Geologisk tidsskala

Den geologiske tidsskalaen er en hierarkisk inndeling av jordens historie . Både hierarkinivåer og tidsperioder er navngitt. De eldre periodene (" prekambriske ") er mindre delt enn de yngre, og deres inndeling er utelukkende basert på tektoniske faser. Med begynnelsen av Phanerozoic ("Age of Visible [Animal] Life") for 541 millioner år siden begynte den kontinuerlige fossilregistreringen , som muliggjorde en mer differensiert klassifisering ved hjelp av metodene for biostratigrafi . Grensene for tidssegmentene er etablert med metodene for geokronologi , hovedsakelig radiometrisk , med en absolutt (numerisk) alder.

Konvensjonelt vises den kronologiske sekvensen fra bunn til topp, akkurat som serien av sedimentære bergarter kan bli funnet innenfor en idealisert tektonisk uforstyrret bergprofil .

En versjon av den geologiske tidsskalaen som er generelt akseptert i det internasjonale geofaglige samfunnet, er utviklet og publisert av International Commission on Stratigraphy (ICS). Tabellen til høyre viser de stratigrafiske enhetene i henhold til ICS-standarden i en kompakt, ikke i skala-representasjon (enhetene til de to laveste hierarkiske nivåene er ikke inkludert). En omfattende kommentert tabell er her for å finne.

Dobbel nomenklatur

Jordens historie strekker seg over en gigantisk tidsperiode, som er delt inn i hierarkisk strukturerte intervaller. I den globale standardtidskalaen som ble opprettet av International Commission for Stratigraphy (ICS), som alle andre globale skalaer er orientert mot, følger den hierarkiske strukturen to begreper som brukes parallelt og er relativt like hverandre: geokronologi og kronostratigrafi . Den geokronologiske sammenbrudd refererer utelukkende til tidsperioder i jordens historie ("geologisk tidsalder", geologisk tid). Kronostratigrafi refererer derimot til den geologiske tradisjonen , dvs. til helheten eller en viss delmengde av bergartene som er overlevert fra en slik periode.

De geokronologiske og kronostratigrafiske begrepene skiller seg bare ut fra nomenklaturen i navngivningen av de hierarkiske nivåene.

Navnene på de geokronologiske hierarkinivåene er:

• Aeon (engelsk eon , gresk αἰών Aion "evighet")
  • Era (engelsk tid , middelalderens latinske aera "alder")
    • Periode (engelsk periode , gresk περίοδος períodos "repeterende seksjon")
      • Epoke (engelsk epoke , gresk ἐποχή epokeḗ "breakpoint")
        • Alder (engelsk alder )

Den vitenskapelig uspesifiserte, generelle betegnelsen geologisk alder står vanligvis for en større periode med geologisk historie. Som regel refererer det til epoker og perioder i den geologiske tidsskalaen og dermed til intervaller på minst to, men mest mellom 40 og 250 millioner år.

Navnene på de kronostratigrafiske hierarkinivåene er:

• Äonothem (engelsk eonothem )
  • Ärathem (engelsk erathem )
    • System (engelsk system )
      • Serie (engelsk serie )
        • Stage (engelsk scene )

Navnene på intervallene er identiske i begge begrepene.

Eksempel for å illustrere: Uttalelsen "De første jordlevende virveldyrene bodde i Devonian " refererer til geologisk tid og det geokronologiske begrepet Devonian intervall (periode). Uttalelsen "I Devon Greenland er det funnet mange rester av tidlige terrestriske virveldyr" refererer til den geologiske tradisjonen og det kronostratigrafiske begrepet Devonian intervall (system). I sistnevnte tilfelle kan navnet på perioden også erstattes av navngivningen av en eller flere litostratigrafiske enheter ("I [Devonian] Britta-Dal-dannelsen av Grønland ble det funnet mange rester av tidlige terrestriske virveldyr") og en mer presis spesifikasjonen av det stratigrafiske begrepet "Devonian" bruker attributtene "øvre" eller "nedre" ( "I det øvre Devonian Grønland ble det funnet mange rester av tidlige terrestriske virveldyr" eller "In the Upper Devonian Britta-Dal formation of Greenland [.. .] " ). Når du bruker det geokronologiske konseptet med et intervall, må spesifikasjonen gjøres ved hjelp av attributtene "tidlig" eller "sen" ("De første terrestriske virveldyrene bodde i slutten av Devonian") .

Begge begrepene er nært knyttet, fordi absolutt (numerisk) alder eller tidsinformasjon bare kan oppnås fra geologisk overført materiale, vanligvis gjennom radiometrisk datering . En streng skille mellom geokronologi og kronostratigrafi opprettholdes derfor sjelden i praksis. Den nåværende versjonen av ICS-standard tidsskala bærer tittelen International Chronostratigraphic Chart , selv om tabelloverskriften også inneholder navnene på de geokronologiske hierarkiske nivåene.

Regionale skalaer

I forskjellige regioner i verden (Nord-Amerika, Vest-Europa, Øst-Europa, Kina, Australia) brukes regionale skalaer i tillegg til den globale standard tidsskalaen. Disse skiller seg fra hverandre og fra standard tidsskala med hensyn til navngivning av noen intervaller, for det meste de midterste og lavere hierarkiske nivåene, samt med hensyn til den absolutte (numeriske) alderen til noen intervallgrenser. Ved å gjøre dette tar de hensyn til særegenheter ved geologisk tradisjon i den tilsvarende regionen. Det er derfor snakk om "rent" kronostratigrafiske tabeller. Individuelle seksjoner av disse regionale skalaene kan i sin tur skille seg fra hverandre på en subregional skala.

For eksempel forskjellige navn som er i bruk for kalde perioder i pleistocen av Nord-Amerika, den nordtyske Plain og Alpene, og perm i Sentral-Europa, kalt Dyas begynner tidligere enn perm av den globale tidsskalaen og andre regionale vekter.

Definisjon av enhetsgrensene

Den "gyldne spikeren", som markerer den nedre grensen for Ediacarium og dermed den øvre grensen for kryogenium i referanseprofilen (fordøyelse av en dolomitt- sekvens ved Enorama Creek, Sør-Australia). Prøvetakingssteder kan sees over og til venstre for merkingen.

Grensene for enhetene eller intervallene til fenerozoikumet defineres primært basert på utseendet ( første utseendedato , FAD) eller forsvinningen ( siste utseendedato , LAD) for visse dyrearter i fossilregisteret (en såkalt bioevent ). Disse er alltid rester av marine organismer fordi, på den ene siden, marine sedimenter, spesielt hylle sedimenter, er mye mer vanlig i geologisk tradisjon enn kontinentale sedimenter, og på den annen side, fordi hylle sedimenter er i gjennomsnitt betydelig mer forsteinede enn kontinentale sedimenter . I hvert tilfelle er bare basen, den nedre grensen og en enhet definert, og den øvre grensen er identisk med basen til neste enhet. I tillegg til de primære etikettene enhetene er i tillegg avgrenset av sekundære markører for å lokalisere enheten grense i sedimenter som de primære markør facies -bedingt (se fig. →  avsetningsmiljø bør tillate ikke inkludert). I tillegg til fossiler, fungerer også geokjemiske og / eller magnetostratigrafiske anomalier som markører. For en stor del av enhetene i den geologiske tidsskalaen i nivå med nivå, er det i mellomtiden blitt bestemt spesielle uthugg , i de sedimentære berglagene med tilsvarende definert nivå nedre grense med primærmarkøren og muligens flere sekundære markører. og er visuelt merket (“golden nail”). Denne referanseprofilen kalles Global Stratotype Section and Point (GSSP). Den nedre grensen for en høyere rangert enhet (serie, periode osv.) Bestemmes av den nedre grensen for det laveste nivået den inneholder. Den nedre grensen for krittperioden er derfor definert av de samme kriteriene som definerer den nedre grensen for Berriasium .

I løpet av 1900-tallet ble det utviklet metoder ved hjelp av hvilke det ble mulig å datere visse bergarter, vanligvis av magmakende opprinnelse, absolutt (numerisk) radiometrisk . Alderen til en stein datert på denne måten indirekte gir den absolutte minimums- eller maksimumsalderen til de fossilbærende sedimentære bergartene på toppen eller under den, og dermed også den omtrentlige absolutte alderen på fossilene deri, og gjennom omfattende verdensomspennende prøvetaking den absolutte alderen til de fossilene som inneholder Definer grensene for enhetene til den geologiske tidsskalaen. Følgelig er de absolutte aldrene til disse enhetene kjent så vel som de absolutte tidsperioder som de strekker seg over.

Gruppering av aldre / stadier til perioder / systemer og disse i sin tur til epoker / aera-emner er basert på vanlige trekk ved fossilregistreringen i sedimentære bergarter i disse enhetene. Grensene til høyere rangerte enheter sammenfaller derfor ofte med betydelige masseutryddelser , som et resultat av at sammensetningen av den fossile faunaen endres betydelig, spesielt på høyere taksonomiske nivåer . Den geologiske tidsskalaen skildrer dermed også evolusjonens historie .

Inndelingen av den prekambriske og dermed den lengste delen av jordens historie, med unntak av Ediacarian, kan ikke være basert på fossiler fordi det ikke er fossiler eller i det minste ingen brukbare fossiler i disse bergartene. I stedet brukes en “kunstig” struktur som er basert på gjennomsnittsverdier av radiometrisk bestemte aldersdata fra tektoniske hvileperioder. Disse verdiene, avrundet til hele 50 eller 100 millioner år, kalles Global Standard Stratigraphic Age (GSSA).

For de eldre enhetene i prekambrium forverres den geologiske tradisjonen med alderen. Den eksogene og endogene prosessen ("resirkulering") av jordskorpen (se →  bergsyklus ), som har pågått i milliarder av år, har ødelagt en stor del av disse tidlige bergartene. Hendelsene i Hadean er nesten helt ukjente fordi ingen bergarter, men bare noen få detritiske zirkoner, inkludert nyere bergarter, har kommet ned til oss fra denne perioden. Hadean er den eneste enheten i den geologiske tidsskalaen som ingen base er definert for.

Historien om de geologiske skalaene

Engelskmannen Adam Sedgwick laget flere navn på kronostratigrafiske enheter som fremdeles er i bruk i dag.

Allerede på 1600-tallet var det kjent gjennom arbeidet til Nicolaus Steno at sedimentære bergarter er lagdelt kronologisk. Men det var ingen metode for å bestemme perioder eller tidspunkter der et lag ble avsatt. Fossile funn av marine liv i høyfjellet gjorde det også mulig på et tidlig tidspunkt å konkludere med at jorden ikke er uforanderlig, men er utsatt for dype omveltninger. På den tiden var denne tanken imidlertid underlig for mange samtidige, fordi den bibelske skapelseshistorien fremdeles i stor grad var avgjørende for jordens tid (se blant annet → Ussher-Lightfoot-kalenderen ), selv om naturforskere som Georges Buffon eller James Hutton i andre halvdel av 1700-tallet drog ut av forskningen at jorden må være mye eldre. Hvor gammel den faktisk er, var imidlertid fortsatt ukjent, og det var foreløpig ingen måte å strukturere geologisk tid på.

Med sitt systematiske arbeid baner tidlige paleontologer som William Buckland og Georges Cuvier endelig veien for erkjennelsen av at lag med samme fossile innhold må ha dannet seg på samme tidspunkt i jordens historie. Engelskmannen William Smith utviklet en stratigrafisk tabell for sitt geologiske kart over Storbritannia på dette grunnlaget blant annet på slutten av det 18. / begynnelsen av det 19. århundre.

I løpet av 1800-tallet utviklet moderne stratigrafi seg gradvis: geologer over hele Europa og Nord-Amerika studerte, kategoriserte og korrelerte berglagene i sine land etter modellen av William Smith og publiserte kart, stratigrafiske tabeller og avhandlinger med resultatene av arbeidet. . På denne måten kunne den geologiske tradisjonen i forskjellige land og regioner sammenlignes med hverandre, og erkjennelsen modnet raskt at lag også kan korreleres i en overregional skala. For de respektive korrelerbare sekvenser (intervaller), navn ble etablert som opprinnelig ble laget for en regional lag, for eksempel ved Jean Baptiste Julien d'Omalius d'Halloy den Terrain Cretacé (angliserte kritt , fortysket kritt ) for visse lag av Paris-bassenget , den i lignende opplæring med lignende fossilt innhold, blant andre var allerede kjent eller senere identifisert i andre regioner i Frankrike, i England, Nederland, Tyskland, Polen og Danmark. Adam Sedgwick og John Phillips anerkjente at disse intervallene kan oppsummeres i større enheter på grunn av likheter i deres fossile opptegnelser og laget navnene Paleozoic (eldgamle tider), Mesozoic (Earth Middelalder) og Cenozoic (moderne jordtid), som var den generiske begreper primær og sekundær brukt til da og tertiær , med unntak av sistnevnte. En stratigrafisk nomenklatur eksisterte allerede på midten av 1800-tallet, som i samsvar med vesentlige punkter tilsvarte den som ble brukt i alle nåværende tidsskalaer. Det ble også gjort mange forsøk på 1800-tallet for å estimere geologiske perioder realistisk - for eksempel ved bruk av erosjon og sedimentering - og ideen om at jorden er mange millioner år gammel fant økende aksept. For eksempel estimerte den berømte Charles Lyell tiden siden begynnelsen av Kambrium til 240 millioner år i den 10. utgaven av hans Principles of Geology (1867).

De geologiske tidsskalaene har blitt kontinuerlig utviklet til i dag. Spesielt oppdagelsen av radioaktivitet i det 20. århundre og at radionuklider kan brukes til absolutt datering av bergarter varslet en ny fase i utviklingen av tidsskalaer. Nå kan enhetsgrensene tildeles en numerisk tidsalder, og de enorme områdene av geologisk tid siden dannelsen av jorden (engelsk dyp tid ) kunne bestemmes nøyaktig (se illustrasjon av tidsperioder ).

Mens viktige revisjoner av tidsplanen skjedde i lang tid innenfor rammen av den ”normale” vitenskapelige diskursen (forslag publisert i spesialtidsskrifter, som senere enten ble akseptert og tatt opp, ignorert eller aktivt kritisert og avvist av andre forfattere), er nå blant de internasjonalt ledende underkommisjonene til den internasjonale kommisjonen for stratigrafi (ICS), en underorganisasjon av International Union of Geological Sciences (IUGS) og avgjøres ved flertall. De blir deretter sendt til de godkjente komiteene i den respektive overordnede organisasjonen for avstemning. Dette for å sikre at den nåværende versjonen av den geologiske tidsskalaen støttes av flertallet av ledende geoforskere over hele verden og dermed finner størst mulig aksept og en bredest mulig bruk i geofaglig forskning og undervisning. En aktuell versjon av den globale tidsskalaen blir publisert av ICS på sine nettsider med jevne mellomrom, og hvert andre år vises en detaljert global tidsplan med omfattende kommentarer, som også inkluderer korrelasjonen med regionale skalaer.

En av de nyere endringene i den kronostratigrafiske nomenklaturen gjelder avskaffelsen av begrepet " tertiær " for den eldre og største delen av Cenozoic i den globale tidsskalaen til fordel for en todelt inndeling av denne perioden i Paleogene og Neogene . En annen endring, som ble innledet av en kontroversiell debatt om opprettholdelsen av navnet "Kvaternær", er den tilhørende skiftingen av Neogen / Kvaternær eller Neogen / Pleistocene-grensen med nesten 800 000 år nedover, fra 1,8 til 2,59 mya med innlemmelsen av Gelasium i pleistosen . En foreslått, men ennå ikke vedtatt revisjon, gjelder omorganiseringen av prekambrium, der enhetsgrensene, som vanlig for fenerozoikum, er definert av GSSP i stedet for GSSA (se definisjon av enhetsgrenser). Noen forskere, særlig representanter for "Global Change research community", dvs. de forskere som er direkte opptatt av den menneskeskapte påvirkningen av endringen i jordsystemet, foreslår en ny enhet som det yngste medlemmet av tidsskalaen, Anthropocene . Imidlertid er det ingen enighet om begynnelsen, og for de aller fleste geologer ville en enhet som bare varte noen hundre år ikke ha noen praktisk bruk.

Skala linjal og utskjæringer

Den fanerozoikum er strukturert som "Age of fossiler " og på grunn av den generelt bedre geologiske tradisjon i forhold til prekambrium. Generelt: jo yngre en del av den geologiske tradisjonen er, jo finere er den strukturert eller jo kortere varighet av kronostratigrafiske enheter som inneholder den. Derfor endres skalaen i noen representasjoner innenfor den geologiske tidsskalaen, vanligvis to ganger: en gang ved grensen prekambrisk-kambrium og en gang på grensen til kritt-paleogen (tidligere: kritt-tertiær grense).

Hele alderen	Utvidelse av fenerozoikum	Utvidelse Cenozoic

Også for en bedre representasjon av enhetene i de laveste gradene og mulige underenheter, vises individuelle seksjoner, vanligvis periodene / systemene, i separate tabeller.

Paleobotanisk tidsskala

Inndelingen av den paleobotaniske tidsskalaen er ikke, i likhet med den geologiske tidsskalaen, basert på evolusjonen av marine hvirvelløse dyr, men på utviklingen av planteverdenen, spesielt jordplanter. Den inneholder også bare ett hierarkinivå, som tilsvarer epoker / aera-emner i den geologiske tidsskalaen. Navnene på disse "epokene" er analoge med de på geologisk tidsskala, men ender ikke med -zoikum , men -phytikum . I stedet for paleozoikum skilles det mellom to “epoker”: eofytisk (kambrium og ordovic ) og paleofytisk (silurisk til perm). Fordi utviklingen av terrestriske planter ikke korrelerer med evolusjonen av marine virvelløse dyr, faller grensene for de paleobotaniske "epoker" bare omtrent sammen med de i den geologiske tidsskalaen. Det neofytiske (= cenophytic) begynte for 95 millioner år siden med utbruddet av bedeckers dominans i fossilregisteret, mens "neozoic" (= cenozoic) begynte for 65 millioner år siden med forsvinningen av ammonitter og belemnitter fra fossilregisteret .

Illustrasjon av tidsperioder

De geologiske aldrene spenner over enorme tidsperioder som knapt kan måles. Dette kan føre til misforståelser, for eksempel oppfatningen om at det ikke var nok tid til hele evolusjonen . Følgende sammenligninger brukes for å illustrere tidsperioder.

Sammenligning av geologisk alder - en dag

Tabellen nedenfor viser geologiske hendelser i kronologisk rekkefølge i midtkolonnen, som spiller en nøkkelrolle i menneskets biologiske og kulturelle evolusjon. Den venstre kolonnen viser tiden som faktisk har gått siden dannelsen av jorden og den høyre kolonnen viser samme tidsperioder, men nedskalert til varigheten av en enkelt dag (24 timer). I dette tilfellet ville moderne mennesker ( Homo sapiens ) bare vises rundt 4 sekunder før slutten av dagen.

Tidsrommet dekket av den geologiske tidsskalaen, nedskalert til varigheten av en dag: Prekambrian slutter ikke før kl. 21.10.

Se også

• Måneskala

litteratur

• Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Alan G. Smith (red.): A Geologic Time Scale 2004. Cambridge University Press, Cambridge (UK) 2004, ISBN 0-521-78673-8 .
• Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark Schmitz, Gabi Ogg (Red.): The Geologic Time Scale 2012. Elsevier BV, 2012, ISBN 978-0-444-59425-9 .
• Michael A. Murphy, Amos Salvador (Red.): International Stratigraphic Guide - En forkortet versjon. Episoder. Vol. 22, nr. 4, 1999, s. 255-271 ( online ), s. 266 ff.

weblenker

• www.stratigraphy.org - nettsiden til International Commission on Stratigraphy (ICS)
  • Gjeldende tidsskala for ICS
• GSA Geologic Time Scale (PDF-fil)
• Geologic TimeScale Foundation
• Divisjoner av geologisk tid - store kronostratigrafiske og geokronologiske enheter på Geology.com
• Stratigraphic table of Germany 2016 (PDF 1.42 MB), utgitt av den tyske Stratigraphic Commission - litostratigrafisk tabell med kronologisk sekvens og geografisk fordeling av de fleste formasjoner i Tyskland, inkludert regionale tidsskalaer for forskjellige perioder, knyttet til den globale geologiske tidsskalaen
• Stratigrafisk tabell for Østerrike 2004 (PDF 372 kB), publisert av Kommisjonen for paleontologisk og stratigrafisk forskning i Østerrike - litostratigrafisk tabell med kronologisk sekvens og geografisk fordeling av de fleste formasjonene i Østerrike, knyttet til den globale geologiske tidsskalaen

Individuelle referanser og kommentarer

1. ↑ f.eks den Geologiske tidsskala på den Geological Society of America
2. ↑ Lemma Erdzeitalter i den digitale ordboken til det tyske språket
3. ↑ Lemma Erdzeitalter i spekteret kompakte leksikon med biologi
4. ↑ Merk: Begrepet geologisk tid er faktisk avledet av den geologiske tradisjonen. For eksempel, i den tyskspråklige verdenen, pleide begreper som karbondannelse , triassdannelse osv. Å være vanlige når det refereres til sekvenser av bergarter i en viss relativ alder. I mellomtiden er begrepet dannelse snevrere definert og brukes ikke lenger i kronostratigrafi.
5. ↑ International Chronostratigraphic Chart , offisiell nettside til ICS (www.stratigraphy.org)
6. ↑ Merk: Den mest kjente geokjemiske markøren er sannsynligvis iridiumanomalien ved kritt-tertiær grense.
7. ↑ Liste over alle tidligere definerte GSSPer på ICS-nettstedet (engelsk) med numerisk alder, stedsdata, type stratigrafisk markør (er) osv. et datablad med ytterligere detaljer er lenket i kolonnen lengst til venstre
8. ^ ^{A b} M. J. Van Kranendonk, Wladyslaw Altermann, Brian L. Beard, Paul F. Hoffman, Clark M. Johnson, James F. Kasting, Victor A. Melezhik, Allen P. Nutman, Dominic Papineau, Franco Pirajno: A Chronostratigraphic Division of det prekambriske - muligheter og utfordringer. I: Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark Schmitz, Gabi Ogg (red.): The Geologic Time Scale 2012. Volum 1, Elsevier BV, 2012, s. 299–392, doi : 10.1016 / B978-0- 444-59425-9.00016-0 , s. 300
9. ^ Felix M. Gradstein, James G. Ogg: The Chronostratigraphic Scale. I: Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark Schmitz, Gabi Ogg (red.): The Geologic Time Scale 2012. Volum 1, Elsevier BV, 2012, s. 31–42, doi : 10.1016 / B978-0- 444-59425-9.00002-0 , s. 34
10. ↑ ^{a b} Joe D. Burchfield: Jordens tidsalder og oppfinnelsen av geologisk tid. I: DJ Blundell, AC Scott (red.): Lyell: fortiden er nøkkelen til nåtiden. Geological Society. London, Spesielle publikasjoner. Vol. 143, 1998, s. 137-143, doi : 10.1144 / GSL.SP.1998.143.01.12 ( Open Access )
11. ↑ Douglas Palmer: Earth Time: Exploring the Deep Past from Victorian England to the Grand Canyon. Wiley, Chichester (England) 2005, ISBN 0-470-02221-3
12. ↑ fra en oversikt over mange estimater gjort på 1800-tallet, gitt i Charles D. Walcott: Geologic Time, as Indicated by the Sediment Rocks of North America. Journal of Geology. Vol. 1, nr. 7, 1893, s. 639-676 ( JSTOR 30054500 , Open Access )
13. ^ Underkommisjon for kvaternær stratigrafi: arbeidsgruppe om "antropocen".

Denne versjonen ble lagt til i listen over artikler som er verdt å lese den 12. juli 2005 .