Биостратиграфия
| Часть серии о |
| Палеонтология |
|---|
 |
| Палеонтологический портал Категория |
Биостратиграфия — это раздел стратиграфии , который занимается корреляцией и определением относительного возраста пластов горных пород с использованием ископаемых . содержащихся в них комплексов [1] Основной целью биостратиграфии является корреляция , демонстрирующая, что конкретный горизонт в одном геологическом разрезе представляет тот же период времени, что и другой горизонт в другом разрезе. Окаменелости в этих слоях полезны, потому что отложения одного и того же возраста могут выглядеть совершенно по-разному из-за местных различий в осадочной среде . Например, одна секция могла состоять из глин и мергелей , а другая — из более меловых известняков . Однако, если зарегистрированные ископаемые виды схожи, эти два отложения, вероятно, отложились примерно в одно и то же время. В идеале эти окаменелости используются для идентификации биозон , поскольку они составляют основные единицы биостратиграфии и определяют геологические периоды времени на основе видов ископаемых, обнаруженных в каждом разделе.
Основные понятия биостратиграфических принципов были введены много веков назад, еще в начале 1800-х годов. Датский ученый и епископ по имени Николас Стено был одним из первых геологов, осознавших, что слои горных пород коррелируют с законом суперпозиции . С развитием науки и техники к 18 веку стало признаваться, что окаменелости — это останки, оставленные вымершими видами, которые затем сохранились в летописи горных пород. [2] Этот метод был хорошо известен еще до того, как Чарльз Дарвин объяснил лежащий в его основе механизм — эволюцию . [3] Ученые Уильям Смит , Джордж Кювье и Александр Броньяр пришли к выводу, что окаменелости затем указывают на серию хронологических событий, устанавливая слои горных пород как некий тип единицы, позже названной биозоной . [4] С этого момента ученые начали соотносить изменения слоев и биозон с разными геологическими эпохами, устанавливая границы и временные периоды основных изменений фауны. к концу 18 века кембрийский и каменноугольный Благодаря этим открытиям периоды получили международное признание. В начале 20-го века технологические достижения дали ученым возможность изучать радиоактивный распад . Используя эту методологию, ученые смогли установить геологическое время, границы различных эр ( палеозой , мезозой , кайнозой ), а также периоды ( кембрийский , ордовик , силурийский ) с помощью изотопов, обнаруженных в окаменелостях в результате радиоактивного распада. [2] Текущее использование биостратиграфии в 21 веке включает интерпретацию возраста слоев горных пород, которые в основном используются нефтегазовой промышленностью для рабочих процессов бурения и распределения ресурсов. [5]
Окаменелости как основа стратиграфического подразделения.
[ редактировать ]Ископаемые комплексы традиционно использовались для обозначения продолжительности периодов. Поскольку для того, чтобы ранние стратиграфы создали новый период, потребовались большие изменения в фауне, большинство периодов, которые мы признаем сегодня, заканчиваются крупным событием вымирания или сменой фауны.
Концепция сцены
[ редактировать ]Этап — это основное подразделение пластов, каждый из которых систематически следует за другим и содержит уникальный комплекс окаменелостей. Таким образом, этапы можно определить как группу пластов, содержащих одни и те же основные комплексы ископаемых. французскому палеонтологу Альсиду д'Орбиньи Изобретение этой концепции принадлежит . Он назвал этапы в честь географических местностей с особенно хорошими участками пластов горных пород, несущими характерные окаменелости, на которых основаны эти этапы.
Концепция зоны
[ редактировать ]В 1856 году немецкий палеонтолог Альберт Оппель ввел понятие зоны (также известной как биозоны или зона Оппеля). Зона включает пласты, характеризующиеся перекрывающимся набором ископаемых. Они представляют собой время между появлением видов, выбранных в основании зоны, и появлением других видов, выбранных в основании следующей последующей зоны. Зоны Оппеля названы в честь особого вида ископаемых, называемого индексным ископаемым. Индексные окаменелости представляют собой один из видов из совокупности видов, характеризующих эту зону.
Биостратиграфия использует зоны в качестве самой фундаментальной единицы измерения. Мощность и протяженность этих зон могут составлять от нескольких метров до сотен метров. Они также могут варьироваться от локальных до глобальных, поскольку степень их достижения в горизонтальной плоскости зависит от тектонических плит и тектонической активности. Двумя тектоническими процессами, которые могут изменить ареал этих зон, являются метаморфическая складчатость и субдукция . Кроме того, биостратиграфические единицы делятся на шесть основных типов биозон: биозона таксонного ареала , [6] Биозона одновременного ареала, [6] Биозона интервала, биозона родословной, биозона совокупности и биозона численности .
Биозона ареала таксона представляет собой известный стратиграфический и географический диапазон распространения одного таксона. Биозона конкурирующего ареала включает совпадающую, совпадающую или перекрывающуюся часть ареала двух указанных таксонов. Интервальные биозоны включают пласты между двумя конкретными биостратиграфическими поверхностями и могут основываться на минимальной или максимальной встречаемости. Биозоны линии — это слои, содержащие виды, представляющие определенный сегмент эволюционной линии. Биозоны комплексов — это пласты, содержащие внутри себя уникальную ассоциацию трех и более таксонов. Численные биозоны – это пласты, в которых численность того или иного таксона или группы таксонов значительно выше, чем в прилегающей части разреза.
Индексные окаменелости
[ редактировать ]
Индексные окаменелости (также известные как окаменелости-индикаторы , окаменелости-индикаторы или окаменелости для датирования ) представляют собой окаменелые останки или следы определенных растений или животных, которые характерны для определенного периода геологического времени или окружающей среды и могут использоваться для идентификации и датировки содержащихся в них окаменелостей. скалы. Чтобы быть практичными, индексные окаменелости должны иметь ограниченный вертикальный временной диапазон, широкое географическое распространение и быстрые эволюционные тенденции. Таким образом, известно, что скальные образования, разделенные большими расстояниями, но содержащие одни и те же ископаемые виды-индексы, образовались в течение ограниченного времени существования этих видов.
Индексные окаменелости первоначально использовались для определения и идентификации геологических единиц, затем стали основой для определения геологических периодов , а затем для фаунистических стадий и зон.
Аммониты , граптолиты , археоциатиды , иноцерамиды и трилобиты — группы животных, многие виды которых были идентифицированы как индексные окаменелости , широко используемые в биостратиграфии. такие виды микрофоссилий , как акритархи , хитинозои , конодонты , динофлагеллят цисты , остракоды , пыльца , споры и фораминиферы Также часто используются . Различные окаменелости хорошо подходят для отложений разного возраста; трилобиты, например, особенно полезны для отложений кембрийского возраста. Длинный ряд видов аммонитов и иноцерамидов особенно полезен для корреляции экологических событий по всему миру во время суперпарникового периода позднего мела . [7] [8]
Чтобы работать хорошо, используемые окаменелости должны быть широко распространены географически, чтобы их можно было найти в самых разных местах. Они также должны быть недолговечными как вид, чтобы период времени, в течение которого они могли быть включены в отложения, был относительно узким. Чем дольше живут виды, тем хуже стратиграфическая точность, поэтому окаменелости, которые быстро эволюционируют, такие как аммониты, предпочтительнее форм, которые развиваются гораздо медленнее, таких как наутилоиды .
Часто биостратиграфические корреляции основаны на фаунистическом комплексе , а не на отдельном виде — это обеспечивает большую точность, поскольку временной интервал, в течение которого все виды в комплексе существовали вместе, уже, чем временные интервалы любого из членов. Более того, если в образце присутствует только один вид, это может означать либо то, что (1) слои образовались в известном ареале ископаемых этого организма; или (2) ареал окаменелостей организма был не полностью известен, а слои расширяют известный ареал окаменелостей. Например, наличие следов окаменелости Treptichnus pedum использовалось для определения основания кембрийского периода, но с тех пор оно было обнаружено и в более древних слоях. [9] Если окаменелость легко сохранить и легко идентифицировать, возможна более точная оценка времени стратиграфических слоев.
Фаунистическая преемственность
[ редактировать ]
Концепция преемственности фауны была выдвинута в начале 19 века Уильямом Смитом . Когда Смит изучал пласты горных пород, он начал понимать, что обнажения горных пород содержат уникальную коллекцию окаменелостей. [10] Идея о том, что эти отдаленные обнажения горных пород содержат похожие окаменелости, позволила Смиту упорядочить скальные образования по всей Англии. Благодаря работе Смита над этими обнажениями горных пород и составлению карт Англии он начал замечать, что некоторые пласты скал могут содержать в основном схожие виды, однако существовали также тонкие различия внутри или между этими группами ископаемых. Это различие в комплексах, которые поначалу казались идентичными, привело к принципу фаунистической преемственности, согласно которому ископаемые организмы сменяют друг друга в определенном и определяемом порядке, и, следовательно, любой период времени можно классифицировать по объему его ископаемых. [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хайн, Роберт. «Биостратиграфия». Оксфордский справочник: Биологический словарь , 8-е изд., Oxford University Press, 2019.
- ^ Jump up to: а б Гон С.М. «Биостратиграфия трилобитов». Под редакцией Николаса Тормо, Биостратиграфия трилобитов , 4 сентября 2018 г., www.trilobites.info/biostratigraphy.htm
- ^ Глуяс, Дж. и Сворбрик, Р. (2004) Нефтяные геолого-геофизические исследования. Опубл. Издательство Блэквелл. стр. 80-82
- ^ Янг, Кейт (март 1960 г.). «Биостратиграфия и новая палеонтология». Журнал палеонтологии . 34 : 347–348 – через JSTOR.
- ^ Симмонс, Майк. (2019). ResearchGate, Биостратиграфия в разведке . Проверено 5 марта 2020 г. URL: https://www.researchgate.net/publication/332188386_Biostratigraphy_in_Exploration.
- ^ Jump up to: а б Подкомиссия по четвертичной стратиграфии: Стратиграфическое руководство - Биостратиграфия». Четвертичная стратиграфия . Международный союз геологических наук (IGUS); Международная комиссия по стратиграфии (ICS). Проверено 21 марта 2020 г.
- ^ Ван Хелмонд, общее собрание Нильса; Слуйс, Аппи; Пападоманолаки, Нина М.; Плинт, А. Гай; Грёке, Даррен Р.; Пирс, Мартин А.; Элдретт, Джеймс С.; Трабушу-Александр, Жуан; Валащик, Иренеуш; Ван Де Шотбрюгге, Бас; Бринкхейс, Хенк (2018). «Миграция фитопланктона к экватору во время похолоданий в супертеплице позднего мела» . Биогеонауки . 13 (9): 2859. Бибкод : 2016BGeo...13.2859V . дои : 10.5194/bg-13-2859-2016 . Проверено 27 декабря 2020 г.
- ^ Иренеуш Валащик; Уильям Джеймс Кеннеди; Амрута Р. Паранджапе. «Иноцерамиды и связанные с ними аммонитовые фауны из самых верхов турона-нижнего коньяка (верхний мел) региона Анайпади-Сарадамангалам бассейна Кавери, юго-восток Индии» . Акта Геологика Полоника . ОСЛК 1151203029 . Проверено 27 декабря 2020 г.
- ^ Гелинг, Джеймс; Йенсен, Сорен; Дрозер, Мэри; Мироу, Пол; Нарбонн, Гай (март 2001 г.). «Роясь под базальным кембрийским GSSP, Форчун-Хед, Ньюфаундленд». Геологический журнал . 138 (2): 213–218. дои : 10.1017/S001675680100509X. 1
- ^ Strata Smith: The Man & The Map , 26 февраля 2015 г. , получено 26 сентября 2022 г.
- ↑ Скотт, Мишон (8 мая 2008 г.). «Уильям Смит: открытие фаунистической преемственности и фаунистического наследия». Земная обсерватория . [ нужна страница ] [ ISBN отсутствует ]
