Biostratigrafi - Biostratigraphy
| En del av en serie på |
| Paleontologi |
|---|
 |
|
Paleontologi Portal Kategori |
Biostratigrafi er den gren av stratigrafien som fokuserer på å korrelere og tildele relative alder bergslag ved hjelp av fossile sammensetninger som finnes i dem. Det primære målet for biostratigrafi er korrelasjon, som viser at en bestemt horisont i en geologisk seksjon representerer samme tidsperiode som en annen horisont i en annen seksjon. Fossiler innenfor disse lagene er nyttige fordi sedimenter i samme alder kan se helt annerledes ut på grunn av lokale variasjoner i sedimentmiljøet . For eksempel kan en seksjon ha bestått av leire og marmor , mens en annen har mer kalkholdige kalkstein . Imidlertid, hvis de registrerte fossile artene er like, er det sannsynlig at de to sedimentene har blitt lagt rundt samme tid. Ideelt sett brukes disse fossilene til å identifisere biosoner , ettersom de utgjør de grunnleggende biostratigrafienhetene, og definerer geologiske tidsperioder basert på de fossile artene som finnes i hver seksjon.
Grunnleggende begreper for biostratigrafiske prinsipper ble introdusert for mange århundrer siden, helt tilbake til begynnelsen av 1800-tallet. En dansk forsker og biskop ved navn Nicolas Steno var en av de første geologene som anerkjente at berglag korrelerer med loven om superposisjon . Med fremskritt innen vitenskap og teknologi begynte det på 1700-tallet å bli akseptert at fossiler var rester etterlatt av arter som hadde blitt avdøde, og som deretter ble bevart i fjellet. Metoden var veletablert før Charles Darwin forklarte mekanismen bak - evolusjon . Forskere William Smith , George Cuvier og Alexandre Brongniart kom til den konklusjonen at fossiler deretter indikerte en serie kronologiske hendelser, og etablerte lag av berglag som en slags enhet, senere kalt biozone . Herfra begynte forskere å knytte endringene i lag og biosoner til forskjellige geologiske epoker, og etablere grenser og tidsperioder innen store faunale endringer. På slutten av 1700-tallet ble kambrium- og karbonperioden internasjonalt anerkjent på grunn av disse funnene. I begynnelsen av 1900-tallet ga fremskritt innen teknologi forskere muligheten til å studere radioaktivt forfall . Ved hjelp av denne metoden var forskere i stand til å etablere geologisk tid, grensene for de forskjellige epoker ( paleozoisk , mesozoisk , kenozoisk ), samt perioder ( kambrium , ordovic , silurian ) gjennom isotoper som ble funnet i fossiler via radioaktivt forfall. Nåværende bruk av det 21. århundre av biostratigrafi innebærer tolkninger av alder for berglag, som primært brukes av olje- og gassindustrien til boring av arbeidsflyter og ressurstildeling.
Fossiler som grunnlag for stratigrafisk underavdeling
Fossile samlinger ble tradisjonelt brukt til å angi varigheten av perioder. Siden det var nødvendig med en stor endring i faunaen for å få tidlige stratigrafer til å skape en ny periode, blir de fleste periodene vi kjenner igjen i dag avsluttet av en stor utryddelseshendelse eller faunal omsetning.
Konseptet med scenen
Et stadium er en stor underavdeling av lag, hver systematisk følger den andre hver og bærer en unik samling fossiler. Derfor kan stadier defineres som en gruppe lag som inneholder de samme store fossile samlingene. Den franske paleontologen Alcide d'Orbigny er kreditert for oppfinnelsen av dette konseptet. Han oppkalte stadier etter geografiske lokaliteter med spesielt gode deler av berglag som bærer de karakteristiske fossilene som trinnene er basert på.
Konseptet med sone
I 1856 introduserte den tyske paleontologen Albert Oppel begrepet sone (også kjent som biosoner eller Oppel-sone). En sone inkluderer lag som er preget av det overlappende utvalget av fossiler. De representerer tiden mellom utseendet til arter valgt ved bunnen av sonen og utseendet til andre arter som er valgt ved foten av neste påfølgende sone. Oppels soner er oppkalt etter en spesiell særegen fossil art, kalt indeksfossil. Indeksfossiler er en av artene fra samlingen av arter som karakteriserer sonen.
Biostratigrafi bruker soner for den mest grunnleggende måleenheten. Tykkelsen og rekkevidden til disse sonene kan være noen få meter, opp til hundrevis av meter. De kan også variere fra lokale til hele verden, da omfanget av det de kan nå i det horisontale planet er avhengig av tektoniske plater og tektonisk aktivitet. To av de tektoniske prosessene som risikerer å endre områdene i disse sonene er metamorf folding og subduksjon . Videre er biostratigrafiske enheter delt inn i seks hovedtyper av biosoner: Taxon range biozone , Concurrent range biozone, Interval biozone, Lineage biozone, Assemblage biozone, and Abundance biozone .
Den rekkevidde BIOZONE Taxon representerer den kjente stratigrafiske og geografiske området for forekomst av en enkelt taxon. Samtidig område bioson inkluderer den samtidige, sammenfallende eller overlappende delen av området av to spesifiserte takster. Intervallbiozoner inkluderer lagene mellom to spesifikke biostratigrafiske overflater og kan være basert på laveste eller høyeste forekomst. Linje biozoner er lag som inneholder arter som representerer et bestemt segment av en evolusjonær avstamning. Assemblage-biosoner er lag som inneholder en unik tilknytning av tre eller flere taxa i den. Overflodbiozoner er lag der overfloden til en bestemt taxon eller gruppe taxa er betydelig større enn i den tilstøtende delen av seksjonen.
Indekser fossiler
Indeksfossiler (også kjent som guidefossiler , indikatorfossiler eller dateringsfossiler ) er de fossiliserte restene eller sporene etter bestemte planter eller dyr som er karakteristiske for et bestemt tidsrom med geologisk tid eller miljø, og kan brukes til å identifisere og datere det som inneholder bergarter. For å være praktisk må indeksfossiler ha et begrenset vertikalt tidsområde, bred geografisk fordeling og raske evolusjonære trender. Bergformasjoner atskilt med store avstander, men som inneholder samme indeks, er derfor kjent at fossile arter har dannet seg i løpet av den begrensede tiden arten levde.
Indeksfossiler ble opprinnelig brukt til å definere og identifisere geologiske enheter, og ble deretter et grunnlag for å definere geologiske perioder , og deretter for faunale stadier og soner.
Ammonitter , graptolitter , arkeocyathider , inoceramids og trilobites er grupper av dyr som mange arter har blitt identifisert fra som indeksfossiler som er mye brukt i biostratigrafi. Arter av mikrofossiler som akritarker , chitinozoans , conodonts , dinoflagellatcyster , ostracods , pollen , sporer og foraminiferans brukes også ofte. Ulike fossiler fungerer bra for sedimenter i forskjellige aldre; trilobitter, for eksempel, er spesielt nyttige for sedimenter i kambriumalderen . En lang serie av ammonitt- og inoceramid-arter er spesielt nyttige for å korrelere miljøhendelser rundt om i verden under super-drivhuset til Late Cretaceous .
For å fungere bra, må de brukte fossilene være utbredt geografisk, slik at de kan bli funnet mange forskjellige steder. De må også være kortvarige som en art, slik at tidsperioden de kan innlemmes i sedimentet er relativt smal. Jo lenger levd arten er, jo dårligere er den stratigrafiske presisjonen, så fossiler som utvikler seg raskt, for eksempel ammonitter, favoriseres fremfor former som utvikler seg mye saktere, som nautiloider .
Ofte er biostratigrafiske korrelasjoner basert på en faunal samling , snarere enn en individuell art - dette gir større presisjon ettersom tiden som gyter der alle artene i forsamlingen eksisterte for å komme, er smalere enn noen av medlemmene. Videre, hvis bare en art er til stede i en prøve, kan det bety enten at (1) lagene ble dannet i det kjente fossile området til den organismen; eller (2) at det fossile området til organismen var ufullstendig kjent, og lagene utvider det kjente fossile området. For eksempel ble tilstedeværelsen av sporfossilen Treptichnus pedum brukt til å definere basen til den kambrium-perioden, men den har siden blitt funnet i eldre lag. Hvis fossilet er lett å bevare og lett å identifisere, er det mulig med mer presis tidsestimering av de stratigrafiske lagene.
Faunal arv
Konseptet med faunal arv ble teoretisert på begynnelsen av 1800-tallet av William Smith . Da William studerte berglag begynte han å erkjenne at bergutskjæring inneholdt en unik samling fossiler. Ideen om at disse fjerne fjellhullene inneholdt lignende fossiler, tillot Smith å bestille fjellformasjoner over hele England. Med Smiths arbeid med disse fjellutklippene og kartleggingen rundt England begynte han å legge merke til at noen berglag kan inneholde for det meste lignende arter, men det var også subtile forskjeller i eller mellom disse fossile gruppene. Denne forskjellen i samlinger som i utgangspunktet virket identiske, førte til prinsippet om faunal suksess, hvor fossile organismer etterfølger hverandre i en bestemt og bestemmbar rekkefølge, og derfor kan enhver tidsperiode kategoriseres etter dens fossile omfang.