Early Silurian (Wenlockian) δ13C profiles from the Cape Phillips Formation, Arctic Canada and their relation to biotic events

Author: Noble Paula J   Zimmerman Matthew K   Holmden Chris   Lenz Alfred C  

Publisher: NRC Research Press

ISSN: 1480-3313

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Vol.42, Iss.8, 2005-08, pp. : 1419-1430

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Abstract

Geochemical data from the Cape Phillips Formation, Arctic Canada, are examined in association with three Silurian biotic crises in the graptolite community; the early Wenlockian Ireviken, mid Wenlockian Cyrtograptus lundgreni, and end Wenlockian Colonograptus ludensis extinction events. Positive δ13Corg excursions are associated with the Ireviken and C. lundgreni events, but not the Co. ludensis Event. The Ireviken and C. lundgreni excursions are recognized worldwide and are herein interpreted to be the result of carbonate weathering in response to eustatic sea-level drop. The C. lundgreni excursion is of greater magnitude in the more proximal basin margin section at Abbott River, Cornwallis Island, and is explained by the amplification of a more strongly positive δ13C signature in shallower parts of an epeiric basin during increased exposure and weathering of the carbonate shelf. Excursion C5, within the C. praedeubeli – C. deubeli Zone, is also of regional significance, as it occurs in both the Abbott River section and Twilight Creek section on Bathurst Island, and is also recognized in Estonia, Poland, and England. Excursion C6 is recognized in the Gorstian Stage, yet its regional significance remains equivocal. There is a reasonable general agreement between the shape of the δ13Corg and δ13Ccarb curves, yet the δ13Ccarb curve is largely a record of detrital carbonate derived from the shelf. The δ13Corg curve represents extraction of dissolved inorganic carbon by plankton and thus is more indicative of ambient paleoceanographic conditions. These data are valuable in that they provide a detailed secular marine δ13C curve for the Wenlockian of Arctic Canada from relatively unaltered sections of varying facies whose ages are well constrained by graptolite biostratigraphy.Des données géochimiques de la Formation de Cape Phillips dans l'Arctique canadien sont étudiées en association avec trois crises biotiques siluriennes dans la communauté graptolite : l'événement Ireviken, au Wenlockien précoce, et les extinctions de Cyrtograptus lundgreni au Wenlockien moyen et de Colonograptus ludensis à la fin du Wencklokien. Des excursions positives δ13Corg sont associées aux événements Ireviken et C. lundgreni mais pas à l'événement C. ludensis. Les excursions Ireviken and C. lundgreni sont reconnues à travers le monde et elles sont interprétées ici comme étant le résultat d'une altération des carbonates en réponse à la chute eustatique du niveau de la mer. L'excursion C. lundgreni est de plus grande magnitude dans la section plus proximale du bassin à la rivière Abbott, sur l'île Cornwallis, et elle est expliquée par l'amplification d'une signature δ13C plus fortement positive dans les parties moins profondes d'un bassin épicontinental durant la prolongation de l'exposition et l'altération de la plate-forme carbonate. L'excursion C5, à l'intérieur de la Zone à C. praedeubeli – C. deubeli, a aussi une importance régionale, étant donné qu'elle a lieu à la fois dans la section de la rivière Abbott et celle du ruisseau Twilight sur l'île de Bathurst; elle est aussi reconnue en Estonie, en Pologne et en Angleterre. L'excursion C6 est reconnue dans l'étage Gorstien mais son importance régionale demeure équivoque. Les formes des courbes δ13Corg et δ13Ccarb concordent généralement bien, quoique la courbe δ13Ccarb représente surtout un enregistrement des carbonates détritiques provenant de la plate-forme. La courbe δ13Corg représente l'extraction du carbone inorganique dissous par le plancton et elle est donc plus indicative des conditions paléocénographiques ambiantes. Ces données sont importantes car elles fournissent une courbe détaillée δ13C marine séculaire du Wenlockien de l'Arctique canadien à partir de sections relativement inaltérées de faciès variés dont les âges sont bien cadrés par la biostratigraphie des graptolites.[Traduit par la Rédaction]

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