Chronostratigraphic Evaluation of the Late Cretaceous-Recent Sediments in Parts of Calabar Flank

Tief unter der Oberfläche der Erde fungieren Schichten aus Gestein und Sediment als eine riesige, stille Bibliothek. Jede Schicht erzählt eine Geschichte eines spezifischen Augenblicks in der Zeit und bewahrt die Überreste antiken Lebens sowie die Bedingungen, unter denen dieses existierte. Durch das Lesen dieser Schichten können Geologen die Geschichte unseres Planeten rekonstruieren und verstehen, wie Kontinente drifteten, wie Ozeane stiegen und fielen und wie sich das Leben über Millionen von Jahren entwickelte. Dieser Prozess, bekannt als Stratigraphie, beruht maßgeblich auf dem Auffinden spezifischer Fossilien – Überreste von Organismen, die nur für einen kurzen, wohldefinierten Zeitraum lebten. Diese Fossilien dienen als präzise Zeitmarken, die es Wissenschaftlern ermöglichen, Gesteinsformationen mit großer Genauigkeit zu datieren. Im südöstlichen Teil Nigerias, einer Region, die als Calabar Flank bekannt ist, liegt diese Bibliothek an der Oberfläche frei und bietet einen seltenen und direkten Einblick in die Sedimentgesteine, die von der Späten Kreidezeit bis zur Gegenwart abgelagert wurden. Das Verständnis des Zeitplans dieser Gesteine ist nicht nur entscheidend für das Zusammensitzen der geologischen Geschichte Afrikas, sondern auch für die Lokalisierung potenzieller Energieressourcen, die in ihnen verborgen liegen.

Ein Team von Forschern der Federal University of Technology Owerri wandte seine Aufmerksamkeit kürzlich dieser spezifischen Region zu, um eine hochauflösende Chronologie ihrer geologischen Geschichte zu erstellen. Ihr Ziel war es, über allgemeine Schätzungen hinauszugehen und das exakte Alter der dort gefundenen verschiedenen Gesteinsschichten zu bestimmen. Sie konzentrierten sich auf den Calabar Flank, ein Sedimentbecken, das in einem rechten Winkel zu den Hauptverwerfungslinien der nahegelegenen Benue-Trough liegt. Dieses Gebiet war lange Zeit Gegenstand von Debatten unter Geologen, wobei unterschiedliche Namen und Alter demselben Gestein zugeordnet wurden. Um diese Unklarheiten zu beseitigen, reiste das Team zu verschiedenen Aufschlüssen entlang der Hauptverkehrswege, einschließlich der Routen Calabar-Ikom und Calabar-Itu, und sammelte frische Gesteinsproben und loses Sediment. Sie untersuchten diese Proben unter Mikroskopen und suchten nach zwei verschiedenen Arten mikroskopischer Fossilien: winzigen Schalenorganismen, den Foraminiferen, sowie mikroskopischen Pflanzensporen und Pollenkörnern, die als Palynomorphe bekannt sind. Durch die Identifizierung, welche Arten in jeder Schicht vorhanden waren, konnten die Forscher eine spezifische geologische Zeitspanne den Gesteinen zuordnen und so den lokalen Zeitplan gegen globale Standards kalibrieren.

Die Studie offenbarte eine klare und detaillierte Abfolge von Ereignissen, die über Millionen von Jahren zurückreicht. Die ältesten Gesteine, die sie untersuchten, gehören zur Awi-Formation, einer Schicht aus Sandstein und Konglomerat, die direkt auf dem alten Grundgebirge der Region liegt. Die Forscher fanden heraus, dass diese Formation, die in einer Fluss- und Flachküstenumgebung abgelagert wurde, aus einer Zeit zwischen den Aptian- und Albian-Stadien stammt, etwa vor 125 bis 100 Millionen Jahren. Beim Aufstieg in der Zeitlinie stießen sie auf den Mfamosing-Kalkstein, eine dicke und kavernöse Gesteinsformation, die in einem flachen Meer entstand. Das Vorhandensein spezifischer mikroskopischer Fossilien in diesem Kalkstein bestätigte, dass er während der mittleren Albian-Phase, vor etwa 103 bis 96 Millionen Jahren, abgelagert wurde. Dieser Kalkstein ist bemerkenswert für seine ausgedehnten Höhlensysteme, die später durch die auflösende Wirkung von Wasser auf das Gestein entstanden sind.

Während die Forscher zu jüngeren Schichten übergingen, analysierten sie die Ekenkpon-Schiefer, eine dunkle, schlammige Gesteinseinheit, die in einer tieferen marinen Umgebung entstand. Die hier gefundenen Fossilien, darunter eine Mischung aus schwebenden und am Boden lebenden mikroskopischen Organismen, deuteten auf eine Zeit zwischen den Cenomanian- und frühen Turonian-Stadien hin, etwa vor 100 bis 90 Millionen Jahren. Darüber liegt der New Netim Marl, eine weitere marine Ablagerung, die das Team auf die späten Turonian- und Coniacian-Stadien datierte. Die nächste große Schicht, der Nkporo-Schiefer, repräsentiert eine Rückkehr zu tieferen Meeresbedingungen während der späten Campanian- und Maastrichtian-Stadien, etwa vor 83 bis 66 Millionen Jahren. Die Fossilien in dieser Schicht, insbesondere eine bestimmte Art von planktonischen Schalen, halfen den Forschern zu bestätigen, dass diese Sedimente kurz vor dem Massenaussterben, das das Zeitalter der Dinosaurier beendete, abgelagert wurden. Schließlich untersuchte das Team die jüngsten Gesteine in der Sequenz, die Benin-Formation. Dies sind die Coastal Plain Sands, die über allen älteren Schichten liegen. Im Gegensatz zu den tiefmarinen Ablagerungen darunter wurden diese Sande in einer nicht-marinen Umgebung gebildet, und die darin gefundenen Pflanzenfossilien deuteten auf ein Alter hin, das vom späten Miozän bis zum frühen Pliozän reicht, einem viel jüngeren Zeitraum, der etwa 11 bis 3 Millionen Jahre umfasst.

Die Bedeutung dieser Arbeit liegt in ihrer Fähigkeit, Ordnung in ein komplexes geologisches Rätsel zu bringen. Durch die Kombination von mikroskopischen tierischen und pflanzlichen Fossilien konnten die Forscher präzise Alter für Gesteinsformationen zuweisen, die zuvor Gegenstand von Verwirrung und Debatten waren. Sie bestätigten, dass die Gesteinsschichten im Calabar Flank einer logischen Progression von alten Flusssystemen über Flachmeere und tiefe Ozeane bis hin zu landbasierten Umgebungen folgen. Dieser detaillierte Zeitplan klärt nicht nur die geologische Geschichte des südöstlichen Nigerias, sondern bietet auch einen zuverlässigen Rahmen für zukünftige Explorationen. Mit einem klaren Verständnis darüber, wann und wie diese Gesteine gebildet wurden, können Wissenschaftler und Ressourcenmanager besser vorhersagen, wo wertvolle Ressourcen wie Öl und Gas innerhalb des Beckens zu finden sein könnten. Die Studie zeigt, dass selbst in Gebieten, in denen die Gesteinsaufzeichnung fragmentiert ist, eine sorgfältige Analyse mikroskopischen Lebens die große Erzählung der Erdvergangenheit offenbaren kann und so verstreute Steine in eine kohärente Geschichte unseres Planeten verwandelt.