Hell Creek -muodostuma on kivisarja, josta löytyy fossiilisia dinosauruksia. Kerrostumat edustavat enimmäkseen Pohjois‑Amerikan ylemmän liitukauden aikakerrostumia ja ulottuvat paikoin alemman paleoseenikauden tasoille asti. Muodostuma on keskeinen tutkimuskohde erityisesti liitukauden loppuvaiheen ekosysteemien ja liitukauden–paleogeenin (K–Pg) rajan tutkimuksessa.
Levinneisyys ja nimi
Nimi tulee Hell Creekistä, joka sijaitsee Jordanin lähellä Montanassa. Muodostuma käsittää laajoja alueita itäisessä Montanassa ja ulottuu osin Pohjois‑Dakotaan, Etelä‑Dakotaan ja Wyomingiin. Hell Creek sijoittuu tuon ajan tutkitun sisämeren eli läntisen sisäisen meriväylän itäreunalle, mikä vaikutti alueen sedimentaation ja merkkiaineiden jakautumiseen.
Geologia ja sedimentologia
Muodostuma koostuu pääasiassa makean ja murtoveden ympäristöissä kerrostuneista sedimenteistä: savi-, muta- ja hiekkakiviä, jotka kertyivät liitukauden lopulla ja paleogeenin alussa. Nämä kerrostumat ovat syntyneet pääosin jokien kanaviin ja deltoihin, sekä satunnaisiin turpeisiin ja suokerrostumiin itäisellä reunalla, lähellä läntisen sisäisen meriväylän matalaa aluetta. Muodostuman paksuus vaihtelee paikallisesti; alueellisesti esiintyy sekä paksumpia jokakanavien täytekerrostumia että ohuempia tulvatasanko- ja suokerrostumia.
Ikä ja liitukauden–paleogeenin raja
Hell Creek on pääasiassa Maastrichtin ikäinen (liitukauden myöhäinen), ja paikoin sen yläosat ulottuvat paleoseeniin. Kuuluisa iridiumilla rikastettu liitukauden ja paleogeenin välinen raja, joka erottaa liitukauden ja kainozooisen kauden toisistaan, näkyy alueella selkeänä ohuena kerrostumana. Tämä iridium‑anomalía liittyy laajamittaiseen meteoriitti‑ ja/tai asteroidivaikutukseen (Chicxulubin törmäys) ja löytyy muodostuman yläpuolelta ja toisinaan sen sisältä, lähellä Hell Creekin ja sitä ylempänä olevan Fort Unionin muodostuman välistä rajaa.
Paleoekologia ja ilmasto
Ilmasto Hell Creekin alueella liitukauden lopulla oli leuto ja lämpimämpi kuin nykyinen; alueella esiintyminen krokotiilien ja runsaiden kasvijäänteiden perusteella voidaan tulkita subtrooppiseksi tai lämpimän lauhkeaksi eliöympäristöksi, jossa ei ollut pitkäaikaista vuotuista pakkaskautta. Ekosysteemi käsitti jokilaaksoja, tulvatasankoja, soita ja deltamaisia alueita, joissa kasvoi sekä varhaisia angiospermeja että saniaisia ja muita lehtipuita. Tulvatasangot ja suot muodostivat hyvät olosuhteet fossiilien säilymiselle, erityisesti jokikanavien pohjiin ja tulvatasankojen täytteisiin.
Fossiilit ja eliöstö
Löydettyihin fossiileihin kuuluu laaja kirjo myöhäis‑liitukauden selkärankaisia ja selkärangattomia: kaloja, sammakkoeläimiä ja muita matelijoita, kuten kilpikonnia, krokotiileja ja squamata-eläimiä (käärmeitä ja liskoja). Myös hyönteisiä, kasvien jäänteitä ja jonkin verran mikrofaunaa (pieneläimet, siemenet, siitepöly) esiintyy runsaasti.
Dinosaursukupolven tunnetuimpia edustajia Hell Creekistä ovat mm. Tyrannosaurus rex, Triceratops, Edmontosaurus, Ankylosaurus ja Pachycephalosaurus — nämä löytyvät niin yksittäisinä luuosina kuin ajoittain koherentteina luurankolöytöinäkin. Fossiilinen materiaali kattaa sekä suuria, hyvin säilyneitä luurankoja että runsaita fragmentaarisia löytymiä.
Nisäkkäitä on Hell Creek -muodostumassa runsaasti; tyypillisiin ryhmiin kuuluvat multituberculatteja, metatheriaaneja ja eutheriaaneja. Nämä pienikokoiset nisäkkäät antavat arvokasta tietoa nisäkkäiden monimuotoistumisesta ja leviämisestä liitukauden lopulla ja heti sen jälkeen.
Tutkimus, kokoelmat ja merkitys
Maailman suurin kokoelma Hell Creekin fossiileja on esillä Museum of the Rockies -museossa Bozemanissa Montanassa. Esillä olevat näytteet ovat museon Hell Creek -projektin tulosta. Kyseessä on museon, Montanan osavaltionyliopiston, Kalifornian Berkeleyn yliopiston, Pohjois‑Dakotan yliopiston ja Pohjois‑Carolinan yliopiston yhteinen hanke. Hanke alkoi vuonna 1998 ja on tuottanut laajoja kenttäkausia, luustolöytöjä, opiskelijoiden koulutusta sekä julkista tiedottamista.
Hell Creek on keskeinen alue tutkittaessa liitukauden lopun massasukupuuttoa, ekosysteemien muutoksia ja lajiston sopeutumista. K–Pg‑rajan selkeät geokemialliset merkit (kuten iridium‑anomalía) ja runsaat fossiiliaineistot tekevät muodostumasta arvokkaan luonnontieteellisen arkiston myöhäis‑kreettiselle elämäntavalle ja ympäristölle.
Kenttätyö ja säilyminen
- Kenttäkausina tutkijat kaivavat sekä yksittäisiä luita että kokonaisia luurankoja jokikanavien täytteistä ja tulvatasangoilta.
- Täällä säilyneet fossiilit vaihtelevat erinomaisesti säilyneistä luista ja hampaista fragmentaarisiin jäämiin; tietyt olosuhteet, kuten nopea peittyminen jokikanavan sedimenttiin, edistävät luurankojen säilymistä.
- Tutkimus tarjoaa myös tietoa paleopedologiasta (muinaiset maaperät), palinologiasta (siitepöly) ja muiden mikrovaikutusten kautta ilmasto‑ ja ympäristömuutoksista.
Hell Creek -muodostuman monipuolinen fossiiliaineisto ja selkeä stratigrafia tekevät siitä yhä keskeisen kohteen paleontologeille, geologeille ja biologian tutkijoille, jotka pyrkivät ymmärtämään maapallon historian yhden käännekohdan yksityiskohtia.
