Dag 14 Raton basin KPg

Dag 14, vrijdag 11 april 2025
Raton basin, KPg boundary in continentale setting
We rijden in de morgen rond de spectaculair hoge Spanish Peaks in de Sangre de Cristo bergen. Twee vulkanen van laat Oligocene (25Ma) ouderdom, die ook nog eens op een vrij recent opgeheven hoog plateau staan. We passeren enkele hoge ‘dikes’ die van de centrale vulkaanpijp door het landschap trekken, zoals ook te zien was bij Shiprock.

Spanish Peaks
De Rocky Mountains om ons heen zijn in het late Krijt gevormd, tijdens de Laramide orogenese. De omhoog rijzende Rockies duwen de aardkorst ten oosten daarvan naar beneden en vooral aan de randen komen dan ook dalingsbekkens voor, een voorland bekken, die gevuld zijn met veel afbraakproducten van de omhoogkomende bergen, meegesleurd door de vele rivieren die vanaf de Rockies naar het oosten stromen. Een dergelijke situatie tref je in een zone N-Z langs de gehele Rocky Mountains.

De Rocky Mountains om ons heen zijn in het late Krijt gevormd, tijdens de Laramide orogenese. De omhoog rijzende Rockies duwen de aardkorst ten oosten daarvan naar beneden en vooral aan de randen komen dan ook dalingsbekkens voor, een voorland bekken, die gevuld zijn met veel afbraakproducten van de omhoogkomende bergen, meegesleurd door de vele rivieren die vanaf de Rockies naar het oosten stromen. Een dergelijke situatie tref je in een zone N-Z langs de gehele Rocky Mountains.

De San Juan en Raton bekkens zijn daar een voorbeeld van. Het San Juan bekken is ontstaan in een droger klimaat (veel badlands en dinosaurus resten). Het Raton bekken was dichter bij de kustlijn en behalve veel fluviatiele rivier en overbank (uiterwaarden) sedimenten is het bekken tijdens stagnatie van de sedimentatie vooral gevuld met veenmoerassen, die nu in dikke koollagen zijn veranderd. Door de zure bodems zijn hier de dinobotten niet bewaard, men vindt er wel pootafdrukken van o.a. Tyrannosaurus, dus ze waren er wel! Die koollagen zijn vooral in de 19e eeuw geëxploiteerd, en vandaag de dag is er nog een kolenmijn open. Het is een zgn low-grade coal, een ligniet, met grote methaan (mijngas) reserves die recent worden gewonnen. Op Google Earth zie je de duizenden gasputten overal in het landschap. Het lijkt een beetje op het Groninger gasveld dat ook methaan bevat afkomstig uit de Carbonische koollagen.

Geologsch kaartje van het Raton bekken (uit Wikipedia) [The first wells seeking to produce coalbed methane were drilled in the Raton Basin in 1982.[8]Thousands of wells have successfully extracted coalbed methane from the Vermejo Formation and Raton Formation coals. The productive coalbed methane area now covers the central part of the basin, and straddles the Colorado-New Mexico state line. The two major producing companies are ExxonMobil(on the Colorado side) and El Paso Corporation (on the New Mexico side). In 2007, the coalbed methane field of the Raton Basin produced 124 billion cubic feet of gas, making it the 17th largest source of natural gas in the United States.[9]]	Op het rechter plaatje (google Earth) is te zien bij de KPg outcrops dat overal gasputten zijn aangelegd.
De Chicxulub impact vond plaats tijdens de afzetting van deze fluviatiele sedimenten, waar tussen de riviergeulen uitgebreide veenmoerassen waren. In een veenmoeras stagneert het ondiepe water en de ejecta uit de Chicxulub krater blijven in zo’n milieu prima bewaard, er is geen verstoring door stromend water, en door het zeer ondiepe water is de opbouw van alle fasen van het inslag proces bewaard. De grootste brokjes komen het eerst en het fijne stof dwarrelt er bovenop. We hebben bij Brazos River gezien dat de serie tsunami vloedgolven de ejecta heeft meegesleurd en door elkaar heeft geklutst. Daar is geen gedetailleerde volgorde van gebeurtenissen van te maken.

Grafiek van Orth et al 1981 die het precieze verband laat zien tussen de iridium anomalie en de plotselinge verschuiving in de verhouding tussen sporen en stuifmeel (pollen)

In 1981 was het Raton bekken de eerste plek waar de iridium anomalie in een continentale setting werd gevonden door Carl Orth (1981) in een boorkern van een steenkool mijnbouw maatschappij. Die Ir anomalie kwam overeen met een grote verschuiving in de verhouding tussen stuifmeel en sporen soorten. Een rijke tropische oerwoud flora werd vervangen door een pollen fauna van vrijwel uitsluitend varens, maar alleen in het koollaagje direct op het kleilaagje met de iridium anomalie. Het oerbos ecosysteem was hier plotseling, volledig, maar kortstondig, veranderd. Boven het dunne koollaagje, dat overal in alle bekkens ten oosten van de Rockies voorkomt, komt de bos-vegetatie weer terug, maar wel met andere soorten. Een klein aantal soorten verdwijnt voorgoed.

Detail grafiek van Orth. Hij was er toen nog niet achter dat er een kleilaaje, een 'tonstein', de iridum anomalie bevatte.
Even later kwam Orth erachter dat die iridium anomalie in een dun, 1-2 cm dik, kleilaagje zat. Een “tonstein” (bentonite) in goed amerikaans. Zulke tonsteins zijn in dit gebied bijna altijd vulkanische as-lagen die daar overal in de koollagen voorkomen, bestaand uit puur glas met enkele fenokrysten, afkomstig uit vulkanen verder naar het westen. Het glas is altijd volledig omgezet in een aantal kleimineralen, gewoonlijk smectiet in vele varianten. Nu wil het geval dat de grove Chicxulub ejecta, de tektieten van puur glas, ook in kleimineralen zijn omgezet, een vergelijkbare smectiet zoals we in Brazos River hebben gezien. In het verleden is het KPg laagje dus wel gezien, maar niet herkend als iets bijzonders, als iets anders dan een vulkanische bentoniet.

De iridium tonstein in het Raton bekken, Madrid East. Duidelijk is de dikke crevasse splay vlak boven de ejectalaag te zien

Twee Chicxulub ejectalaagjes. Beide laten een onderste laag (met tektietjes) zien, en een bovenste laag met de meeste iridium en ook de meeste geschokte kwartskorrels.
Onderzoek door Bohor en Izett liet zien dat het kleilaagje overal uit twee delen bestaat. Een onderste laagje vol met tektietjes (die zelden te zien zijn door de omzetting naar klei) en een bovenste -dunner- laagje waar de iridium anomalie en de geschokte kwartskorrels inzitten. Dat geldt voor het hele gebied ten oosten van de Rockies, tot ver in Canada. Dit laagje wordt wel de “dual layer” genoemd. Er is ook wel gesuggereerd dan beide laagjes van verschillende meteorietinslagen afkomstig zijn. Keller heeft de bovenste wel aangezien voor haar bovenste KPg inslag, 300.000 jaar na de Chicxulub inslag. zie ook deze internet discussie...
In het hele gebied rond Trinidad is het inslaglaagje terug te vinden. We gaan een aantal daarvan bezoeken, er zijn een aantal dicht bij elkaar in het Trinidad state park

Pim Kaskes is bezig die fasen in het Raton bekken in nog groter detail te bestuderen. Hij denkt dat er nog een derde laagje bovenop komt, waar vooral die elementen inzitten die nog veel later komen neerdwarrelen, zoals de stof en aerosolen die er wellicht maanden, jaren over doen om ter plekke aan te komen.

Detail XRF-analyse van Pim Kaskes (in Press) van het KPg kleilaagje in Starkville, in het Raton bekken vlak bij Trinidad (Colorado) Hij onderscheidt zelfs vier fasen L1-L4 in het neerkomen van alle ejecta uit de Chicxulub krater. Let op het Chroom-gehalte. Het Cr gehalte loopt zonder uitzondering parallel met iridium. L4 is het koollaagje dat gedomineerd wordt door varensporen. Starkville South.

Stop 14.1 Madrid East -Madrid Railroad In een bocht van de weg is het inslaglaagje mooi ontsloten, omdat de ontsluiting goed beschermd wordt door een overhangende zandsteenlaag. De giant crevasse splay.


Die zandsteenlaag is een apart verhaal. Uit allerlei onderzoeken weten we dat naast de kortstondige klimaatveranderingen die hebben geleid tot het massa-uitsterven, er ook talloze aanwijzingen zijn dat het klimaat op de langere termijn ook is veranderd. Het wordt veel vochtiger. De reden daarvan is onbekend, maar heeft op een of andere manier te maken met de Chicxulub inslag. Wellicht in combinatie met de uitbarstingen van de Deccan traps in India die mogelijk versneld zijn door de inslag zelf. Zo zijn er van Wyoming tot Canada onder de KPg grens vrijwel nergens steenkoolafzettingen. Behalve de 5-10 cm dikke varenkool op KPg grens komen er in het onderste Paleoceen meer en veel dikkere steenkoollagen voor, vooral in Wyoming waar een 20 m dikke koollaag gestrip-mined wordt. Hier in het Raton bekken komen wel koollagen onder KPg voor, al zijn de koollagen boven KPg ook dikker en frequenter. Die zandsteen van 3-8 meter dik, 10-50 cm boven de KPg grens in deze Madrid ontsluiting komt over een oppervlakte van 10km2 op veel plekken in het Raton bekken voor. Het is een zgn crevasse-splay, de restanten van een gigantische overstroming in dit gebied. Gevolg van klimaatverandering? Een zgn super-hurricane of hyper-cane zoals men wel heeft gesuggereerd? Even verderop is zowel de KPg klei en kool, als de crevasse splay over meer dan 1 km ontsloten langs een voormalige spoorlijn, die nu overgroeid is.


Madrid railroad, waar over 1.km de KPg ejecta en de crevasse splay ontsloten zijn. De rails zijn inmiddels opgeruimd en het traject is deels overgroeid
Stop 14.2 Trinidad state park Hier zijn zowel de inslaglaag als de kool en crevasse splay ontsloten. Er staat een mooi bord met uitleg langs de weg en de plek is op Google Maps makkelijk te vinden.


Stop 14.3 Trinidad state park, Carmel Even verderop is onder het gehucht Carmel met een kerkje langs de rivier hetzelfde ontsloten. De (hier dikste) crevasse splay beschermd de kleilaag. Hier is de tweedeling van het inslaglaagje heel goed te zien.


Stop 14.4 Starkville south Hier komt het stuk (xrf-analyse) van Pim Kaskes vandaan. Op deze plek zag Carl Orth voor het eerst dat de iridium anomalie in het kleilaagje zat. De klei en het koollaagje zijn hier aanwezig maar de crevasse splay ontbreekt. Hier staat Carl Orth in 1982 voor het ejectalaagje.


Stop 14.5 Raton NM Boven het stadje Raton is langs een grindweg de KPg klei ook ontsloten, maar niet veel anders dan bij Starkville


Hotel Travelodge by Wyndham Trinidad, 702 West Main Street, Trinidad, CO 81082

Dag 14, vrijdag 11 april 2025