Projektets formål

Projektet fokuserer nu på to områder, der begge var en del af urkontinentet Gondwana: Antarktis og Syd Amerika.

Kendskabet til de tidligste - over 490 mill. år gamle - flercellede organismer (metazoer) fra disse områder og deres daværende leveforhold er meget sparsomt. Dette palæontologisk-geologiske forskningsprojekt søger derfor dels at dokumentere de tidligste fossilgrupper fra dette urkontinent bedre, og dels at forbedre kendskabet til de daværende klimatiske og aflejringsmæsige og palæogeografiske forhold.



Introduktion og problemstilling

Nedre Palæozoikum (542 – 416 mill. år siden) var kendetegnet af to markante hændelser i livets historie: Størstedelen af de marine metazoers forskellige morfologiske hovedgrupper blev udviklet i løbet af et relativt kort tidsinterval under det, der kendes som Den Kambriske Eksplosion, mens udviklingen for alvor tog fat i den efterfølgende ordoviciske periode (Den Ordoviciske Radiation), der var kendetegnet af en meget markant diversitetsforøgelse blandt de marine organismer (figur 1).

 Figur 1

Dette medførte, at størstedelen af de økologiske nicher, der kendes fra de moderne verdenshave, blev udfyldt (Harper, in review). Det meste af vor viden om disse meget vigtige begivenheder kommer fra fossilmateriale indsamlet på den nordlige halvkugle, hvorimod der kun er et meget sparsomt kendskab til disse hændelser på Antarktis. Det er i den forbindelse også nødvendigt at foretage en mere detaljeret undersøgelse af de kambriske ”baggrundsbioter” for at kunne danne et klarere billede af, hvorledes metazoernes hovedgrupper blev etableret og dermed også give yderligere indsigt i den palæozoiske, marine biodiversitets tidligste faser.

De nedre palæozoiske bjergartssuccessioner har spillet en vigtig rolle i de palæogeografiske rekonstruktioner i tiden omkring opsplitningen af superkontinentet Rodinia i Sen Prækambrium og Tidlig Palæozoikum (Dalziel 1992, 1997). Kendskabet til de nedre palæozoiske bjergarter og fossiler i det Antarktiske område er dog meget begrænset og har ikke været studeret ved hjælp af moderne analysemetoder. Med undtagelse af tidsperioden Kambrium, er der næsten intet palæontologisk materiale kendt fra disse successioner.

Det Kambriske system (542–488 mill. år) var et vendepunkt i den biologiske evolution. Gennem en periode med højt havniveau samt atmosfæriske og oceanografiske forandringer, eksploderede det flercellede liv i urhavet. Men da vores viden om Den Kambriske Eksplosion stort set udelukkende bygger på tre veldokumenterede og velbevarede faunaer (Burgess, Chengjiang og Sirius Passet), er det problematisk at udføre præcise regionale og globale korrelationer indenfor den midterste til den øvre del af det Kambriske system. Nyere undersøgelser har imidlertid vist, at proto- og paraconodonter samt palynomorpher har et betydeligt biostratigrafisk potentiale til udførelse af interkontinentale korrelationer i Kambrium.

Gennem Tidlig til Mellem Kambrium var urkontinentet Baltica (omfatter bl.a. Skandinavien og Baltikum) placeret på høje sydlige breddegrader, tæt på dele af det daværende sydpolskontinent, Gondwana. I den efterfølgende periode fra Sen Kambrium til Ordovicium bevægede Baltica sig hurtigt mod nord. Det er allerede erkendt, at der hersker fællestræk mellem sedimentbassinerne på hhv. Gondwana og Baltica i Kambrium. En mere fokuseret undersøgelse af successionerne i det nordlige Victoria Land (Antarktis) vil kunne bidrage til at kaste yderligere lys over disse bassiners ligheder med hensyn de fossile faunaer og aflejringstyper samt kunne give information om timingen af Baltica’s bevægelse mod nord.



Det nordlige Victoria Lands geologiske opbygning

Kambriske fossiler fra Antarktis er kun kendt fra Ellsworth bjergene i Vestantarktis og fra det nordlige Victoria Land i Østantarktis (Cooper et al., 1989). Victory bjergene ligger i det nordlige Victoria Land, som udgør den nordvestlige landside af Ross Havet. Det er derfor den mest oplagte indsamlingslokalitet i forhold til Galathea-3 ekspeditionens planlagte sejlrute (Fig. 2). Geologisk set er området opbygget ved påsvejsning af mindre kontinentaldele (såkaldte terræner) i Sen Prækambrium og Tidlig Palæozoikum som følge af en øbue-subduktionszone. Denne geologiske sammensætning resulterede i kraftig vulkanisme, som yderligere har præget området (Bradshaw et al., 1985). Påsvejsningen ses i dag som NV-SØ gående strukturzoner hele vejen gennem området der deler mindst tre forskellige terræner (Fig. 2): Det sydvestlige Wilson Terræn der er præget af stærkt metamorfoserede sedimenter og intrusiver, Bowers Terrænet der består af metamorfisk upåvirkede vulkanitter og marine sedimenter af kambrisk alder, samt Robertson Bay Terrænet der består af siliciklastiske sedimenter af tidlig palæozoisk alder (Prækambrium til ?Ordovicium) som igen er overlejret af Devone intrusiver.  figur 2

Både selve området og Antarktis generelt er kendetegnet af litologier, der gør det svært at bevare fossile faunaer. Dog er der visse steder en række karbonatlinser indlejret i overvejende klastisk materiale. Disse linser har potentiale til at producere mikro- og makrofossiler sammen med palynomorpher, hvilket vil kunne bidrage til korrelation og give yderligere indsigt i det komplekse billede af udviklingen i det tidligt Palæozoiske liv. Det er usikkert, hvorledes karbonatlinserne blev dannet, hvorfor projektet vil indbære en detaljeret undersøgelse af disse. I Skandinavien er dannelsen af lignende kambriske kalksten blevet tolket som et resultat af store marine transgressioner, der bragte flere kosmopolitiske faunaer ind i bassinet (Bruton og Harper, 2000). Disse transgressioner kan repræsentere globale begivenheder.

Interessant i forhold til ovenstående problemformulering er Bowers Terrænet, hvori flest fossiler indtil nu er fundet. Dette terræn, der har en maksimal bredde på 50 kilometer, men en længde på hen ved 400 kilometer, har en mere varieret litologi end de to andre terræner. Stratigrafisk er Bowers Terrænet blevet inddelt i Bowers Supergruppen (Fig. 3) efter Laird et al. (1982). Supergruppen inddeles i tre grupper: Sledgers, Mariner og Leap Year Grupperne.  figur 3 #2

Sledgers gruppen er vidt udbredt. Den er underinddelt i Glasgow Formationen, der består af vulkanitter og breccier og Molar Formationen der fortrinsvis består af sand- og muddersten, med enkelte kalkstensindslag. Der findes både mikro- og makrofossiler i denne formation, omend både deres udbredelse og alder er noget usikker. Indtil videre peger fund af trilobitter i kalklinser på en mellem kambrisk alder (Cooper et al. 1983).

Den noget mindre udbredte Mariner Gruppe er til gengæld den mest fossilholdige. Den er kun blottet i tre områder som fra NV til SØ er Mt. Soza, Reilly Ridge og Eureka Spurs. Sidstnævnte lokalitet ligger ved den øvre del af Mariner Gletscheren (Fig. 4).

Dens mest udbredte enhed er Spurs Formationen, der primært består af muddersten med sandindslag og forskellige sedimentologiske strukturer. Trilobitter og brachiopoder findes i de grovere indslag. Konformt ovenpå Spurs Formationen følger Eureka Formationen som er en meget finkornet sandsten med forskellige strukturer. I denne formation findes mange kalklegemer på op til 50 meters længde. Talrige sporfossiler, samt trilobitter, brachiopoder og mollusker er fundet i denne formation.

Ovenpå Mariner Gruppen følger Leap Year Gruppen der primært består af kvartsitter tilhørende Camp Ridge Kvartsitten, men også Carrier Konglomeratet og Handler Ridge Formationen tilhører denne gruppe. Sidstnævnte er fossilførende og indikerer at den øvre del af gruppen i hvert fald er af øvre Kambrisk eller nedre Ordovicisk alder (Wright et al., 1984).

På Figur 4 er indtegnet lokaliteter, hvorfra man til dato har fundet fossiler. Det ses umiddelbart, at der er tale om ganske få. Dette skyldes uden tvivl den meget begrænsede detaljegrad i den hidtidige kortlægning af dette kolossale område, som udover det vanskelige klima også er svært tilgængeligt på grund af de 2–3 kilometer høje bjerge, men det spiller også ind, at Mariner Formationen, den primært fossilførende formation, kun er blottet ganske få steder. Dette bevirker, at logistikken omkring dette projekt er meget vanskelig. Der kræves uden tvivl helikopter for at kunne få adgang til den nærmeste (fra Ross Havet) og mest fossilrige lokalitet, Eureka Spurs, ved toppen af Mariner Gletscheren cirka 120 kilometer inde i land. Herunder følger et par tænkte eksempler på hvordan logistikken kunne forestilles udført.                                                     figur 4



Referencer

Bradshaw, J. D., Weaver, S. D. og Laird, M. G. (1985): Suspect

        Terranes and Cambrian Tectonics in Northern Victoria Land,    

        Antarctica. In: D. G. Howell: Tectonostratigraphic terranes of   

        the circum-pacific region.

Bruton, D.L. and Harper, D.A.T. (2000): A mid-Cambrian shelly

        fauna from Ritland, western Norway and its palaeogeographic

        implications. Bulletin of the Geological Society of Denmark 47,  

        29-51.

Capponi, G., Crispini, L. og Meccheri, M. (1999): Structural history

        and tectonic evolution of the boundary between the Wilson and  

        Bowers terranes, Lanterman Range, northern Victoria Land,  

        Antarctica. Tectonophysics 312, s. 249-266

Clarkson, P.D., Cooper, R.A., Hughes, C.P., Thomson, M.R.A. and

       Webers, G.F. (1981): Ordovician of Antarctica – A review.  In     

       Webby, B.D. et al. The Ordovician System in Australia, New

       Zealand and Antarctica. International Union of Geological Sciences

       6, 46-50.

Cooper, R. A., Jago, J. B, Rowell, A. J. og Braddock, P. (1983): Age and           

       correlation of the Cambrian-Ordovician Bowers Supergroup,    

       Northern Victoria Land. In: R.L. Oliver, P. R. James and J. B. Jago:

      Antarctic Earth Science. s. 128-132

Cooper, R. A., Begg, J. G. og Bradshaw, J. D. (1990): Cambrian   

        trilobites from Reilly Ridge, northern Victoria Land, Antarctica,

        and their stratigraphic implications. New Zealand Journal of

        Geology and Geophysics, 1990, vol. 33: s. 55-66.

Dalziel, I.W.D. 1992. Antarctica; a tale of two continents? Annual

        Reviews Earth and Planetary Science 20, 501-526.

Dalziel, I.W.D. 1997. Neoproterozoic-Palaeozoic geography and

         tectonics: Review, hypothesis, environmental speculations.

        Geological Society of Ametrica Bulletin 109, 16-42.

Gunn, B. M. og Warren, G. (1963): Geology of Victoria Land between

         the Mawson and Mulock Glaciers, Antarctica. New Zealand

        Geological Survey Bull. 71. 157 s + 2 kort.

Harper, D.A.T. (in review). The Ordovician biodiversification: Setting  

         an agenda for marine life. Palaeogeography, Palaeoclimatology,

         Palaeoecology.

Sepkoski, Jr., J. J., 1981: A factor analytic description of the Phanerozoic

         marine fossil record. Paleobiology, 7(1), pp. 36-53.

Sheehan, P. M., 1996: A new look at Ecologic Evolutionary Units (EEUs).

        Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, vol. 127, pp. 21-32.

Wright, T. O., Ross, Jr., R. J. og Repetski, J. E (1984): Newly

        discovered youngest Cambrian or oldest ordovician fossils from the

        Robertson Bay Terrane (formerly Precambrian), northern Victoria

        Land, Antarctica. Geology, vol. 12, s. 301-305.