Пограничные мел-палеогеновые отложения с повышенным содержанием иридия впервые были установлены Л. Альваресом в разрезе недалеко от итальянского г. Губбио (Alwarez et al., 1980), где они представлены сантиметровым слоем известкового монтмориллонитового пелита, вероятно, с примесью пирокластического материала, разделяющим две различные формации известняков. В дальнейшем они были отслежены в более чем 150 разрезах по всему миру (Дании, Испании, Тунисе, США, Канаде, Новой Зеландии, Туркмении). Так, например, в Тунисе пограничные мел-палеогеновые отложения представляют собой 1—3-миллиметровый слой ржавых железистых глин, подстилаемых серовато-белыми мергелями и перекрывающихся темными глинами, на п-ве Мангышлак — 1—2-сантиметровый слой коричневых глин среди известняков разного состава, в Копет-Даге — невыдержанный по мощности (от 6 до 15 см) слой коричневых и красно-серых железистых глин, обогащенных гипсом, залегающих с размывом на мергелях и перекрывающихся серыми глинами и т. д. На западе Северной Америки они представлены гидролизованным туфом с микросферами.
Накопление сажи
По данным А.Б. Веймарна (1998), Вольбаха (Wolbach et al., 1990) и других российских и зарубежных исследователей, в пограничных мел-палеогеновых отложениях отмечается повышенное содержание углерода, в том числе сажи (сферические частицы углерода диаметром менее 0,1 мкм). Причем, если максимальное содержание иридия и ударно-метаморфизованного кварца приурочено к подошве пограничной глины, то сажа и суммарный элементный углерод в Сумбарском разрезе Копет-Дага достигают пика на 7 см выше. По мнению ученых, это свидетельствует о том, что пожары начались после осаждения базального слоя глины, т. е. после столкновения с Землей астероида.
Изменение режима осадконакопления
В пограничных морских отложениях мела и палеогена также отмечается резкий спад значений δ>13С на фоне высоких значений δ>13С в верхнемеловых органогенных карбонатах, что служит доказательством сокращения накопления органического углерода в это время в связи с заметным ослаблением или прекращением фотосинтеза.
Климатические изменения
Избирательное вымирание теплолюбивых форм беспозвоночных и наземных растений на рубеже мела и палеогена указывает на значительное похолодание, начавшееся еще в позднем маастрихте, и сменившимся резким изменением климата в сторону глобального потепления уже в позднем палеоцене.
Проведенное учеными геологического факультета МГУ под руководством А.Б. Вейнмара (1998) изучение изотопных отношений кислорода d>18О в пограничных мел-палеогеновых отложениях разрезов Кошак и Кызылсай на п-ве Мангышлак позволило ориентировочно рассчитать, что поверхностная температура воды мангышлакского моря во время накопления «пограничных глин» была примерно на 4 °C ниже температур конца мела. Однако уже в скором времени (в палеоцене) температура моря повысилась на 7 °C и даже превосходила верхнемеловые значения на 3 °C. А. Саркар и другие исследователи (Sarcar et al., 1992) реконструировали для «пограничных глин» разреза Кошак наступление очень быстрого (в течение 1000 лет) похолодания.