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Telychian (Llandovery, Silurian) conodonts from the LaPorte City Formation of eastern Iowa, USA (East-Central Iowa Basin) and their implications for global Telychian conodont biostratigraphic correlation

Christopher B.T. Waid and Bradley D. Cramer

Plain Language Abstract

The Silurian Period (approximately 444 to 419 million years ago) was a time of intense climate change. The beginning of the Silurian was an ice age, and the Earth transitioned into warm greenhouse conditions throughout the rest of the period. Much like modern, human-induced climate change, variation in the amount of carbon dioxide present in the atmosphere is thought to be linked with Silurian climate change, making it an important interval of Earth history to study perturbations to the climate system. The relative order that rock units were deposited must be precisely understood on a global scale in order to determine cause and effect relationships within various climate cycles, and to distinguish between local and global environmental changes. The rocks in Iowa record an interval of time that is rarely preserved in carbonate rocks in most basins and could be of great use to Silurian paleoclimate research. However, the relative age of the units in Iowa is fairly poorly understood, and the goal of this project is to use fossils called conodonts to more precisely determine the relative age of the Silurian rock of Iowa.

The order that new species of conodonts appear in the rock record can be used to determine their relative age, and rocks that contain the same fossil were likely deposited at similar times. The order that Silurian conodont species appear and disappear is well understood in the Baltic Basin, but there has been very little conodont data from North America that is directly comparable to the Baltic. The Telychian (Silurian) Age conodont data from this study is the first from North America that is directly comparable to data from the Baltic Basin and allows for the most precise relative age assignments to date for the Silurian strata of Iowa. They also indicate that origination and extinction of several species occurred at different times in North America than in the Baltic.

Resumen en Español

Los conodontos del Telychiense (Llandovery, Silúrico) de la Formación LaPorte City en el este de Iowa, Estados Unidos (Cuenca del Centro-Este de Iowa) y sus implicaciones para la correlación bioestratigráfica global del Telychiense realizada con conodontos

Los conodontos de la Formación LaPorte City del este de Iowa (Cuenca del Centro-Este de Iowa) indican una edad Telychiense temprano a medio para la formación. Fueron obtenidos conodontos diagnósticos para la Superzona Pterospathodus eopennatus, la Zona Pterospathodus eopennatus ssp. n. 2 y la Zona Pterospathodus amorphognathoides angulatus, permitiendo la primera comparación directa de los rangos estratigráficos de las especies de conodontos en las cuencas de Illinois y del Báltico. Una especie hasta ahora no descrita de Pseudolonchodina similar a Pseudolonchodina fluegeli se encuentra en la Formación LaPorte City. Se distingue de Pseudolonchodina fluegeli por la ausencia de dentículos fusionados en los elementos Pa y dentículos discretos a casi discretos en los otros elementos. Debido a la naturaleza fragmentaria de los especímenes, se hace uso de la nomenclatura abierta para esta especie. Wurmiella? polinclinata polinclinata se encuentra mucho más baja en la Cuenca del Centro-Este de Iowa (Zona Pt. eopennatus ssp. n. 2) que en la Cuenca del Báltico, y por lo tanto no puede ser utilizada como un fósil índice diagnóstico de la Zona Pt. am. amorphognathoides en las correlaciones globales. Este estudio documenta la utilidad de las pequeñas formaciones de caliza en el flanco noroeste de la Cuenca Centro-Este de Iowa para refinar la zonación bioestratigráfica global del Silúrico con el uso de conodontos.

Palabras clave: Conodontos; Bioestratigrafía; Silúrico; Llandovery; Continente medio norteamericano; Formación LaPorte City

Traducción: Enrique Peñalver (Sociedad Española de Paleontología)

Résumé en Français

Des conodontes télychiens (Llandovery, Silurien) de la formation de LaPorte City, est de l’Iowa, États-Unis d’Amérique (est et centre du bassin de l’Iowa) et leurs implications pour les corrélations biostratigraphiques globales d’après les conodontes télychiens

Les conodontes de la formation de LaPorte City dans l’est de l’Iowa (est et centre du bassin de l’Iowa) indiquent un âge télychien ancien à moyen pour la formation. Des conodontes caractéristiques de la superzone Pterospathodus eopennatus, de la zone Pterospathodus eopennatus ssp. n. 2, et de la zone Pterospathodus amorphognathoides angulatus ont été trouvés, permettant pour la première fois une comparaison directe des étendues stratigraphiques des espèces de conodontes des bassins de l’Illinois et de la Baltique. Une espèce de Pseudolonchodina (qui n’avait pas encore été décrite) est trouvée dans la formation de LaPorte City et est similaire à Pseudolonchodina fluegeli. Elle se distingue de Pseudolonchodina fluegeli par l’absence de denticules fusionnés sur les éléments Pa et des denticules distincts à quasi-distincts sur les autres éléments. En raison de la nature fragmentaire des spécimens, cette espèce est laissée en nomenclature ouverte. La sous-espèce Wurmiella? polinclinata polinclinata est trouvée stratigraphiquement bien plus bas à l’est et au centre du bassin de l’Iowa (zone Pt. eopennatus ssp. n. 2) que dans le bassin de la Baltique, et ce taxon ne peut donc pas être utilisé comme fossile indice caractéristique de la zone Pt. am. amorphognathoides dans les corrélations globales. Cette étude documente l’utilité des petites formations calcaires du flanc nord-ouest de l’est et du centre du bassin de l’Iowa pour préciser la zonation biostratigraphique globale basée sur les conodontes siluriens.
Mots-clés : conodontes ; biostratigraphie ; Silurien ; Llandovery ; Médio-Continent d’Amérique du Nord ; formation de LaPorte City

Translator: Antoine Souron

Deutsche Zusammenfassung

Conodonten aus dem Telychuim (Llandovery, Silur) aus der LaPorte City Formation von Ost-Iowa, USA (östliches zentrales Iowa Becken) und ihre Bedeutung für die globale biostratigraphische Korrelation von Conodonten aus dem Telychium

Conodonten aus der LaPorte City Formation von Ost-Iowa, USA (östliches zentrales Iowa Becken) deuten altersmäßig für diese Formation auf das frühe bis mittlere Telychium hin. Es werden Conodonten geborgen, die diagnostisch für die Pterospathodus eopennatus Superzone, Pterospathodus eopennatus ssp. n. 2 Zone und die Pterospathodus amorphognathoides angulatus Zone sind. Diese ermöglichen den direkten Vergleich der stratigraphischen Reichweite von Conodonten-Arten im Illinois Becken und Baltischen Becken. In der LaPorte City Formation kommt eine bisher unbeschriebene Art von Pseudolonchodina vor, die Pseudolonchodina fluegeli ähnlich ist. Sie unterscheidet sich von Pseudolonchodina fluegeli durch das Fehlen von verwachsenen Dentikeln auf den Pa-Elementen und durch diskrete bis nahezu-diskrete Dentikel auf den anderen Elementen. Wegen der fragmentarischen Erhaltung der Stücke, wird die Art in der offenen Nomenklatur belassen. Wurmiella? polinclinata polinclinata kommt im östlichen zentralen Iowa Becken viel weiter unten vor (Pt. eopennatus ssp. n. 2 Zone) als im Baltischen Becken und kann daher bei globalen Korrelationen nicht als diagnostisches Indexfossil für die Pt. am. amorphognathoides Zone genutzt werden. Diese Studie dokumentiert den Nutzen kleiner Kalksteinformationen an der Nordwest-Flanke des Zentralen Iowa Beckens durch die die globale biostratigraphische Conodonten-Zonierung im Silur konkretisiert werden kann.

Schlüsselwörter: Conodonten; Biostratigraphie; Silur; Llandovery; North American Midcontinent; LaPorte City Formation

Translator: Eva Gebauer

Arabic

Translator: Ashraf M.T. Elewa

 

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