Obwohl sie wie ein relativ stabiler Ort erscheint, hat sich die Erdoberfläche in den letzten 4,6 Milliarden Jahren dramatisch verändert. Berge wurden gebaut und erodiert, Kontinente und Ozeane haben sich über große Entfernungen bewegt, und die Erde hat sich von extrem kalt und fast vollständig mit Eis bedeckt zu sehr warm und eisfrei gewandelt. Als diese Veränderungen aufgetreten sind, haben sich Organismen entwickelt. Wie setzen Wissenschaftler Ihrer Meinung nach diese Veränderungen zusammen, um die Evolutionsgeschichte der Erde und ihrer Organismen zu untersuchen? Möglich wird dies durch das wissenschaftliche Untersuchungsfeld „Geochronologie“, das in dieser Lektion besprochen wird.
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Geochronologie ist die Wissenschaft der Bestimmung des Alters von Sedimenten , Fossilien und Gesteinen anhand von Signaturen, die diesen Gesteinen innewohnen. Radioaktive Isotope können helfen, eine absolute Geochronologie zu erreichen, während Werkzeuge wie stabile Isotopenverhältnisse und Paläomagnetismus eine relative Geochronologie liefern. Die Genauigkeit des gefundenen Alters kann durch die Kombination verschiedener geochronologischer Indikatoren verbessert werden.
Die Geochronologie unterscheidet sich in der Anwendung von der Biostratigraphie . Biostratigraphie bezieht sich auf die Wissenschaft der Zuordnung einer bekannten geologischen Periode zu Sedimentgesteinen durch Beschreibung, Katalogisierung sowie Vergleich von fossilen Faunen- und Blumenansammlungen. Die Biostratigraphie liefert keine direkte absolute Bestimmung des Gesteinsalters, sie legt lediglich das Alter eines Gesteins in ein Zeitintervall, in dem bekannt ist, dass die Ansammlung dieses Fossils koexistiert hat. Sowohl die Geochronologie als auch die Biostratigraphie teilen das gleiche System zur Benennung von Schichten (Gesteinsschichten) und der Zeitspannen, die zur Klassifizierung von Unterschichten innerhalb einer Schicht verwendet werden.
RADIOMETRISCHE DATIERUNG . Dies erfolgt durch Messung der radioaktiven Zerfallsmenge eines radioaktiven Isotops mit bekannter Halbwertszeit. Die radiometrische Datierung kann Geologen dabei helfen, das absolute Alter des Ausgangsmaterials festzustellen. Zur radiometrischen Datierung werden verschiedene radioaktive Isotope verwendet. Je nach Zerfallsgeschwindigkeit werden für unterschiedliche geologische Zeiträume unterschiedliche radioaktive Isotope verwendet. Isotope, die langsam zerfallen, werden für längere Zeiträume verwendet, sind aber in absoluten Jahren weniger genau. Abgesehen von der Radiokohlenstoffmethode basieren viele dieser Techniken auf der Messung einer Zunahme des Zerfallsprodukts, das als radiogenes Isotop bekannt ist. Einige der gängigsten Techniken sind:
DATIERUNG DER TEILUNGSSPUR. Diese Methode ist eine radiometrische Datierungstechnik, die auf Analysen der Schadensspuren oder -spuren basiert, die von Spaltfragmenten in bestimmten uranhaltigen Mineralien und Gläsern hinterlassen werden.
KOSMOGENE NUKLIDEN-GEOCHRONOLOGIE . Diese Methode verwendet exotische Nuklide wie 10 Be, 36 Cl und 26 Al, die durch kosmische Strahlen erzeugt werden, die mit Erdmaterialien interagieren, als Stellvertreter für das Alter, in dem eine Oberfläche geschaffen wurde.
CHEMOSTRATIGRAPHIE . Dies verwendet die globalen Trends in der Zusammensetzung von Isotopen, hauptsächlich Kohlenstoff-13, um Schichten zu korrelieren.
MAGNETOSTRATIGRAPHIE . Diese Methode bestimmt das Alter aus dem Muster der magnetischen Polaritätszonen in einer Reihe von Sediment- oder Vulkangesteinen durch Vergleich mit einer Zeitskala der magnetischen Polarität.
PALEOMAGNETISCHE DATIERUNG . Dies ist die Untersuchung der Aufzeichnung des Erdmagnetfelds in Gesteinen, Sedimenten oder archäologischen Materialien. Magnetische Mineralien in Gesteinen können bei ihrer Entstehung eine Aufzeichnung der Richtung und Intensität des Magnetfelds speichern.
INKREMENTELLE DATIERUNG . Diese Technik ermöglicht die Erstellung jährlicher Chronologien, die fließend oder fest (mit dem heutigen Tag verbunden) sein können.
LUMINESZENZ-DATIERUNG . Diese Technik verwendet Licht, das von Materialien wie Calcit, Diamant, Feldspat und Quarz emittiert wird.
GEOLOGISCHE HIERARCHIE DER CHRONOLOGISCHEN PERIODISIERUNG
Die geologische Zeitskala (GTS) ist ein System der chronologischen Datierung, das geologische Schichten mit der Zeit in Beziehung setzt. Es wird von Geologen, Paläontologen und anderen Erdwissenschaftlern verwendet, um das Timing und die Beziehungen von Ereignissen zu beschreiben, die während der Erdgeschichte aufgetreten sind.
Die geologische Hierarchie der chronologischen Periodisierung vom größten zum kleinsten:
Die primär definierten Zeiteinteilungen sind Äonen , der Reihe nach das Hadäische , das Archäische , das Proterozoikum und das Phanerozoikum . Die ersten drei davon können gemeinsam als präkambrisches Supereon bezeichnet werden. Äonen werden in Epochen unterteilt, die wiederum in Perioden, Epochen und Zeitalter unterteilt werden.
Eine Ära ist eine Zeitspanne, die für die Zwecke der Chronologie definiert ist, als eine Kalenderepoche, die für einen bestimmten Kalender verwendet wird, oder die geologischen Epochen, die für die Geschichte der Erde definiert sind.
Eine geologische Periode ist eine der mehreren Unterteilungen der geologischen Zeit, die Querverweise von Gesteinen und geologischen Ereignissen von Ort zu Ort ermöglichen. Diese Perioden bilden Elemente einer Hierarchie von Unterteilungen, in die Geologen die Erdgeschichte eingeteilt haben.
Epoche ist ein Zeitpunkt, der als Ursprung einer bestimmten Kalenderepoche gewählt wurde. Die „Epoche“ dient als Bezugspunkt, von dem aus die Zeit gemessen wird.
Ein geologisches Zeitalter ist eine Unterteilung der geologischen Zeit, die eine Epoche in kleinere Teile unterteilt.
Chron stellt einen bestimmten Zeitraum in der geologischen Geschichte dar, in dem sich das Magnetfeld der Erde überwiegend in einer „normalen“ oder „umgekehrten“ Position befand. Die Chroniken werden von heute an nummeriert und in die Vergangenheit ansteigend. Neben einer Zahl ist jeder Chrono in zwei Teile unterteilt, die mit "n" und "r" bezeichnet sind und dadurch die Position der Polarität des Feldes anzeigen.
Die folgende Tabelle listet die Einheiten in der Geochronologie in Bezug auf das Gesteinssegment auf, in dem eine geochronologische Zeitspanne untersucht wird.
| Segmente von Felsen | Zeitspannen in der Geochronologie | Anmerkungen zu geochronologischen Einheiten |
| Eonothem | Äon | 4 insgesamt, eine halbe Milliarde Jahre oder mehr |
| Erathem | Epoche | 10 definiert, mehrere hundert Millionen Jahre |
| System | Zeitraum | 22 definiert, zehn bis ~hundert Millionen Jahre |
| Serie | Epoche | 34 definiert, zig Millionen Jahre |
| Bühne | Das Alter | 99 definiert, Millionen von Jahren |
| Chronozone | Chron | Unterteilung eines Alters, die von der ICS-Zeitskala nicht verwendet wird |
