Dinosaur bone was first discovered in the Rocky Mountain West of North America around the beginning of the 20th century. Following decades of discovery and collecting of these dinosaur fossils, geologists came to understand that a wide variety of dinosaurs had lived in this area during Triassic, Jurassic, and Cretaceous time – from about 250 to 65.5 million years ago. Dinosaur fossils were also found in many other places throughout the world encompassing this same time span. As these dinosaur-fossil finds became more and more numerous, geologists concluded that all of the dinosaurs had become extinct at the end of the Cretaceous (commonly called the Cretaceous-Tertiary − K-T boundary). Geologists today still disagree as to whether the extinction of the dinosaurs was sudden or gradual, that is, whether dinosaurs had been in decline before the K-T boundary or whether they all died suddenly at that time. The cause of the extinction of the dinosaurs at the K-T boundary was not known for many years but in 1980 a paper by Louis and Walter Alvarez and colleagues suggested that a large asteroid had hit the earth at the end of Cretaceous time causing the extinction of many life forms, including the dinosaurs. The evidence for the asteroid impact has now become overwhelming, however, many life forms did not become extinct at the K-T boundary casting doubt on the asteroid impact as an agent of extinction.

The San Juan Basin of New Mexico and Colorado has long been known to contain dinosaur and mammal fossils in rock strata adjacent to the K-T boundary. Early workers were aware that the Ojo Alamo Sandstone contained dinosaur bone at multiple localities in the southwest part of the basin. Fossil leaves from a few localities indicated that the Ojo Alamo was Tertiary, but this evidence was not totally conclusive. The Animas Formation, however, in the northern part of the basin, was also known to contain dinosaur fossils and its Tertiary age had been conclusively demonstrated on the basis of extensive collections of fossil leaves. Correlation of the Ojo Alamo Sandstone with the lower part of the Animas Formation in the northern part of the San Juan Basin led US Geological Survey geologist John Reeside in 1924 to conclude that the Ojo Alamo Sandstone and Animas Formation were Tertiary (?) in age, in effect suggesting that there were Tertiary dinosaurs in these formations.

Intensive studies of the rock strata adjacent to the K-T interface in the San Juan Basin over the last three decades have provided new data attesting to the Tertiary age of the Ojo Alamo Sandstone and its contained dinosaur remains. These studies utilized palynology – the study of fossil pollen and spores – and paleomagnetism − the study of the polarity of rock strata imprinted at the time the rocks were deposited – to more precisely determine the age of the Ojo Alamo Sandstone. These studies independently indicate that the Ojo Alamo is indeed Tertiary in age. Some critics have suggested that even though the Ojo Alamo is Tertiary, its contained dinosaur fossils could have been reworked from underlying Cretaceous strata. The physical nature of many of the large dinosaur bones found in the Ojo Alamo Sandstone; that is having pristine outer surfaces with no evidence of abrasion, which would be expected if the bones were reworked, argues strongly for no reworking of these specimens. In addition, in at least one locality numerous bones from the same dinosaur have been discovered in the Ojo Alamo, making it impossible for this suite of bone to have been reworked. Moreover, chemical analyses of suites of dinosaur bone from both the Ojo Alamo Sandstone and underlying Cretaceous strata show that the two suites of bone contain distinctly different concentrations of certain elements, making it unlikely to impossible that the Ojo Alamo bone was reworked from Cretaceous strata.

Dating of the dinosaur-bone-bearing part of the Ojo Alamo Sandstone is possible on the basis of the paleomagnetism of these rocks. This dating indicates that the dinosaurs of the San Juan Basin only survived for about another 500,000 years into the Tertiary – until about 65 million years ago − before finally becoming extinct. The cause of this final extinction of the dinosaurs is not known.

Resumen en Español

NUEVAS EVIDENCIAS GEOCRONOLÓGICAS Y ESTRATIGRÁFICAS CONFIRMAN LA EDAD PALEOCENA DE LAS ARENISCAS CON DINOSAURIOS “OJO ALAMO” Y LA FORMACIÓN “ANIMAS” EN LA CUENCA DE SAN JUAN, NUEVO MÉJICO Y COLORADO 

James E. Fassett

Los fósiles de Dinosaurios están presentes en las areniscas paleocenas “Ojo Alamo” y en la formación “Animas” de la cuenca de San Juan, Nuevo Méjico y Colorado. Las evidencias de una edad paleocena para las areniscas “Ojo Alamo” incluyen datos palinológicos y paleomagnéticos. Los primeros indican que la totalidad de las areniscas “Ojo Alamo”, incluida la parte inferior con Dinosaurios, tiene una edad paleocena. Todas las muestras de rocas productoras de palinomorfos recolectadas en las areniscas “Ojo Alamo”, en diferentes localidades, carecían de palinomorfos indicadores del Cretácico (excepto especímenes retrabajados) pero proporcionaron palinomorfos indicadores del Paleoceno. Los palinomorfos del Paleoceno han sido identificados estratigráficamente por debajo de fósiles de dinosaurios en 2 localidades diferentes de las areniscas “Ojo Alamo”, en áreas situadas en el sur y en el centro de la cuenca. La formación “Animas” en la zona de la cuenca situada dentro de Colorado, también contiene fósiles de dinosaurios, y su edad paleocena ha sido establecida  en base a sus palinomorfos y fósiles de hojas.

La Magnetostratigrafía proporciona un evidencia independiente sobre la edad paleocena de las areniscas “Ojo Alamo” y sus capas ricas en fósiles de dinosaurios. Se ha identificado el magnetocrón de polaridad normal C29n (Paleoceno inferior) en las areniscas de “Ojo Alamo” en 6 localidades en la parte sur de la cuenca de San Juan. Un total de 34 elementos esqueléticos asociados, pertenecientes a un único hadrosaúrido, encontrados en la zona sur de la cuenca de San Juan, en las areniscas “Ojo Alamo”, proporcionaron una evidencia concluyente sobre la imposibilidad de que esta asociación pudiera haber sido retrabajada desde niveles cretácicos subyacentes. Además, estudios geoquímicos sobre 15 huesos de vertebrados de las areniscas “Ojo Alamo” y 15 muestras óseas procedentes de estratos inferiores de la formación Kirtland, del Cretácico superior (Campaniense), muestran que cada asociación contiene diferentes abundancias de uranio y tierras raras, indicando que los huesos fueron mineralizados in situ después del enterramiento, y que ninguno de los huesos de dinosaurios paleocenos analizados habían sido retrabajados.

Palabras clave: dinosaurios paleocenos; límite K-T, Geocronología, Palinología, Paleomagnetismo, Paleontología de Vertebrados.

Translator: Manuel Salesa

Résumé en Français

Nouvelles preuves géochronologiques et stratigraphiques confirmant l’âge Paléocène des niveaux à Dinosaures des grès de Ojo Alamo et de la formation Animas du bassin de San Juan, Nouveau Mexique et Colorado.

James E. Fassett

Des fossiles de dinosaures sont présents dans le Paléocène des grès de Ojo Alamo et la  Formation Animas dans le bassin de San Juan, Nouveau Mexique, et Colorado. Les preuves en faveur d’un âge Paléocène incluent des données palynologiques et paléomagnétiques. Les données palynologiques indiquent que l’ensemble des grès de Ojo Alamo, incluant la partie inférieure contenant les dinosaures, est d’âge Paléocène. Dans tous les échantillons de roches ayant produit des palynomorphes et provenant de différentes localités dans les grès de Ojo Alamo, aucun palynomorphes caractéristiques du Crétacé n’a été trouvé (à l’exception de rares spécimens remaniés) alors que des palynomorphes caractéristiques du Paléocène sont présents. Les palynomorphes paléocènes ont été identifiés stratigraphiquement en dessous des fossiles de dinosaures dans deux localités différentes, dans les grès de Ojo Alamo au centre et au sud du bassin. La formation Animas dans la partie du bassin appartenant au Colorado contient également des fossiles de dinosaures, et son âge Paléocène a été établi sur la base de feuilles fossiles et de la palynologie. 

La magnétostratigraphie fournie des preuves indépendantes en faveur d’un âge Paléocène des grès de Ojo Alamo et ses bancs à dinosaures. Le magnétochron de polarité normale C29n (Paléocène inférieur) a été identifié pour six localités dans les grès de Ojo Alamo, dans la partie sud du bassin de San Juan.

Un assemblage de 34 éléments du squelette d’un Hadrosaure, trouvé dans les grès de Ojo Alamo dans la partie sud du bassin de San Juan, fourni des preuves convaincantes que cet assemblage ne peut pas avoir été remanié à partir des strates crétacés sous-jacentes. De plus l’analyse géochimique de 15 os de vertébrés du Paléocène provenant des grès de Ojo Alamo, et 15 échantillons d’os provenant de la Formation Kirtland sous-jacente d’âge Crétacé inférieur (Campanien), montre que chaque série d’échantillons contient des abondances d’uranium et d’éléments terres rares différentes, indiquant que les os ont été minéralisés en place juste après l’enfouissement, et qu’aucun des os de dinosaures paléocènes analysés n’a été remanié.

Mots clés: dinosaures paléocènes; limite K-T, géochronologie, palynologie, paléomagnétisme, paléontologie des vertébrés

Translator: Olivier Maridet

Deutsche Zusammenfassung

NEue Geochronologsiche und stratigraphische Belege bestätigen das paläogene Alter des Dinosaurier-führenden Ojo Alamo Sandsteins und der Animas Formation im San Juan Becken von New Mexico und Colorado

James E. Fassett

Dinosaurierfossilien kommen im paläogenen Ojo Alamo Sandstein und der Animas Formation des San Juan Beckens von New Mexico und Colorado vor. Das paläogene Alter des Ojo Alamo Sandsteins wurde durch palynologische und paläomagnetische Untersuchungen nachgewiesen. Palynologische Daten deuten darauf hin, dass der gesamte Ojo Alamo Sandstein zusammen mit den tieferen Dinosaurier-führenden Schichten ein paläogenes Alter aufweist. Bei allen Gesteinsproben mit Palynomorphen aus dem Ojo Alamo Sandstein, gesammelt in diversen Lokalitäten, fehlten Palynomorphe, die auf ein kretazisches Alter hinweisen würden (mit Ausnahme von wenigen, aufgearbeiteten Stücken). Dagegen wiesen alle Palynomorphe auf ein paläogenes Alter hin. Paläogene Palynomorphe, die stratigraphisch unter Dinosaurierfossilien liegen wurden in zwei verschiedenen Lokalitäten im Ojo Alamo Sanstein nachgewiesen und zwar im zentralen und im südlichen Bereich des Beckens. Die Animas Formation in dem Bereich des Beckens, der sich in Colorado befindet, beinhaltet ebenfalls Dinosaurierfossilien. Das Alter dieser Formation wurde durch fossile Blätter und palynologisch als Paläogen bestimmt.

Magnetostratigraphie liefert unabhängige Belege für das paläogene Alter des Ojo Alamo Sandsteins und seiner Dinosaurier-führenden Schichten. Der normal polarisierte Magnetochron C29n (frühes Paläogen) wurde im San Juan Becken in sechs verschiedenen Lokalitäten für den Ojo Alamo Sandstein nachgewiesen. 34 Skelettelemente eines Hadrosauriers aus dem Ojo Alamo Sandstein des südlichen San Juan Beckens stellen einen überzeugenden Beleg dar, dass diese Ansammlung nicht von den darunter liegenden kretazischen Schichten aufgearbeitet wurde. Zusätzlich haben geochemische Untersuchungen an 15 Knochen aus dem paläogenen Ojo Alamo Sandstein und 15 Knochenproben aus der darunter liegenden Kirtland Formation, aus der Oberen Kreide (Campan) gezeigt, dass jede Probeneinheit bestimmte verschiedene Häufigkeiten an Uran und anderen seltenen Erdelementen aufweist. Dies deutet darauf hin, dass die Knochen direkt in-situ mineralisiert wurden und dass somit keiner der untersuchten paläogenen Dinsosaurierknochen aufgearbeitet wurde.

Schlüsselwörter: paläogene Dinosaurier, K-T Grenze, Geochronologie, Palynologie, Paläomagnetismus, Vertebratenpaläontologie

Translator: Eva Gebauer

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski Abstrakt

Nowe geochronologiczne i stratygraficzne dowody potwierdzające paleoceński wiek zawierających dinozaury piaskowca Ojo Alamo i formacji Animas, basen San Juan, Nowy Meksyk i Kolorado

James E. Fassett

Skamieniałości dinozaurów są obecne w paleoceńskim piaskowcu Ojo Alamo i formacji Animas w basenie San Juan, Nowy Meksyk i Kolorado. Do dowodów na paleoceński wiek piaskowca Ojo Alamo zaliczają się dane palinologiczne i paleomagnetyczne. Dane palinologiczne wskazują, że cały piaskowiec Ojo Alamo jest - włączając w to najniższą, zawierającą dinozaury część - wieku paleoceńskiego. Żadne z próbek skał zawierających palinomorfy, zebrane na wielu stanowiskach piaskowca Ojo Alamo, nie zawierały przewodnich dla kredy palinomorfów (poza rzadkimi, redeponowanymi okazami), a zawierały palinomorfy przewodnie dla paleocenu. Paleoceńskie palinomorfy zostały stratygraficznie zidentyfikowane poniżej skamieniałości dinozaurów w dwóch oddzielnych lokalizacjach piaskowca Ojo Alamo w centralnej i południowej części basenu. Formacja Animas w części basenu znajdującej się w Kolorado również zawiera skamieniałości dinozaurów, a ich paleoceński wiek ustalono na bazie skamieniałych liści i palinologii.

Magnetostratygrafia zapewnia niezależną linię dowod na paleoceński wiek piaskowca Ojo Alamo i jego zawierających dinozaury warstw. Magnetochron normalnej polaryzacji C29n (wczesny paleocen) został zidentyfikowany w piaskowcu Ojo Alamo na sześciu stanowiskach w południowej części basenu San Juan.

Zestaw 34 elementów szkieletowych pojedynczego hadrozaura, znaleziony w piaskowcu Ojo Alamo w południowej części basenu San Juan, dostarczyl ostateczny dowód na to, że zestaw ten nie mógł być redeponowany z niżej zalegających warstw kredowych. Dodatkowo, badania geochemiczne 15 kości kręgowców z paleoceńskiego piaskowca Ojo Alamo i 15 próbek kości z niżej zalegającej formacji Kirtland wieku późnokredowego (kampan), wskazują że każdy zestaw próbek zawiera znacznie różne ilości uranu i pierwiastków ziem rzadkich, wskazując na to, że kości zostały zmineralizowane na miejscu zaraz po pogrzebaniu, oraz że żadna z kości paleoceńskich dinozaurów nie została redeponowana.

Słowa kluczowe: paleoceńskie dinozaury, granica K-T, geochronologia, palinologia, paleomagnetyzm, paleontologia kręgowców

Translators: Dawid Mazurek and Robert Bronowicz