地質調查研究表明，南極半島與南美洲南部原來是相連的，都是太平洋邊緣的一部分。 大約在距今2 900萬年的漸新世開始分裂，一直到距今800萬年的中新世德雷克海峽形成， 至少經歷了 2 100萬年。這是由於東南太平洋阿盧克海嶺向東擴張的結果。經過這一地質 發展中的重大事件,南極就被巨大的洋中脊包圍，在地理上處於完全孤立，正由於南極大陸 的特殊自然地理、氣候環境，現代冰川作用也由此得到發展變成冰雪世界。
對在距今5 000萬年始新世以前，南極半島與南美南部彼此相連的觀點,地層古生物學 家比較贊同。近年來,南極許多重要陸生動、植物化石的發現，為探討這個問題提供了有價 值的證據。
在白堊紀晚期、第三紀地層中，無論是在南極半島，還是在南美，或是在距今8 500萬-8 100萬年從南極分離出去的紐西蘭，以及5 500萬~5 300萬年從南極分離出去的澳大利 亞，地層中都含有豐富的假山毛櫸化石。如今在南極這種假山毛櫸已蕩然無存了，並且沒有 一種灌木、喬木能夠存活下來。而在南美、澳洲、紐西蘭、新幾內亞，假山毛櫸已經成了這一 溫-熱帶樹林地區的主要樹種。根據對現代假山毛櫸的種子研究表明，它的分布範圍不超 過1 km。這一結論對人們分析白堊紀晚期一早第三紀南極半島與南美、紐西蘭、澳大利亞 相接的距離是很有價值的，因為種子是不能通過海水傳播,也不能藉助風力散開，更不能由 動物去傳播。這足以證明當時南極大陸西南極與南美、紐西蘭、澳大利亞等陸塊的距離最多 不超過1 km。
在南極喬治王島距今約5 600萬年早、中始新世化石山組中發現的五種保存完好的鳥 類足印化石遺跡。其中一種腳趾寬大，最大指長180mm，可能屬平胸鳥類;還有一種是秧 雞。這些鳥類不能在空中飛行,也不能在海水中游泳，只能在陸地行走。在南美早第三紀， 也發現過這種鳥類足印化石的遺跡。這就為恢復南美與南極半島之間古地理與生物的交 流，提供了有意義的依據。
這些哺乳動物化石，在南美晚白堊世和始新世地層中早就發現過。後來，在南極西摩島 始新世晚期地層中曾兩次發現了這類動物化石，它們很可能是從南美洲遷移過來的。由於 後來極地冰川的發展，自晚始新世有袋動物出現後，在南極大陸迄今再沒有發現過陸生哺乳 動物生活的蹤跡。這也為南極與南美的連接提供了直接的證據。
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