Bevezetés a földtörténetbe 3. hét A földtörténeti idı Geokronológia és kronosztratigráfia
Kérdezz felelek
Kérdezz felelek
1726 1797 James Hutton (1788, 1795): Theory of the Earth
Alapgondolat: A Föld nagyon idıs a geológia tudományának megalapozása
Siccar-fok (Siccar Point) (DK-Skócia)
szilur agyagpala, grauvakke Old Red Sandstone (devon) unkonformitás
Rekord (~felvétel) Földtudományi kutatás, vizsgálatok Múltbeli jelenségek, események, kölcsönhatások Narratíva ~sztori
Az emlékezet állandósága (Persistencia de la memoria) Salvador Dalí, 1931
Rekord (~felvétel) Kı Idı Narratíva ~sztori
Rétegtan (sztratigráfia) Rétegzett kızettestek vizsgálata geometria (architektúra) anyag (összetétel, sajátságok) eredet (keletkezési környezet) kor
Idı a helyi rétegsorban: Steno törvényei 1638 1686 települési törvény (szuperpozíció: idısebb alul, fiatalabb felül) eredeti vízszintesség (leülepedéskor) oldalirányú folytonosság (laterális kontinuitás)
William Smith: korreláció ısmaradványok alapján sok km távolság ısmaradványok függetlenek a litológiától
1726 1797 William Strata Smith: gyakorlati használat (1799, 1815) megelızte az elvi alapokat (evolúció, Darwin 1859)
Cuvier magyarázata és a katasztrofizmus 1769 1832 rétegtan kihalás A Párizsi-medencében tengeri és szárazföldi rétegek váltakoznak, az egymás utáni ısmaradványok különbözıek
A rétegtani rekord rendszerezése Rendszer (szisztéma): rétegtani egység, kızettani sajátosságok és ısmaradvány-tartalom alapján XIX. század elejétıl kezdve, Nyugat-Európában (Nagy-Britannia, Franciaország, Németország) Egymásra következés (szukcesszió) megállapítása Földtörténet tagolása, idıskála egységei, relatív kor alapján
Jura, mint rétegtani egység: Jura-hegység nevébıl Alexander von Humboldt 1799: Jura Kalkstein (Jura mészkı)
Brongniart (1829): Terrains Jurassique + ~ Jura Kalkstein (Jura mészkı) Inferior Oolite (alsó oolitos mészkı, Anglia)
A juránál idısebb rendszer: triász kagylós mészkı (~hármas tagolású) tarka homokkı
A juránál fiatalabb rendszer: kréta Omalius d Halloy: Terrain Crétacé 1822 írókréta
Carboniferous triász + jura + kréta = mezozoikum
Az élet története ahogy 1860-ban látták zoikum Letölthetı: books.google.com Phillips, J. 1860: Life on the Earth, its origin and succession 8
A földtörténeti skála hierarchikus és duális eon / eonotéma éra (idı) / ératéma (idıtéma) idıszak / rendszer epoch (kor) / sorozat korszak / emelet kron / zóna triász + jura + kréta = mezozoikum Carboniferous fanerozoikum mezozoikum jura kora / alsó jura hettangi Psiloceras planorbis kron / zóna
A földtörténeti skála duális Kı Idı kı-idı egységek (time-rock units) kronosztratigráfia idıegységek (time units) geokronológia eonotéma ératéma (idıtéma) rendszer sorozat emelet zóna eon éra (idı) idıszak epoch (kor) korszak kron alsó középsı felsı kora középsı késı
Földtörténeti skála / rétegtan rendszere élıvilág rendszere Természetes vagy mesterséges? Intézményesen szabályozott?
Idı idıskála: szabványosított, közös nyelv Idı idıskála
Szabványosítás: határsztratotípusok útján Idı idıskála GSSP: Global Stratotype Section and Point (Globális Sztratotípus Szelvény és Pont) Szimbolikusan: aranyszög beverése Az emeletek alsó határát rögzítjük, a többi megy magától Elsıdleges marker esemény egy konkrét szelvényben, másodlagos markerek Globális korreláció igénye és lehetısége
A határsztratotípus (GSSP: Globális Sztratotípus Szelvény és Pont) kiválasztásának szervezetei 4 3 International Commission on Stratigraphy (Nemzetközi Rétegtani Bizottság) 2 Minden idıszaknak külön rétegtani albizottsága van 1 Emelethatárok munkacsoportjai Marker esemény, típusszelvény Javaslattevı sztratigráfusok
A GSSP-k többsége biosztratigráfián alapul A jó index fosszília: gyakori jellegzetes nagy földrajzi elterjedéső független az üledékes fáciestıl rövid rétegtani elterjedéső Például: kainozoikum plankton foraminiferák mezozoikum ammoniteszek paleozoikum graptoliták
A Föld élıvilága evolúció útján változik Charles Darwin (1859) evolúciós események egyszerisége
szilur/devon határ Klonk (Suchomasty), Prágához közel Monograptus uniformis elsı megjelenése elsıként fogadták el (1972)
triász/jura határ Kuhjoch (Tirol, Ausztria) Psiloceras spelae elsı megjelenése legutóbb elfogadott GSSP (2010)
Tengeri és szárazföldi Tr-J határszelvények
Kuhjoch triász/jura GSSP Kössen Fm. Kendelbach Fm. a nyíl a GSSP helyét mutatja Breitenberg Tagozat
Hillebrandt et al. GSSP proposal
Távkorreláció az index ammoniteszfaj segítségével Psiloceras spelae tirolicum n. ssp. Hillebrandt and Krystyn 2010 Psiloceras spelae Nevadából Lucas et al. 2007 Psiloceras cf. spelae Peruból Schaltegger et al. 2008
kagylók, foraminiferák Biosztratigráfia más csoportok révén
Szénizotóp-sztratigráfia 12 C és 13 C izotópok aránya idıben változik a Föld alrendszereiben, és ez az arány megırzıdik a kızetekben GSSP Ruhl, Kürschner, Krystyn 2009
δ 13 C kemosztratigráfiai korreláció a triász-jura határon Csıvár Pálfy et al. 2001 Kennecott Point, Kanada Ward et al. 2001 St Audrie s-öböl, Anglia Hesselbo et al. 2002
Jenkyns et al. 2002 A jura idıszaki 87 Sr/ 86 Sr görbe: kemosztratigráfiai korrelációs lehetıség
Mészvázú ısmaradványok: a kemosztratigráfia vizsgálati anyagai
Mágnesrétegtan (magnetosztratigráfia)
Óceánfenéki mágneses anomáliák: pólusátfordulás
Mágnesrétegtani korreláció a felsı triászban normál (fekete) és reverz (fordított, fehér) mágneses zónák
Radiometrikus kormeghatározás: pl. U-Pb módszerrel
Atomic Number Az 238 U 206 Pb bomlás (T 1/2 = 4.468 Ga) 90 230 Th 234 U 234 Pa 234 Th 238 U 226 Ra 80 206 Pb 206 Tl 210 Po 206 Hg 210 Bi 218 Po 210 Pb 214 Po 214 Bi 218 Rn 214 Pb 218 At 218 Po 222 Rn 130 140 A felezési idıt leginkább befolyásoló bomlási lépés Neutron Number
Atomic Number Az 235 U 207 Pb bomlás (T 1/2 = 0.704 Ga) 90 207 Pb 207 Tl 211 Po 211 Bi 211 Pb 215 At 215 Po 215 Bi 219 Rn 219 At 223 Ra 223 Fr 227 Th 227 Ac 231 Pa 231 Th 235 U A felezési idıt leginkább befolyásoló bomlási lépés 80 Neutron Number 130 140
Cirkon szemcsék koptatás elıtt......és utána
A triász-jura határ számszerő kora (Kunga-sziget, Brit Kolumbia, Kanada) U-Pb: 199,6±0,4 Ma Pb/ U 206 238 204 206 E2 202 200 A2 D1 198 B2 C1 B1 C2 D2 207 235 Pb/ U Carter and Hori 2005 Pálfy et al. 2000
Ciklussztratigráfia és asztrokronológia: összefőzhetı lebegı kronológiák, idıtartam meghatározása
Az integrált sztratigráfia módszerei és a földtörténeti idıskála kalibrációja kronosztratigráfia biosztratigráfia radiometrikus kormeghatározás kormeghatározás, idıtartam mérése (ka, Ma) ciklussztratigráfia, asztrokronológia korreláció magnetosztratigráfia Sr- és stabilizotópsztratigráfia
Kalibrált földtörténeti idıskála: szabvány és ~200 év földtani kutatásainak eredménye Idı idıskála