Abstract

Quantitative palynostratigraphy of the Middle to Upper Jurassic strata of the Sverdrup Basin is used to calibrate palynomorph signatures to Boreal ammonite occurrences to improve high-latitude chronostratigraphy and supplement a paucity of Upper Jurassic paleoclimatic data in Arctic Canada. Terrestrial palynological signatures of Middle and Upper Jurassic strata of the Sverdrup Basin, Arctic Canada, are assessed with associated Boreal ammonite occurrences to generate a multi-taxon biostratigraphic scheme to improve inter- and intra-basin correlations. Palynological analyses of two stratigraphic sections exposed on Axel Heiberg Island, Arctic Canada, generated a succession of six informal palynoassemblages related to closely co-occurring ammonite assemblages. The ammonite assemblages are a result of both endemic evolution of Boreal lineages within this relatively isolated Arctic basin (i.e. Middle and Upper Jurassic Cardioceratidae) and replacement at the superfamily level due to periodic incursions of southerly faunas into the basin. These migrations imply periods of connectivity with more southern basins that may be related to transgressive flooding, tectonic opening of north-south seaways and associated climate variation. Evidence for regional climate variation is supported by the taxonomic composition of terrestrial palynomorph groupings. Changes in the relative abundance of ecologically important spore and pollen taxa are consistent with a climatic shift from warm-temperate in the Late Toarcian–Early Bajocian to more arid and cooler conditions during the Middle Jurassic. Communities of Cupressaceae-Taxaceae and parent plants of Laricoidites magnus with an understory of ferns characterized the Late Toarcian–Early Bajocian, whereas the cooler conditions of the Middle Jurassic promoted expansion of coniferous plant communities in the hinterland. The latest Jurassic was characterized by the return of temperate conditions and Cupressaceae-Taxaceae conifer communities.

Résumé

La palynostratigraphie quantitative des strates du Jurassique moyen à tardif du bassin de Sverdrup a été utilisée pour calibrer les signatures de palynomorphes par rapport à la présence d’ammonites boréales, et cela en vue d’améliorer la chronostratigraphie en haute altitude et de suppléer à la rareté des données paléoclimatiques du Jurassique supérieur dans l’Arctique canadien. Dans le bassin de Sverdrup de l’Arctique canadien, nous avons également estimé les signatures palynologiques terrestres des strates du Jurassique moyen et supérieur avec l’existence d’ammonites boréales y associées afin de produire un schéma biostratigraphique multitaxonomique améliorant les corrélations interbassin et intrabassin. Les analyses palynologiques de deux sections stratigraphiques exposées sur l’île Axel Heiberg dans l’Arctique canadien ont fourni une succession de six palynoassemblages officieux en relation avec des assemblages d’ammonites en étroite coexistence. Ces assemblages d’ammonites résultent à la fois de l’évolution endémique des lignées boréales dans ce bassin relativement isolé de l’Arctique (c.-à-d. des Cardiocératidés du Jurassique moyen et supérieur) et du remplacement, à l’échelle des superfamilles, causé par l’incursion périodique de faunes venant du sud dans le bassin. Ces migrations supposent des périodes de connectivité avec des bassins plus au sud liés possiblement à des inondations transgressives, des ouvertures tectoniques de voies océaniques nord-sud, en plus de variations climatiques connexes. Les preuves de variations climatiques régionales s’appuient sur la composition taxonomique de groupes palynomorphiques terrestres. Les variations observées sur l’abondance relative des taxons de spore et de pollen, lesquels sont importants du point de vue écologique, concordent avec les changements climatiques passant de tempéré chaud au cours du Toarcien tardif et du Bajocien précoce pour évoluer à des conditions plus arides et fraîches durant le Jurassique moyen. Le Toarcien tardif et le Bajocien précoce se caractérisent par des communautés de Cupressacées-Taxacées et de plantes-mères de Laricoidites magnus avec un sous-bois de fougères, alors que les conditions plus fraîches du Jurassique moyen ont favorisé l’expansion de communautés de conifères dans l’arrière-pays. Le Jurassique le plus tardif se caractérise par le retour de conditions tempérées et de communautés de conifères de la famille des Cupressacées et de celle des Taxacées.

Michel Ory

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