Plant cuticle compressions and marble-like amber pieces have been extracted in one particular level from the Middle–Upper Valanginian of the Kirkwood Formation (Eastern Cape Province, South Africa). Preliminary cuticular study indicates high plant diversity and may complete previous data published from impressions only. Cretaceous amber is reported for the first time in Africa and corresponds to the oldest, southernmost record from Gondwanaland.
Des compressions végétales avec cuticules préservées et de petites billes d'ambre ont été extraites d'un niveau particulier de la formation Kirkwood datée du Valanginien moyen à supérieur (province du Cap Oriental, Afrique du Sud). L'étude préliminaire des cuticules indique une diversité végétale élevée et complète les données publiées antérieurement et tirées uniquement d'impressions. De l'ambre crétacé est signalé pour la première fois en Afrique et correspond au registre le plus ancien et le plus méridional du Gondwana.
La sédimentologie, la stratigraphie et, surtout, la paléontologie du Crétacé inférieur de la formation Kirkwood (Afrique du Sud) ont été extensivement étudiées, en raison du contenu faunistique et floristique élevé de ces dépôts continentaux fluviatiles et estuariens. Encore récemment, des données supplémentaires sur les vertébrés ont été fournies pour les dinosaures
Les études paléobotaniques restent très clairsemées, malgré l'abondance du matériel, incluant des charophytes
L'ambre fossile est très rare avant le Crétacé inférieur. Seules de petites billes d'ambre, dépourvues d'inclusions biologiques provenant des limolites de l'Aptien supérieur–Albien inférieur de la formation Crato (groupe Santana, bassin d'Araripe, Brésil)
Les formations Kirkwood et Sundays River furent vraisemblablement des faciès contemporains, liés à la même transgression marine et déposés durant la phase ultime de fragmentation du Gondwana dans une plaine d'inondation méandrine fluvio-estuarienne du bassin d'Algoa (province du Cap Oriental, Afrique du Sud) (
Les limolites argilo-ligniteux étudiés ici ont été collectés sur un des affleurements de la formation Kirkwood le long de la rivière Sundays, sur la ferme Mfuleni, dans la section Ilalwa (DUN 516). Depuis, la végétation s'est épaissie sur la berge, cachant notamment le site à cuticules. Les cuticules et l'ambre ont été récupérés après macération en volume dans l'eau oxygénée.
Le matériel est très haché, avec des fragments végétaux ne dépassant pas 23 mm de long. De petites feuilles isolées (jusqu'à 3 mm de long et de large), allant de formes triangulaires trapues, avec une partie libre très courte et un apex émoussé, à allongées courbes, avec une pointe relativement aiguë, et de rares et courts rameaux portant encore jusqu'à dix feuilles en connexion, sont attribuées à des conifères du genre
De nombreux fragments de bois, jusqu'à 15 mm de long et aux angles très émoussés, ont été aussi triés, ainsi qu'une centaine de petites billes d'ambre, de couleur jaune orangé à rouge, parfois translucides et ayant jusqu'à 7 mm de longueur.
L'étude anatomique des cuticules et des charbons (fusains) viendra compléter les données préliminaires non publiées sur les cuticules de
La concentration élevée de petites billes d'ambre dans cette couche est exceptionnelle, mais, lors d'une excursion récente, un plus grand fragment (12 mm de long × 6 mm de large) a été collecté dans un site éloigné (ferme d'Attmar, Serfontein's). La présence d'ambre du Crétacé inférieur en Afrique du Sud est très importante, en raison du faible nombre de ces dépôts de Konservat-Lagerstätten dans l'hémisphère sud. C'est la première référence pour cette partie la plus méridionale de l'Afrique. Jusqu'à maintenant, aucun reste animal n'a été trouvé piégé, mais de nouvelles excursions sur le terrain sont programmées pour obtenir plus d'ambre et trouver, peut-être, des arthropodes et/ou des inclusions végétales.
Puisque les angiospermes sont absentes des taphoflores de la formation Kirkwood, les conifères sont certainement à l'origine de l'ambre. Les Araucariaceae, restreintes de nos jours à l'hémisphère sud, sont souvent considérées comme une des principales source d'ambre mésozoı̈que dans la littérature, par comparaison avec les actuels
The sedimentology, stratigraphy and especially the palaeontology of the Lower Cretaceous Kirkwood Formation (Southern South Africa) have been extensively studied, because of the high faunal and floral content of these continental fluvial and estuarine deposits. Yet recently, additional vertebrate data have been provided for dinosaurs
Palaeobotanical study was very scanty, besides a relative abundance of the material, which includes charophytes
Amber was very rare in the fossil record before the Early Cretaceous. In the Southern Hemisphere, Cretaceous amber has been previously reported only from Upper Aptian–Lower Albian siltstones of the Brazilian Crato Formation (Santana Group, Araripe Basin)
The Lower Cretaceous sediments of the Uitenhage Group were deposited during the later phase of break-up of Gondwanaland in a meandering fluvio-estuarine floodplain of the Algoa basin (Eastern Cape Province, South Africa) (
Several small, shallow and close together (10 to 20 m apart) exposures of the Kirkwood Formation occurred along the Sundays River on the farm Mfuleni, in the section called Ilalwa. Organic matter-rich sediments (coaly clayey siltstones) studied herein were collected from the exposure farthest downstream (DUN 516). Since fieldwork in the 1980's, the bank has become overgrown with very thick vegetation, hiding in particular the cuticle site. Cuticles and amber were retrieved after bulk maceration of sediments in hydrogen peroxide.
The plant remains are preserved as a hash of cuticles displaying fragments not more than 23 mm long. However, rigorous sorting has resulted in the separation of numerous isolated leaves and short twigs still bearing up to ten leaves in connection. The size of the individual leaves is up to 3 mm long and wide. Shapes range from compact triangular leaves with a very short free part and a blunt apex to elongated curved leaves with a relatively acute tip, which are reminiscent of the conifer genus
Numerous fragments of charcoal, up to 15 mm long, have been also picked up. All of them display very blunt angles.
Hundred of marble-like amber pieces, up to 7 mm long, are sometimes translucent and their colours range from yellow–orange to red.
The anatomical study of the cuticle compressions and charcoals (fusains) may complete unpublished, preliminary data on cuticles of
The high concentration of marble-like amber pieces in this layer is exceptional, but recent fieldwork has demonstrated that it is more widespread than expected in the Kirkwood Formation. Thus, a bigger fragment of amber (12 mm long × 6 mm wide) was collected in a different site (Attmar farm, Serfontein's). Moreover, this datum corresponds to the first Cretaceous record of amber reported in the southernmost part of Africa. The occurrence of Early Cretaceous sediments bearing amber in South Africa is very important, due to the low number of these Konservat-Lagerstätten deposits around the world and, especially, in the Southern Hemisphere. Up to now, no animal remains have been found trapped but new field excursions are proposed for obtaining more amber in order to find arthropods and/or plant inclusions.
Since the angiosperms are absent in the flora of the Kirkwood Formation, the origin of amber may be related to conifers. The Southern Hemisphere family Araucariaceae is often quoted as a main Mesozoic amber source in the literature, based on comparisons with widespread extant genera
The research of BG and MB was financially supported by Wits URC and NRF funding. The research of XM-D was a contribution from DGES Grant (PB97-0061).
Geographical location and geological situation of the outcrop studied (modified from
Localisation géographique et situation géologique du gisement étudié (d'après
Stratigraphic plan of the Uitenhage Group (modified from
Succession stratigraphique du groupe Uitenhage (d'après