Tabela stratygraficzna

Tabela stratygraficzna – schemat obrazujący przebieg historii Ziemi na podstawie następstwa procesów geologicznych i układu warstw skalnych. Obecnie przyjęta tabela stratygraficzna została ustalona przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii (ICS).

Kolejne jednostki w tabeli wydzielono na podstawie występowania w skałach charakterystycznych skamieniałości lub typów skał (od ediakaru wzwyż), bądź – jeśli datowanie jest niemożliwe lub nie dość precyzyjne – na podstawie absolutnej chronometrii (w archaiku i prawie całym proterozoiku). Jednostki te mają różną rozciągłość czasową; najdokładniej podzielony eon, trwający obecnie fanerozoik, stanowi zaledwie około 15% historii planety. Poszczególnym jednostkom przyporządkowane są kolory, którymi oznaczane są na mapach geologicznych skały należące do danych jednostek chronostratygraficznych.

W opracowaniach można spotkać różne podziały stratygraficzne, odwzorowujące zapis kopalny spotykany w danej części świata. Z tego powodu pojawiają się w nich jednostki niezdefiniowane na innych kontynentach, które odzwierciedlają lokalne, a nie globalne zmiany środowiska i warunków powstawania skał. Tabela stratygraficzna ICS stanowi próbę stworzenia spójnego opisu globalnej stratygrafii. Przedstawiany przez nią podział, a szczególnie chronologia podlega weryfikacji i zmianom z powodu typowania nowych profili wzorcowych (stratotypów) i coraz precyzyjniejszego datowania. Tabela ta definiuje oficjalną terminologię okresów geologicznych w historii Ziemi, dzięki czemu unika się stosowania tych samych nazw w różnych znaczeniach w publikacjach naukowych i podręcznikach z zakresu geologii i paleontologii.

Pierwsze podwaliny pod stratygrafię położył pod koniec XVII wieku Niels Stensen. Stwierdził on, że warstwy skał ułożone są w określonej kolejności i reprezentują konkretne odcinki czasu. Sformułował również zasadę superpozycji mówiącą, że każda warstwa jest prawdopodobnie starsza od warstwy leżącej na niej i młodsza od warstwy leżącej pod nią. Jego zasady były bardzo proste, jednak zastosowanie ich do prawdziwych skał niosło ze sobą pewne komplikacje. Osiemnastowieczni geologowie zdali sobie sprawę, że:

1. sekwencja warstw jest często zerodowana, zaburzona, pochylona, lub nawet odwrócona;
2. warstwy, które powstały w tym samym czasie w różnych miejscach mogą być zupełnie różne;
3. warstwa na danym obszarze reprezentuje zaledwie drobną część historii Ziemi.

Pierwsze poważne próby uporządkowania stratygrafii, które mogłyby być używane na całej Ziemi, miały miejsce pod koniec XVIII wieku. Jednym z najważniejszych badaczy tamtego okresu był Abraham Werner. Najpopularniejsze z tych wczesnych prób dzieliły skały skorupy ziemskiej na cztery typy: pierwszorzęd, drugorzęd, trzeciorzęd i czwartorzęd. Według tej teorii każdy z tych typów skał powstał w konkretnym okresie historii ziemi. Nazwy trzeciorzęd i czwartorzęd używane były w oficjalnej nomenklaturze jeszcze pod koniec XX wieku.

Na początku XIX wieku pojawiła się koncepcja identyfikacji warstw na podstawie zawartych w nich skamieniałości. Pionierami tej metody byli William Smith, Georges Cuvier i Alexandre Brogniart. Metoda ta pozwoliła geologom na lepszy i bardziej precyzyjny podział historii Ziemi; mogli również porównywać warstwy w różnych krajach, a nawet na różnych kontynentach. Jeśli w dwóch warstwach (niezależnie od odległości między nimi i różnic w składzie) występowały te same skamieniałości, istniały duże szanse, że powstały one w tym samym czasie. Szczegółowe badania warstw i skamieniałości prowadzone w Europie latach 1820–1850 zaowocowały periodyzacją, która używana jest do chwili obecnej.

Większość geologów zajmujących się w tych czasach stratygrafią stanowili Brytyjczycy, stąd na przykład nazwy kambr, ordowik i sylur pochodzą od nazw starożytnych brytyjskich plemion (i zdefiniowane są na podstawie stratygrafii Walii). Brytyjscy geologowie są również odpowiedzialni za pogrupowanie okresów w ery oraz za podział trzeciorzędu i czwartorzędu na epoki.

Kiedy William Smith i Charles Lyell rozpoznali w kolejnych warstwach okresy, nie było jeszcze sposobu nakreślenia ich skali czasu. Kreacjoniści proponowali ograniczenie się zaledwie do kilku tysięcy lat, podczas gdy inni sugerowali bardzo długie (lub nawet nieskończone) epoki. Dyskusje na ten temat trwały przez ponad 100 lat, dopiero w XX wieku metody datowania na podstawie radioaktywnych izotopów pozwoliły na ustalenie konkretnych dat.

W 1977 Globalna Komisja Stratygrafii (przemianowana później na Międzynarodową Komisję Stratygrafii) podjęła wysiłki mające na celu zdefiniowanie globalnych odniesień dla jednostek geologicznych. Do poważnych zmian, które zaszły w tabeli w pierwszej dekadzie XXI wieku, należy usunięcie okresu trzeciorzędu, zastąpionego przez paleogen i neogen (wcześniej definiowane jako podokresy trzeciorzędu) i pojawienie się jednostek nieobecnych we wcześniejszej literaturze (np. okresu ediakaru). Trzy eony poprzedzające fanerozoik nazywa się wciąż nieformalnie prekambrem. Postęp wiedzy pozwala na ścisłe określenie wieku granic pomiędzy poszczególnymi jednostkami i wprowadzenie nowych podziałów, wskutek czego tabela wciąż ewoluuje.

Podział eonu fanerozoicznego jest oparty na stratotypach, stratygraficznych punktach odniesienia (GSSP, ang. Global Boundary Stratotype Section and Point, „globalna granica i punkt stratotypu”) zlokalizowanych na różnych kontynentach. W poniższej tabeli w przypadkach, gdy określony został GSSP, wiek granicy podany jest pismem prostym. Eon archaiczny i proterozoiczny są podzielone w oparciu o datowanie izotopowe skał. Jak dotąd tylko dla ediakaru zdefiniowany został stratotyp, trwają prace nad jego określeniem dla kriogenu. Pozostałe punkty podziału nie odpowiadają żadnym konkretnym zmianom w skałach, ale minimom aktywności geotektonicznej według danych z lat 80. XX wieku, zaokrąglonym do pełnych liczb^[1] (GSSA, ang. Global Standard Stratigraphic Age, „globalny standardowy wiek stratygraficzny”). Początek pierwszej ery, eoarchaiku, jest określony umownie na 4 miliardy lat temu; wiek ten nie odpowiada żadnemu konkretnemu zdarzeniu, wiąże się jedynie z brakiem zachowanych skał na powierzchni Ziemi (z nielicznymi wyjątkami). Oznacza to między innymi, że nieznane są efekty, jakie miało na Ziemi Wielkie Bombardowanie, które uformowało większość kraterów księżycowych. Współczesna tabela uwzględnia także eon hadeiczny, sięgający powstania Ziemi^[a][2], dla którego w 2022 roku wyznaczono standardowy wiek stratygraficzny: 4567 milionów lat temu^[3].

Miliony lat

• sider – od greckiego słowa sideros, oznaczającego żelazo – z powodu powstałych w tym czasie rud żelaza
• orosir – od greckiego słowa orosira, oznaczającego łańcuch górski
• riak – od greckiego słowa rhyax oznaczającego strumień lawy
• stater – od greckiego słowa statheros – stabilny
• ediakar – od australijskiego płaskowyżu Ediacara, gdzie znaleziono wiele skamieniałości (tzw. fauna ediakarska).
• kambr – od prowincji rzymskiej Cambria – obecnej Walii
• ordowik – od brytyjskiego plemienia Ordowików
• sylur – od celtyckiego plemienia Sylurów
• dewon – od nazwy brytyjskiego hrabstwa Devon
• karbon – od słowa carbo – łac. węgiel
• perm – od rosyjskiego miasta, gdzie znajdują się wzorcowe osady tego systemu
• trias – od greckiego słowa trias, z powodu domniemanej trójdzielności systemu
• jura – od francusko-szwajcarskiego pasma górskiego
• kreda – od skał węglanowych występujących na wybrzeżu Anglii, powstałych w tamtym okresie
• eocen – w wolnym tłumaczeniu „świt nowych czasów”

• Praca zbiorowa: The Geologic Time Scale 2012. Redaktorzy: Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark D. Schmitz, Gabi M. Ogg. Elsevier Science Limited, 2012, s. 1144. ISBN 0-444-59425-6.
• Aktualna tabela stratygraficzna na stronie International Comission on Stratigraphy [dostęp 2022-11-19] (ang.)
• Tabela stratygraficzna rekomendowana przez ICS („Przegląd Geologiczny”, 9, 55, Państwowy Instytut Geologiczny, 2007, s. 796 (pol.).)
• Muzeum Państwowego Instytutu Geologicznego (pol.)
• CHRONOS (ang.)