Bioestratigrafia - Biostratigraphy

A bioestratigrafia é o ramo da estratigrafia que se concentra em correlacionar e atribuir idades relativas de estratos rochosos usando os conjuntos fósseis contidos neles. O objetivo principal da bioestratigrafia é a correlação, demonstrando que um horizonte específico em uma seção geológica representa o mesmo período de tempo que outro horizonte em uma seção diferente. Os fósseis dentro desses estratos são úteis porque os sedimentos da mesma idade podem parecer completamente diferentes, devido às variações locais no ambiente sedimentar . Por exemplo, uma seção pode ter sido composta de argilas e margas , enquanto outra tem mais calcários calcários . No entanto, se as espécies fósseis registradas forem semelhantes, é provável que os dois sedimentos tenham sido depositados na mesma época. Idealmente, esses fósseis são usados ​​para ajudar a identificar biozonas , uma vez que constituem as unidades básicas de bioestratigrafia e definem períodos de tempo geológicos com base nas espécies fósseis encontradas em cada seção.

Os conceitos básicos dos princípios bioestratigráficos foram introduzidos há muitos séculos, desde o início do século XIX. Um cientista e bispo dinamarquês chamado Nicolas Steno foi um dos primeiros geólogos a reconhecer que as camadas de rocha se correlacionam com a Lei da Superposição . Com os avanços da ciência e da tecnologia, por volta do século 18 começou a ser aceito que os fósseis eram restos deixados por espécies que haviam se tornado mortas e foram então preservadas dentro do registro rochoso. O método estava bem estabelecido antes de Charles Darwin explicar o mecanismo por trás dele - a evolução . Os cientistas William Smith , George Cuvier e Alexandre Brongniart chegaram à conclusão de que os fósseis então indicavam uma série de eventos cronológicos, estabelecendo camadas de estratos rochosos como algum tipo de unidade, mais tarde denominada biozona . A partir daqui, os cientistas começaram a relacionar as mudanças em estratos e biozonas a diferentes eras geológicas, estabelecendo limites e períodos de tempo dentro das principais mudanças faunísticas. No final do século 18, os períodos Cambriano e Carbonífero foram reconhecidos internacionalmente devido a essas descobertas. Durante o início do século 20, os avanços na tecnologia deram aos cientistas a capacidade de estudar a decadência radioativa . Usando essa metodologia, os cientistas foram capazes de estabelecer o tempo geológico, os limites das diferentes eras ( Paleozóica , Mesozóica , Cenozóica ), bem como os Períodos ( Cambriano , Ordoviciano , Siluriano ) por meio dos isótopos encontrados nos fósseis por decaimento radioativo. Os atuais usos da bioestratigrafia no século 21 envolvem interpretações da idade das camadas de rocha, que são usadas principalmente pelas indústrias de petróleo e gás para fluxos de trabalho de perfuração e alocação de recursos.

O primeiro construtor de recife é um fóssil de índice mundial para o Baixo Cambriano

Fósseis como base para subdivisão estratigráfica

As assembléias de fósseis eram tradicionalmente usadas para designar a duração dos períodos. Uma vez que uma grande mudança na fauna foi necessária para fazer os primeiros estratígrafos criarem um novo período, a maioria dos períodos que reconhecemos hoje são encerrados por um grande evento de extinção ou renovação da fauna.

Conceito de palco

Um estágio é uma subdivisão principal de estratos, cada um seguindo sistematicamente o outro, cada um carregando um conjunto único de fósseis. Portanto, os estágios podem ser definidos como um grupo de estratos contendo as mesmas principais assembléias fósseis. O paleontólogo francês Alcide d'Orbigny é o responsável pela invenção deste conceito. Ele nomeou estágios após localidades geográficas com seções particularmente boas de estratos rochosos que contêm os fósseis característicos nos quais os estágios se baseiam.

Conceito de zona

Em 1856, o paleontólogo alemão Albert Oppel introduziu o conceito de zona (também conhecida como biozonas ou zona de Oppel). Uma zona inclui estratos caracterizados pela variedade de fósseis sobrepostos. Eles representam o tempo entre o aparecimento de espécies escolhidas na base da zona e o aparecimento de outras espécies escolhidas na base da próxima zona sucessiva. As zonas de Oppel têm o nome de uma espécie fóssil distinta em particular, chamada de fóssil índice. Os fósseis de índice são uma das espécies do conjunto de espécies que caracterizam a zona.

A bioestratigrafia usa zonas para a unidade de medida mais fundamental. A espessura e o alcance dessas zonas podem ser de alguns metros, até centenas de metros. Eles também podem variar de local a mundial, já que a extensão do seu alcance no plano horizontal depende das placas tectônicas e da atividade tectônica . Dois dos processos tectônicos que correm o risco de alterar os intervalos dessas zonas são o dobramento metamórfico e a subducção . Além disso, as unidades bioestratigráficas são divididas em seis tipos principais de biozonas: biozona de intervalo de táxons, biozona de intervalo simultâneo, biozona de intervalo, biozona de linhagem, biozona de agrupamento e biozona de abundância .

A biozona de alcance do táxon representa a faixa estratigráfica e geográfica conhecida de ocorrência de um único táxon. A biozona de intervalo simultâneo inclui a parte concorrente, coincidente ou sobreposta do intervalo de dois táxons especificados. As biozonas de intervalo incluem os estratos entre duas superfícies bioestratigráficas específicas e podem ser baseadas nas ocorrências mais baixas ou mais altas. Biozonas de linhagem são estratos contendo espécies que representam um segmento específico de uma linhagem evolutiva. As biozonas de assemblage são estratos que contêm uma associação única de três ou mais táxons dentro dela. As biozonas de abundância são estratos nos quais a abundância de um determinado táxon ou grupo de taxa é significativamente maior do que na parte adjacente da seção.

Índice de fósseis

Amplexograptus , um fóssil de índice de graptólito , do Ordoviciano perto de Caney Springs, Tennessee .

Fósseis de índice (também conhecidos como fósseis de guia , fósseis de indicadores ou fósseis de datação ) são os restos fossilizados ou vestígios de plantas ou animais específicos que são característicos de um período específico de tempo geológico ou ambiente e podem ser usados ​​para identificar e datar rochas. Para ser prático, os fósseis de índice devem ter um intervalo de tempo vertical limitado, ampla distribuição geográfica e tendências evolutivas rápidas. As formações rochosas separadas por grandes distâncias, mas contendo o mesmo índice de espécies fósseis, são, portanto, conhecidas por terem se formado durante o tempo limitado em que as espécies viveram.

Fósseis de índice foram originalmente usados ​​para definir e identificar unidades geológicas, então se tornaram uma base para definir períodos geológicos e, em seguida, para fases e zonas faunísticas.

Amonitas , graptólitas , arqueocatídeos , inoceramidas e trilobitas são grupos de animais dos quais muitas espécies foram identificadas como fósseis-índice amplamente utilizados na bioestratigrafia. Espécies de microfósseis como acritarcas , quitinozoários , conodontes , cistos dinoflagelados , ostracodes , pólen , esporos e foraminíferos também são freqüentemente usados. Diferentes fósseis funcionam bem para sedimentos de diferentes idades; trilobitas, por exemplo, são particularmente úteis para sedimentos da idade cambriana . Uma longa série de espécies de amonite e inoceramidas são particularmente úteis para correlacionar eventos ambientais em todo o mundo durante a superestufa do Cretáceo Superior .

Para funcionar bem, os fósseis usados ​​devem estar espalhados geograficamente, de forma que possam ser encontrados em muitos lugares diferentes. Eles também devem ter vida curta como espécie, de modo que o período de tempo durante o qual possam ser incorporados ao sedimento seja relativamente estreito. Quanto mais a espécie vive, mais pobre é a precisão estratigráfica, de modo que os fósseis que evoluem rapidamente, como as amonites, são preferidos às formas que evoluem muito mais lentamente, como os nautilóides .

Freqüentemente, as correlações bioestratigráficas são baseadas em uma assembléia faunística , ao invés de uma espécie individual - isso permite maior precisão, pois o tempo de desova em que todas as espécies na assembléia existiram juntas é mais estreito do que os intervalos de tempo de qualquer um dos membros. Além disso, se apenas uma espécie estiver presente em uma amostra, isso pode significar que (1) os estratos foram formados na área fóssil conhecida desse organismo; ou (2) que a extensão fóssil do organismo não era completamente conhecida, e os estratos estendem a extensão fóssil conhecida. Por exemplo, a presença do vestígio fóssil Treptichnus pedum foi usada para definir a base do período Cambriano, mas desde então foi encontrado em estratos mais antigos. Se o fóssil for fácil de preservar e identificar, uma estimativa de tempo mais precisa das camadas estratigráficas é possível.

Sucessão faunística

Imagem exibindo fósseis recém-descobertos sendo introduzidos na seqüência de sucessão.

O conceito de sucessão faunística foi teorizado no início do século 19 por William Smith . Quando William estava estudando estratos rochosos, ele começou a reconhecer que os afloramentos rochosos continham uma coleção única de fósseis. A ideia de que esses afloramentos rochosos distantes continham fósseis semelhantes permitiu a Smith ordenar as formações rochosas em toda a Inglaterra. Com o trabalho de Smith sobre esses afloramentos rochosos e mapeamento ao redor da Inglaterra, ele começou a notar que alguns leitos de rocha podem conter espécies semelhantes, no entanto, também havia diferenças sutis dentro ou entre esses grupos fósseis. Esta diferença em assembléias que pareciam idênticas a princípio, leva ao princípio da sucessão faunística, onde organismos fósseis se sucedem em uma ordem definida e determinável e, portanto, qualquer período de tempo pode ser categorizado por sua extensão fóssil.

Veja também

Referências

links externos