz¹steczek irydu. Koniec cyklu sedymentacyjnego wi¹za³ siê z deponowaniem siwaka. Wa nym aspektem w genezie osadów z prze³omu Wis³y by³y procesy dañskiej erozji. Jej skutkiem jest ca³kowite wyerodowanie osadów granicy K/Pg. Analiza geochemiczna osadów kredy / paleogenu w przełomie Wisły Próbki pobrane przez Hansena i in. (1989) z Nasi³owa by³y analizowane metod¹ aktywacji neutronowej w reaktorze DR3 promieniem neutronów 3 10 13 n/cm 2 /1 sek. przez 4 godz. W najwy szych partiach opoki wartoœæ irydu wynios³a 0,16 ppb. Jest to górna granica normalnych wartoœci skorupy ziemskiej, która wynosi ok. 0,1 ppb (Koeberl 2007). Istnia³o przypuszczenie, e morfologia utworów mastrychtu mog³a przyczyniæ siê do nagromadzenia cz¹steczek irydu i wêgla. W zwi¹zku z tym w Bochotnicy analizowano próbki z dolnej i górnej granicy warstwy glaukonitowej. W obu przypadkach iryd zosta³ wykryty. Najni sze partie warstwy zawiera³y 1,6 ppb irydu i 24,4 ppm z³ota. Wy sze natomiast odpowiednio: 3,9 ppb Ir i 1,67 ppm Au (Hansen i in. 1989). Niezbyt wysokie stê enia kosmogenicznych pierwiastków wi¹ ¹ siê z wczeœniej wspomnianym wietrzeniem. Odkrycie w 2008 roku Luka litostratygraficzna prze³omu mezozoiku i kenozoiku w Dolinie Œrodkowej Wis³y a do 2008 roku stanowi³a jedyny polski dowód na katastrofê kosmiczn¹ sprzed 65 mln lat. Wtedy to Marcin Machalski z PAN-u szukaj¹c póÿno kredowych amonitów zwróci³ uwagê na stanowisko w Lechówce, po³o one przy granicy polsko-ukraiñskiej. Po wstêpnych analizach geochemicznych okaza³o siê, e w w/w ods³oniêciu zachowa³ siê ci¹g³y zapis osadowy granicy K/T wraz z anomali¹ irydow¹ (Racki i in. 2011). Anomalia ta jest obecnie przedmiotem badañ magisterskich autora artyku³u. Literatura Alvarez L.W., Alvarez W., Asaro F., Michel H.V., 1980. Extraterrestrial cause for the Cretaceous Tertiary extinction. Science, 208, s. 1095 1108. Baksi A.K., 1994. Geochronological studiem on whole rock basalts, Deccan Traps, India: evaluation of the timing of volcanism relative to the K T boundary. Earth Planet. Sci. Lett, 121, s. 43 56.

28 Zapis geochemiczny wymierania K/T świadectwem katastrofy kosmicznej Boher B.F., Modreski P.J., Foord, E.E., 1987. Shocked quartz in the Cretaceous Tertiary boundary clays: Evidence for a global distribution. Science, 236, s. 705 709. Brooks R. R., 1987. Analytical chemists and dinosaurs. Can. J. Chem, 65, s. 1033 1041. Christensen L., Fregerslev S., Simonsen A., Thiede J., 1973. Sedimentology and depositional environment of Lower Danian Fish Clay from Stevns Klint, Denmark. Bull. Geol. Soc. Denmark, 22, s. 193 212. Crocket J.H., Officer C.B., Wezel F.C., Johnson G.D., 1988. Distribution of noble metals across the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Iridium variation as a constraint on the duration and nature of Cretaceous/Tertiary boundary events. Geology, 16, s. 77 80. Ebihara M., Miura T., 1996. Chemical characteristics of the Cretaceous Tertiary boundary layer at Gubbio, Italy. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60, s. 5133 5144. Evans N.J., Gregoire D.C., Goodfellow W.D., Mclnnes B.I., Miles N., Veizer, J., 1993. Ru/Ir ratios at the Cretaceous-Tertiary boundary: Implications for PGE source and fractionation within the ejecta cloud. Geochim. Cosmochim. Acta, 57, s. 3149 3158. Ganapathy R., 1980. A major meteorite impast on the earth 65 million years ago: Evidence from the Cretaceous Tertiary boundary clay. Science, 209, s. 921 923. Goldschmidt V.M., 1954. Geochemistry. Hansen H.J., Rasmussen K.L., Gwozdz R., Hansen J.M., Radwañski A, 1989. The Cretaceous/Tertiary boundary in Poland. Acta Geologica Polonica, 39, s. 1 12. Keller G., Lopez-Oliva J.G., Stinnesbeck W., Adatte T., 1997. Age, stratigraphy and deposition of near K/T siliciclastic deposits in Mexico: relation to bolide impact? Geol. Soc. Amer. Bull, 109, s. 410 428. Keller G., Adatte T., Stinnesbeck W., Stueben D., Berner Z., 2001. Age, chemo- and biostratigraphy of Haiti spherule-rich deposits: a multi-event K T scenario, Can. J. Earth Sci, 38, s. 197 227. Keller G., Adatte T., Stinnesbeck W., Affolter M., Schilli L., Lopez-Oliva J.G., 2002. Multiple spherule layers in the late Maastrichtian of northeastern Mexico. Spec. Publ. Geol. Soc. A, 356, s. 145 161. Keller G., Adatte T., Gardin S., Bartolini A., Bajpai S., 2008. Main Deccan volcanism phase ends near the K-T boundary: Evidence from the Krishna-Godavari Basin, SE India. Earth and Planetary Science Letters, 268, s. 293 311. Koeberl C., 2007. The geochemistry and cosmochemistry of impacts, [w:] A. Davis (red.), Treatise of Geochemistry. Vol. 1, online edition,1.28.1 1.28.52. Elsevier, New York; http://dx.doi.org/10.1016/b978-008043751-4/00228-5. Kyte F.T., Zhou Z., Wasson J.T., 1980. Siderophile enriched sediments from the Cretaceous Tertiary boundary. Nature, 288, s. 651 656. Kyte F.T., 1998. A meteorite from the Cretaceous/Tertiary boundary. Nature, 396, s. 237 239. Machalski M., 1998. Granica kreda trzeciorzêd w prze³omie Wis³y. Przegl¹d Geologiczny, 46, s.1153 1161. McHone J.F., Nieman R.A., Lewis C.F., Yates A.M., 1989. Stishovite at the Cretaceous Tertiary boundary Raton, New Mexico. Science, 243, s. 1182 1184. Miller K.G., Sherrell R.M., Browning J.V., Field M.P., Gallagher W., Olsson R.K., Sugarman P.J., Tuorto S., Wahyudi H., 2010. Relationship between mass extinction and iridium across the Cretaceous-Paleogene boundary in New Jersey. Geology, 38, s. 867 870. Officer C.B., Drake C.L., 1983. The Cretaceous Tertiary transition. Science, 219, s. 1383 1390.

Tomasz BRACHANIEC 29 Premoviæ P.I., Nikoliæ N.D., Tonsa I.R., Pavloviæ M.S., Premoviæ M.P., Dulanoviæ D.J., 2000. Copper and copper(ii) porphyrins of the Cretaceous- Tertiary boundary at Stevns Klint (Denmark). Earth and Planetary Science Letters, 177, s. 105 118. Premoviæ P.I., 2009. The Conspicuous Red Impact Layer of the Fish Clay at HØjerup (Stevns Klint, Denmark). Geochemistry International, 47, s. 513 521. Racki G., Machalski M., Koeberl C., Harasimiuk M., 2011. The weathering-modified iridium record of a new Cretaceous Palaeogene site at Lechówka near Che³m, SE Poland, and its palaeobiologic implications. Acta Palaeontologica Polonica, 56, s.205 215. Sharpton V.L., Dalrymple G.B., Martin L.E., Ryder G., Schuraytz B.C., Urrutia-Fucugauchi J., 1992. New links between the Chicxulub impact structure and the Cretaceous Tertiary boundary. Nature, 359, s. 819 821. Smit J., Hertogen J., 1980. An extraterrestrial event at the Cretaceous Tertiary boundary. Nature, 285, s. 198 200. Smit J., 1990. Meteorite impact, extinctions and the Cretaceous-Tertiary Boundary. Geologie en Mijnbouw, 69, s. 187 204. Smit J., 1999. The global stratygraphy of the Cretaceous Tertiary boundary impact ejecta. Annu. Rev. Earth Planet. Sci, 27, s. 75 113. Van Veen G.W, 1969. Geological investigations in the region West of Caravaca, South eastern Spain. Ph.D. Thesis, University of Amsterdam, 143. Venkatesan M.I., Dahl J., 1989. Further Geochemical Evidence for Global Fires at the Cretaceous Tertiary Boundary. Nature, 338, s. 57 60. Venkatesan T.R., Panda K., Gopalan K., 1993. Did Deccan volcanism pre-date the Cretaceous/Tertiary transition? Earth Planet. Sci. Lett.,. 119, s. 181 189. Wedepohl K.H., 1995. The composition of the continental crust. Geochim. Cosmochim. Acta, 59, s. 1217 1232.