Hur indexfossiler hjälper till att definiera geologisk tid

Varje fossil berättar något om klippåldern den finns i, och indexfossiler är de som berättar mest för oss. Indexfossiler (även kallade nyckelfossiler eller typfossiler) är de som används för att definiera geologiska tidsperioder.

Ett bra index fossil är en med fyra egenskaper: den är distinkt, utbredd, riklig och begränsad i geologisk tid. Eftersom de flesta fossilbärande bergarter som bildas i havet är fossila huvudindex marina organismer. Med det sagt är vissa markorganismer användbara i unga bergarter och specifika regioner.

Alla typer av organismer kan vara särskiljande, men inte så många är utbredda. Många viktiga indexfossiler är av organismer som börjar livet som flytande ägg och spädbarnsstadier, vilket gjorde det möjligt för dem att befolka världen med havströmmar. De mest framgångsrika av dessa blev rikliga, men samtidigt blev de de mest sårbara för miljöförändringar och utrotning. Således kan deras tid på jorden ha begränsats till en kort tid. Den boom-and-bust-karakteristiken är det som gör de bästa indexfossilerna.

Överväga trilobiter, ett mycket bra indexfossil för Paleozoic bergarter som bodde i alla delar av havet. Trilobiter var en klass av djur, precis som däggdjur eller reptiler, vilket innebar att de enskilda arterna inom klassen hade märkbara skillnader. Trilobiter utvecklade ständigt nya arter under sin existens, som varade i 270 miljoner år från mitten av Kambriansk tid till slutet av Perm-perioden, eller nästan hela längden på Paleozoic. Eftersom de var rörliga djur tenderade de att bebo stora, till och med globala områden. De var också hårdskalade ryggradslösa djur, så de fossiliserades lätt. Dessa fossiler är tillräckligt stora för att studera utan mikroskop.

Andra indexfossiler av denna typ inkluderar ammoniter, crinoider, rugoskoraller, brachiopoder, bryozaner och blötdjur. USGS erbjuder en mer detaljerad lista över ryggradslösa fossiler (endast med vetenskapliga namn).

Andra stora indexfossiler är små eller mikroskopiska, en del av det flytande plankton i världshavet. Dessa är praktiska på grund av deras lilla storlek. De finns även i små stenbitar, som sticklingar i borrhål. Eftersom deras små kroppar regnade ner över havet kan de hittas i alla slags stenar. Därför har petroleumsindustrin utnyttjat indexmikrofossiler mycket och den geologiska tiden bryts ned i ganska fin detalj av olika scheman baserade på graptoliter, fusulinider, kiselarter och Radiolarians.

Klipporna på havsbotten är geologiskt unga, eftersom de ständigt subduceras och återvinns till jordens mantel. Således finns marina indexfossiler över 200 miljoner år normalt i sedimentära skikt på land i områden som en gång var täckta av hav.

För terrestriska bergarter, som bildas på land, kan fossila regionala eller kontinentala index inkludera små gnagare som utvecklas snabbt, liksom större djur som har stora geografiska intervall. Dessa utgör grunden för provinsiella tidsavdelningar.

Indexfossiler används i den geologiska tidens formella arkitektur för att definiera åldrar, epoker, perioder och tidpunkter i den geologiska tidsskalan. Några av gränserna för dessa underavdelningar definieras av händelser av massutrotning, som Permian-triassisk utrotning. Beviset för dessa händelser finns i fossilregistret överallt där stora grupper av arter försvinner inom en geologiskt kort tid.

Relaterade fossiltyper inkluderar den karakteristiska fossilen, en fossil som tillhör en period men inte definierar den, och guiden fossil, en som hjälper till att begränsa ett tidsintervall snarare än att spika det.