Biyostratigrafi

Biyostratigrafi, içerdiği fosil topluluklarını kullanarak kaya katmanlarının göreceli yaşlarını ilişkilendirmeye ve atamaya odaklanan yer katmanlarını inceleyen yerbilimi kolu nun dalıdır. Yaşlandırmanın birincil amacı, belirli bir olgunluğu olduğunu gösteren bir korelasyon olduğunu ufuk bir jeoloji bölümündeki farklı bölümünde bir ufuk olarak aynı zaman dilimini temsil eder. Bu tabakaların içindeki fosiller yararlıdır. tortuların yerel varyasyonlarına, tamamen farklı bakabilirsiniz tortul ortamda. Örneğin, bir bölüm kil ve marnlardan oluşurken diğerinde daha kireçli kireçtaşları olabilir. Bununla birlikte, kaydedilen fosil türleri benzeriyor ise, iki çökeltinin de aynı zamanda ortaya çıkması muhtemeldir. İdeal olarak, bu fosiller, temel biyostratigrafi birimlerini oluşturdukları için biyozonların tanımlanmasına yardımcı olmak ve her bölümde bulunan fosil türlerine dayalı jeolojik zaman periyotlarını tanımlamak için kullanılır.

Biyostratigrafik ilkelerin temel kavramları, 1800'lerin başlarına kadar uzanıyor. Nicolas Steno adında bir Danimarkalı bilim insanı ve piskopos, kaya katmanlarının Süperpozisyon Yasası ile ilişkili olduğunu fark eden ilk jeologlardan birisiydi. Bilim ve teknolojideki ilerlemeler ile 18. yüzyıldan itibaren fosil kalıntıları ölen türlerin bıraktığı ve daha sonra kaya kayıtlarında muhafaza edildiği kabul edilmeye başlandı. Önce yöntem köklü oldu Charles Darwin BT arkasında mekanizmayı açıkladı evrim. Bilim adamları William Smith, George Cuvier ve Alexandre Brongniart, fosillerin bir dizi kronolojik olayı gösterdiği ve daha sonra biyozon olarak adlandırılan bir birim türü olarak kaya katmanlarının katmanlarını oluşturduğu sonucuna vardılar. Bundan sonra bilim adamları, tabakalardaki ve biyozonlardaki değişiklikleri farklı jeolojik dönemlerle ilişkilendirmeye, büyük faunal değişiklikler içinde sınırlar ve zaman periyotları oluşturmaya başladılar. 18. yüzyılın sonlarında Kambriyen ve Karbonifer dönemleri, bu bulgular nedeniyle uluslararası olarak tanındı. 20. yy başlarında, teknolojideki gelişmeler bilim insanlarına radyoaktif bozulmayı inceleme olanağı verdi. Bu metodolojiyi kullanarak bilim adamları, radyoaktif bozunma yoluyla fosillerde bulunan izotoplar aracılığıyla jeolojik zamanı, farklı dönemlerin sınırlarını (Paleozoik, Mesozoyik, Senozoik) ve Dönemleri (Kambriyen, Ordovisiyen, Silüriyen) belirleyebildiler. Biyostratigrafinin 21. yüzyıldaki güncel kullanımları, esas olarak petrol ve gaz endüstrisi tarafından sondaj iş akışları ve kaynak tahsisi için kullanılan kaya katmanları için yaşın yorumlanmasını içerir.

Aşağı Kambriyen için dünya çapında bir indeks fosilidir.

Stratigrafik altbölümün temeli olarak fosiller

Fosil toplulukları geleneksel olarak dönemlerin zamanını belirtmek için kullanılmıştır. Erken stratigrafların yeni bir dönem yaratması için faunada büyük bir değişiklik gerektiğinden, bugün tanıdığımız dönemlerin çoğu, büyük bir yok olma olayı veya fauna devri ile sona eriyor.

Sahne kavramı

Bir aşama, her biri sistematik olarak birbirini izleyen, her biri benzersiz bir fosil topluluğu taşıyan katmanların büyük bir alt bölümüdür. Bu nedenle aşamalar, aynı ana fosil topluluklarını içeren bir tabaka grubu olarak tanımlanabilir. Fransız paleontolog Alcide d'Orbigny, bu konseptin icadıyla tanınır. Aşamaları, temel aldığı karakteristik fosilleri taşıyan, özellikle iyi kaya tabakaları bölümleri olan coğrafi konumlardan sonra adlandırdı.

Bölge kavramı

1856'da Alman paleontolog Albert Oppel, bölge kavramını (biyozonlar veya Oppel bölgesi olarak da bilinir) tanıttı. Bir bölge, örtüşen fosil aralığı ile karakterize edilen katmanları içerir. Bunlar, bölgenin tabanında seçilen türlerin ortaya çıkışı ile sonraki bölgenin tabanında seçilen diğer türlerin ortaya çıkışı arasındaki zamanı temsil ederler. Oppel'in bölgeleri, endeks fosili olarak adlandırılan belirli bir ayırt edici fosil türünün adını almıştır. İndeks fosilleri, bölgeyi karakterize eden türlerin topluluğundaki türlerden biridir.

Biyostratigrafi, en temel ölçü birimi için bölgeleri kullanır. Bu bölgelerin kalınlığı ve aralığı birkaç metreden yüzlerce metreye kadar ulaşabilir. Yatay düzlemde ulaşabildikleri boyut tektonik plakalara ve tektonik aktiviteye bağlı olduğundan, yerelden dünyaya da değişebilir. Bu bölgelerin menzillerini değiştirme riskini taşıyan iki tektonik süreç, metamorfik kıvrımlanma ve dalmadır. Ayrıca, biyostratigrafik birimler altı temel biyozana bölünmüştür. Biyozonlar; Takson aralığı biyozonu, Eşzamanlı menzil biyozonu, Aralıklı biyozon, Soy biyozonu, Montaj biyozonu ve Bolluk biyozonu olarak aslandırılmaktadır.

Takson aralığı biyozonu, tek bir taksonun bilinen stratigrafik ve coğrafi oluşum aralığını temsil etmektedir. Eşzamanlı aralık biyozonu, belirtilen iki takson aralığının eşzamanlı, çakışan veya örtüşen kısmını içerir. Aralıklı biyozonlar, iki spesifik biyostratigrafik yüzey arasındaki tabakaları içerir ve en düşük veya en yüksek oluşumlara dayalı olabilir. Soy biyozonları, evrimsel bir soyun belirli bir bölümünü temsil eden türleri içeren tabakalardır. Topluluk biyozonları, içinde üç veya daha fazla taksonun benzersiz bir birleşimini içeren tabakalardır. Bolluk biyozonları, belirli bir taksonun veya takson grubunun bolluğunun, bölümün bitişik kısmındakinden önemli ölçüde daha fazla olduğu tabakalardır.

Bir graptolit indeks fosili olan Amplexograptus, Tennessee, Caney Springs yakınlarındaki Ordovisiyen'den .

İndeks fosiller (aynı zamanda kılavuz fosiller, gösterge fosiller veya tarihleme fosilleri olarak da bilinir), belli bir jeolojik zaman veya çevre süresinin karakteristiği olan belirli bitki veya hayvanların fosilleşmiş kalıntıları veya bu kalıntıların oluşturduğu izlerdir. Pratik olması için, indeks fosillerin sınırlı bir dikey zaman aralığına, geniş bir coğrafi dağılıma ve hızlı evrimsel eğilimlere sahip olması gerekir. Kaya formasyonları birbirlerinden devasa mesafelerle ayrılmış olabilir fakat aynı indeksi içeren kayaların, içerdiği fosil türünün yaşadığı sınırlı süre içerisinde oluştuğu bilinmektedir.

İndeks fosiller başlangıçta jeolojik birimleri tanımlamak ve adlandırmak için kullanıldı, daha sonra jeolojik dönemleri tanımlamak için bir temel haline geldi ve ardından faunal aşamaların ve bölgelerin adlandırılmasında kullanıldı.

Amonitler, graptolites, archeocyathids, inoceramids ve trilobitler indeks fosil olarak adlandırılan hayvanlardır ve Biyostratigrafyada yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Akritarşlar, kitinozoanlar, konodontlar, dinoflagellat kistleri, ostrakodlar, polen, sporlar ve foraminiferans gibi mikrofosil türleri de sıklıkla kullanılmaktadır.Farklı fosiller, farklı çağlardaki tortuları bulmak ya da adlandırmak için kullanılabilir. Örnek olarak trilobitlerin Kambriyen döneminden tortular olduğu verilebilir. Uzun bir ammonit ve inoceramid türü dizisi, Geç Kretase'nin süper serası sırasında gelişen dünya çapında çevresel olayları ilişkilendirmek için yararlıdır.

Yapılan çalışmaların iyi olması için kullanılan fosillerin dünya çapına yayılmış olması gereklidir. Böylelikle farklı yerlerde bulunabilirler. Ayrıca tür olarak az yaşamış olmaları gereklidir ki dahil oldukları zaman dilimi ya da çağ daraltılabilir. Türler ne kadar uzun yaşarsa, stratigrafik kesinlik o kadar zayıflar, bu nedenle ammonitler gibi hızla gelişen fosiller, nautiloidler gibi çok daha yavaş gelişen formlara tercih edilir.

Genellikle biyostratigrafik korelasyonlar, bireysel bir türden ziyade bir fauna topluluğuna dayanır - bu, topluluktaki tüm türlerin bir araya gelmek için ortaya çıktığı zamanın, üyelerin herhangi birinin zaman aralığından daha dar olduğu için daha fazla hassasiyet sağlar. Ayrıca, bir örnekte yalnızca bir tür mevcutsa, bu ya (1) katmanların o organizmanın bilinen fosil aralığında oluştuğu anlamına gelebilir; veya (2) organizmanın fosil çeşitliliğinin tam olarak bilinmemesi ve tabakaların bilinen fosil aralığını genişletmesi anlamına gelmektedir. Örneğin, Treptichnus pedum izi fosilinin varlığı, Kambriyen döneminin temelini tanımlamak için kullanılmıştır, ancak o zamandan beri daha eski tabakalarda bulundu. Fosilin korunması ve tanımlanması kolaysa, stratigrafik katmanların daha kesin zaman tahmini mümkündür.

Art arda sıraya eklenen yeni keşfedilen fosili gösteren resim

Faunal ardıllık teorisi 19.yüzyılın başlarında William Smith tarafından ortaya atılmıştır. William kaya katmanları hakkında çalışma yaparken kaya çıkıntılarının benzersiz fosiller içerdiğini fark etmiştir. Bu fosillerin diğer kayalarda da bulunduğu fikri ile William İngiltere genelinde kayaları incelemeye başladı. Kayalar üzerindeki çalışmalarının ve kayaların konumlarını haritalandırmasının ardından bazı kayaların aynı fosil türlerini içerdiğini, ama bu fosiller arasında az da olsa farklılıklar olduğunu tespit etti. İlk başlarda aynı olarak görünen bu toplulukların arasındaki fark fosil organizmalarının belirli ve belirlenebilir bir sırayla birbirini izlediği ve bu nedenle herhangi bir zaman diliminin fosil boyutuna göre kategorize edilebildiği faunal ardıllık teorisine götürdü.