La formation de Hell Creek est une formation géologique, célèbre pour sa richesse en fossiles et son âge stratigraphique datant principalement du sommet du Crétacé supérieur, mais avec quelques portions du Paléocène inférieur. Elle montre dans sa partie sommitale la présence d'un mince niveau enrichi en iridium, enregistrement de l'événement connu sous le nom d'extinction Crétacé-Paléogène. Son nom vient de la (le « ravin de l'enfer ») où elle affleure largement, près de Jordan, au Montana (États-Unis). Elle s'étend sur des parties du Montana, du Dakota du Nord, du Dakota du Sud et du Wyoming.. En 1966, la Zone fossilifère de Hell Creek a été désignée Site naturel national par le National Park Service.
Il s'agit d'une série d'argiles, de mudstones et de grès d'eau douce et saumâtre déposés au Maastrichtien et au Danien, créés par l'activité fluviale dans les chenaux fluviaux et les deltas fluctuants, ainsi que par de très rares dépôts de marais tourbeux le long de la marge continentale de basse altitude, face à la Voie maritime intérieure de l'Ouest du Crétacé supérieur. Le climat n'était pas extrême ; la présence de crocodiliens et de palmiers suggère un climat subtropical et tempéré sans gel prolongé..
La plus grande collection d'ossements de Hell Creek se trouve au musée des Rocheuses de Bozeman, dans le Montana.. Les spécimens exposés sont le fruit du projet Hell Creek du musée, une initiative conjointe lancée en 1998 entre le musée, l'université d'État du Montana, l'université de Washington, l'université de Californie à Berkeley, l'université du Dakota du Nord et l'université de Caroline du Nord.
Localisation
La formation est située essentiellement au Montana, au Dakota du Nord, au Dakota du Sud et au Wyoming. Au Montana, la formation de Hell Creek recouvre la formation de Fox Hills et est la dernière formation du Crétacé. Le relief isolé de la colonne de Pompey est constitué par des roches de la formation de Hell Creek.
Géologie Datation Le sommet de la formation de Hell Creek est marqué par un mince repère discontinu, mais bien visible, enrichi en iridium qui correspond à la limite Crétacé-Paléogène datée de (millions d'années). On estime que l'épaisseur de la formation, d'environ 90 mètres, s'est déposée en environ 2 millions d'années.
Au-dessus de ce niveau-repère vient la constituée également de séries sédimentaires continentales et datée du Paléocène.
La limite K–Pg se situe généralement près du contact entre la partie supérieure de Hell Creek et la partie inférieure de la Formation de Fort Union, bien que dans certaines régions (par exemple dans le Dakota du Nord), la limite se situe bien à l'intérieur de la Formation de Fort Union, 3 mètres au-dessus de la limite avec la Formation de Hell Creek. En revanche, dans certaines petites régions du Montana, la Formation de Hell Creek contient la limite K–Pg et s'étend légèrement au PaléogèneJohnson et al., 2002.
Environnement sédimentaire Elle est formée de sédiments variés, déposés dans un milieu d'eaux douces ou saumâtres. Il s'agit de grès peu indurés, de grès argileux et d'argiles ainsi que de mudstones ; ils datent du Maastrichtien supérieur. Ils témoignent d'un paléo-environnement de cours d'eau et de deltas, aux lits fluctuants, avec de très occasionnelles marais tourbeux le long de la marge continentale de basse altitude, le tout s'étendant de la bordure occidentale de la voie maritime intérieure de l'Ouest jusqu'aux Rocheuses nouvellement forméesLofgren, 1997Breithaupt, 1997Eberth, 1997. Les basses terres marécageuses abritaient plusieurs animaux, dont des dinosaures.
La Formation de Hell Creek, telle qu'elle est représentée par les affleurements de la région de Fort Peck, dans le Montana, a été interprétée comme une plaine inondable plate et boisée, au climat relativement tempéré, propice à une variété de plantes, allant des angiospermes aux gymnospermes tels que les conifères, les cycadées et les ginkgos, en passant par les fougères et les mousses. Le climat était doux et la présence de crocodiles suggère même un climat subtropical, sans période de froid prolongé et des précipitations abondantes. Une analyse foliaire de la zone florale de Hell Creek I a produit une température annuelle moyenne de 11,3 à 11,6 °C, une température moyenne de mois chaud de 20,1 à 20,5 °C et une température moyenne de mois froid de 2,6 °C avec des précipitations annuelles moyennes de 191 à 197 centimètres, plaçant la partie inférieure de la formation de Hell Creek dans la zone climatique Cfb.
Paléontologie
La formation a fourni des quantités impressionnantes de fossiles d'invertébrés, de plantes, de mammifères, de poissons, de reptiles et d'amphibiens. Parmi les principaux dinosaures découverts figurent Tyrannosaurus, Triceratops et Anzu. Le dinosaure le plus complet jamais trouvé d'hadrosauridé a été récupéré en 2000 dans cette formation et sa découverte largement diffusée dans un documentaire du diffusé en . Quelques oiseaux, mammifères et ptérosaures y ont été également trouvés. On y trouve aussi quelquefois des dents de requins, ce qui suggère que certains d'entre eux toléraient la vie en eau douce, comme aujourd'hui.
Des fouilles commerciales mettent sur le marché des fossiles de la région, le plus souvent des dents de dinosaures, des fragments ostéodermiques de crocodiliens et des plaques dermiques de poissons primitifs. On peut voir une sélection représentative de fossiles de la formation de Hell Creek au musée des Rocheuses, à Bozeman, au Montana.
Contenu fossile Invertébrés Insectes Des insectes des groupes Diptera, Zygoptera, et peut-être Hemiphlebiidae ont été découverts dans l'ambre de Hell Creek. Les fossiles de ces insectes, découverts dans les formations de Hell Creek et de Fort Union ont disparu lors de l'extinction K-T....
Clé de couleur Taxon Taxon reclassé Taxon faussement signalé comme présent Taxon douteux ou synonyme junior Ichnotaxon Ootaxon Morphotaxon Notes Les taxons incertains ou provisoires sont en petit texte; les taxons barrés sont discrédités.
Genre Espèces Localisation Position stratigraphique Matériel Notes Images Cephaloleichnites Cephaloleichnites strongi Herbivorie possible du scolyte hispine sur Zingiberopsis attenuta ?HemiphlebiidaeIndéterminé Possibles demoiselles hémiphlébiées BrachyceraIndéterminé Mouches brachycères non décrites NematoceraIndéterminé Mouches nématocères non décrites AeschnidiidaeIndéterminé Libellule aeschnididé indéterminé
Mollusques Genre Espèces Localisation Position stratigraphique Matériel Notes Images PlesielliptioP. postbiplicatus Moule d'eau douce de la famille des Unionidae P. gibbosoides Moule d'eau douce de la famille des UnionidaeP. whitfieldiMoule d'eau douce de la famille des Unionidae Rhabdotophorus R. aldrichi Moule d'eau douce de la famille des Unionidae Pleurobema P. cryptorhynchus Moule d'eau douce de la famille des Unionidae Plethobasus P. aesopiformis Moule d'eau douce de la famille des Unionidae P. biesopoides Quadrula Q. cylindricoides Moule d'eau douce de la famille des Unionidae Proparreysia P. verrucosiformis Moule d'eau douce de la famille des Unionidae P. holmesiana P. barnumi P. percorrugata P. pyramidatoides P. letsoni P. retusoides P. corbiculoides P. paucinodosa ?Obovaria ?O. pyramidella Corbicula C. cf. subelliptica C. sp Dakota du Sud Issu d'un faciès marin (« langue »). Les représentants modernes du genre vivent en eau douce Sphaerium S. beckmani "Pill clam". "Nut clam". "Fingernail clam". "Pea clam". Famille Sphaeriidae. Pleiodon Indéterminé Campeloma C. sp Escargot d'eau douce Anomia A. gryphorhyncha Bivalve. Famille Anomiidae. D'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Crassostrea C. subtrigonalis Huître. Famille Ostreidae. Recueilli à partir d'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Granocardium G. sp Bivalve. Famille Cardiidae (Coque). Recueilli à partir d'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. ?Hiatella ?H. sp Bivalve. Les membres actuels de ce genre sont des foreurs de roche. Recueilli à partir d'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Leptosolen Indéterminé Bivalve. Famille Cultellidae. Recueilli à partir d'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Sphenodiscus S. lenticularis Ammonite. D'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Discoscaphites D. rossi Microconque d'une ammonite. D'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Scaphitidae Indéterminé Ammonite. D'un faciès marin (« langue ») du Dakota du Sud. Autres attributs : le spécimen possède des crochets sur sa coquille.
Amphibiens Clé de couleur Taxon Taxon reclassé Taxon faussement signalé comme présent Taxon douteux ou synonyme junior Ichnotaxon Ootaxon Morphotaxon Notes Les taxons incertains ou provisoires sont en petit texte; les taxons barrés sont discrédités.
Genre Espèces Localisation Position stratigraphique Matériel Notes ImagesAnura (grenouille)Pearson et al. (2002) p. 154Indéterminé Dakota du NordPearson et al. (2002) pp. 145–167 Dakota du SudDu milieu au haut de la formation de Hell CreekPearson et al. (2002) p. 1553 spécimens non attribuésPearson et al. (2002) pp. 156Anura indet. se compose de matériel qui n'est actuellement attribué à aucun genre de grenouilleBarbourulaListed as "cf. Barbourula sp." in "Class Amphibia," Estes and Berberian, (1970). Page 4.Indéterminé"Class Amphibia," in Estes and Berberian, (1970). Page 4. Montana"Class Amphibia," in Estes and Berberian, (1970). Page 4. All taxa listed occur in Montana, see page 1.Caudata (salamandre)Indéterminé Dakota du Nord Dakota du SudDu plus bas au plus haut de la formation de Hell Creek149 spécimens non attribuésLe matériel de Caudata indet. n'est actuellement attribué à aucun genreEopelobatesListed as "Eopelobates? sp." in "Class Amphibia," Estes and Berberian, (1970). Page 4.Indéterminé MontanaHabrosaurusH. dilatus Montana Dakota du Nord Dakota du SudDu milieu au haut de la formation de Hell Creek6 spécimensHabrosaurus est un amphibien sirénidé.LisserpetonL. bairdi MontanaOpisthotritonO. kayi Montana Dakota du Nord Dakota du SudFormation inférieure à supérieure de Hell Creek22 spécimensOpisthotriton est classé comme un Batrachosauroididae.ParanecturusP. garbanii MontanaUn membre des Proteidae.ProamphiumaP. cretacica MontanaProdesmodonP. copei MontanaScapherpetonS. tectum Montana Dakota du Nord Dakota du SudFormation inférieure à supérieure de Hell Creek144 spécimensScapherpeton est un scapherpetonidé très commun dans la formation de Hell Creek.ScotiophryneS. pustulosa MontanaUne petite grenouille
Poissons Poissons osseux Poissons osseux Genre Espèces Localisation Position stratigraphique Matériel Notes Images Acipenser"Class Osteichthyes," in Estes and Berberian, (1970). Page 3. A. amnisinferos Dakota du Nord (Tanis) Un esturgeon A. eruciferus Montana"Class Osteichthyes," in Estes and Berberian, (1970). Page 3. All taxa listed occur in Montana, see page 1. A. praeparatorum Dakota du Nord (Tanis) A. cf. A. amnisinferos Dakota du Nord (Tanis) cf. A. sp. Dakota du Nord Dakota du SudFormation inférieure à supérieure de Hell Creek18 spécimens sont provisoirement attribués à Acipenser sp.Acipenser sp. est provisoirement rattaché au genre. Anchiacipencer A. acanthaspis Montana Un esturgeon, initialement considéré comme un matériau indéterminé Belonostomus B. longirostris Montana Dakota du Nord Dakota du Sud Formation inférieure à supérieure de Hell Creek 28 spécimens Un poisson mince au long museau classé comme aspidorhynchidé. Coriops"Class Osteichthyes," in Estes and Berberian, (1970). Page 4. C. amnicolus Montana CyclurusC. fragosus Montana Dakota du Nord Dakota du SudPetit poisson amiidé (omniprésent). Autrefois connu sous le nom d’Amia fragosa ou Kindleia fragosa. 2610 spécimens ont été attribués à Kindleia, ce qui en fait un genre extrêmement commun. "Lepisosteus" "L. occidentalis" Montana Dakota du Nord