dr Izabela Ploch
Muzeum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego
Dlaczego
zmienia siÄ™ tabela
stratygraficzna?
W sierpniu 2008 roku na 33. Międzynarodowym Kongresie Geologicznym w Oslo przed-
stawione zostały kolejne zmiany i poprawki w tabeli stratygraficznej ustalone
przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii (ICS). Po licznych dyskusjach do rangi
okresu geologicznego powrócił czwartorzęd, ponownie uściślone zostały przedziały
czasowe poszczególnych okresów.
Czy takie zmiany muszą następować i dlaczego wprowa- Znajdujący się tam poziom bez skamieniałości został przez
dzane sÄ… kolejne poprawki? niego zinterpretowany jako zapis okresu przed stworzeniem
życia, a leżący na nim poziom pełny skamieniałości jako
Sięgnijmy do początków geologii, aby zrozumieć obecną okres biblijnego potopu. Oczywiście ta interpretacja od-
formę tabeli stratygraficznej i przyczyny wprowadzania ko- powiadała ówczesnym poglądom na temat dziejów Ziemi,
lejnych poprawek. jednak w przyszłości owe prekursorskie badania zaowoco-
wały bujnym rozwojem tej dziedziny i współczesną tabelą
stratygraficznÄ….
Jakie były początki
badania dziejów Ziemi?
Podział dziejów Ziemi na poszczególne ery i okresy nastąpił
w czasie, kiedy nie znano metod bezwzględnego (absolut-
nego) datowania wieku skał. Do określenia wieku używano
głównie względnych metod ustalania wieku osadów, w któ-
rych wykorzystywano wiekowe następstwa występujące
w faunie i florze (biostratygrafia), zmienności i powiązania
litologii skał (litostratygrafia), co pozwalało na korelowanie
oddalonych od siebie serii skał. Jednym z pierwszych bada-
czy tworzących podwaliny podziału dziejów Ziemi był żyjący
w XVII wieku Nicholas Steno. Ten wybitny badacz stworzył
podstawy współczesnej geologii stosowane do dziś. Geo-
logia była tylko jedną z wielu dziedzin, którymi się zajmo-
wał, był między innymi doskonałym anatomem. Jedną ze
stworzonych przez niego podstaw jest zasada superpozycji
stanowiąca, iż starsze osady spoczywają pod młodszymi.
Nicolas Steno
Na podstawie obserwacji osadów w pobliżu Florencji prze-
prowadził próbę wyróżnienia okresów w historii Ziemi.
Copyright © WSiP
Strona 1 / 5
www.wsip.pl
Tabela stratygraficzna
Copyright © WSiP
Strona 2 / 5
www.wsip.pl
Od najstarszych
kambru został wyznaczony w Nowej Fundlandii. Większość
do współczesnych istotnych jednostek geologicznych posiada swoje stratotypy
dostępne dla każdego badacza.
podziałów stratygraficznych
Nazwa ordowik pochodzi od walijskiego plemienia Ordo-
Podwaliny geologii tworzono przed powstaniem metod bez- wików i została oficjalnie wprowadzona podczas Między-
względnego datowania, za pomocą których można dokład- narodowego Kongresu Geologicznego w 1960 roku. Po raz
nie określić wiek danej skały, stąd też musiał powstać cały pierwszy zaproponowano ją już w 1879 roku, częściowo
system terminów pozwalających opisywać historię Ziemi. aby rozwiązać konflikt dotyczący wydzielenia kambru i sy-
luru, wcześniej już opisany. Charakterystyczne czarne łupki
Pierwszą próbą uporządkowania dziejów Ziemi, o której graptolitowe typowe dla ordowiku i jego granicy z sylurem,
prawie już zapomniano, były wyróżnione na podstawie występujące w wielu miejscach na świecie, pozwalały ła-
obserwacji zasadniczych zmian w zapisie geologicznym: two rozpoznać granicę ordowiku. Pierwsze pojawienie się
pierwszorzęd  obejmujący wszystko co wydarzyło się wymarłych planktonicznych kolonii graptolitów (wymarłe
przed obecnym mezozoikiem, drugorzęd  odpowiadający kolonijne półstrunowce) mogło być wyznacznikiem dolnej
obecnemu mezozoikowi, trzeciorzęd  obecny paleogen granicy ordowiku, jednak to konodonty (aparaty szczęko-
i neogen i czwartorzęd. W 1881 roku, podczas 2. Między- we wymarłych półstrunowców) okazały się grupą, która
narodowego Kongresu Geologicznego w Bolonii wprowa- pozwalała na lepszą korelację granicy i najwcześniejsze wy-
dzono jednostki, które wciąż używamy: geochronologiczne stępowanie konodonta z rodzaju lapetognathus wyznacza
określające wiek geologiczny i chronostratygraficzne poka- początek ordowiku.
zujące następstwo skał w czasie. Eratem, jako jednostka
chronostratygraficzna, obejmuje osady powstałe w czasie Sylurski okres został nazwany, podobnie jak ordowik, od
jednej ery, która należy już do jednostek geochronologicz- celtyckiego plemienia zamieszkującego Walię, stawiającego
nych. Zapisane są w niej znaczące zmiany w rozwoju świa- zaciekły opór rzymskim najez
dz
com. Obecny zasięg sylury
ta organicznego i rozległe zmiany struktur geologicznych. obejmuje tylko najwyższą część jego pierwotnego wydzie-
Ich nazwy pochodzÄ… z greki: paleozoik  palajos  stary lenia w 1839 roku przez R. Murchinsona. Åšwiat organiczny
i zoon  życie, czyli dawniejsze życie, mezozoik  średnie odradzał się po masowym wymieraniu z końca ordowiku.
życie, kenozoik  nowe życie. Systemowi odpowiada geo- Początek syluru wyznacza pojawienie się graptolita Akido-
chronologiczny okres, którego używamy mówiąc o skałach graptus ascensus.
na przykład z okresu kredowego. W określeniu poszczegól-
nych okresów ważną rolę odegrali brytyjscy badacze, głów- Okres dewoński nazwany został od odsłonięć morskich
nie Adam Sedgwick, Roderick Murchison, Charls Lapworth, skał tego wieku w hrabstwie Devon, w południowej An-
którzy w XIX wieku na podstawie charakterystycznych serii glii, w których występowały odmienne skamieniałości korali
skalnych wyróżnili kambr, ordowik, sylur i dewon. Nie za- w stosunku do występujących w starszych i młodszych ska-
wsze przebiegało to bezproblemowo. Przykładem może być łach. Jednak znacznie lepiej wykształcony obszar występo-
wprowadzony przez R. Murchisona okres sylurski, którego wania dewonu znaleziono w Ardenach i Reńskich Górach
datowanie rozszerzył on od kambru włącznie  sprzeciwiali A
upkowych. Równowiekowe utwory lądowe opisane zostały
się temu inni badacze. Jednak wysoka pozycja dyrektora w północnej Anglii i przyjęła się ich nazwa Old Red Sand-
służby geologicznej Anglii pozwalała mu konsekwentnie stone, obecnie często określana jako facja oldredu. Granice
wprowadzać takie ujęcie syluru do literatury. dewonu wyznacza najwcześniejsze pojawienie się graptolita
Monograptus uniformis. Rozpoznanie granicy w miejscach,
Chociaż kambr jest pierwszym okresem, kiedy bujnie roz- gdzie nie występują graptolity, ułatwia zapis znaczących
winęło się życie, jego pierwotne wydzielenie nastąpiło na zmian w zespołach konodontowych i wyraz
ne wahania
podstawie charakterystycznego typu skał, bez brania pod krzywej trwałych izotopów węgla.
uwagę skamieniałości. Jego nazwa pochodzi od wyrazu
Cambria, którym Rzymianie określali współczesną Wa- Nazwa karbon była pierwszą wyróżnioną dla okresu geo-
lię. Przez długi okres czasu dolna granica kambru ozna- logicznego. Pochodzi od łacińskiej nazwy węgla  carbo
czana była najwcześniejszym pojawieniem się trylobitów. ponieważ ówcześnie uważano, że węgiel tworzył się tyl-
Zmieniły to znaleziska mikroskamieniałości szkieletowych ko w karbonie. Dziś wiemy, że chociaż węgiel występuje
(SSF  small shelly fossils) i skamieniałości śladowych, które również w innych okresach, w karbonie tworzy największe
stały się wskaz
nikowe dla początku kambru. Obecnie kambr i najszerzej rozprzestrzenione złoża. Granica dewonu i kar-
rozpoczyna się wraz z pojawieniem się skamieniałości śla- bonu podkreślona jest ogólnoświatową regresją (wycofy-
dowej Trichophycus pedum. Zmiana wyznaczników granicy waniem się) mórz i globalnym wymieraniem. Początkowo
wynikała ze znalezienia skamieniałości o szerokim występo- granica była wyróżniona na podstawie zony amonitowej,
waniu, znajdowanej w wielu regionach. Dodatkowo grani- następnie została określona pojawieniem się konodonta
ca oznaczona jest wyraz
ną zmianą na krzywej trwałych izo- Siphonodella sulcata, co nieznacznie cofnęło ją w czasie.
topów węgla, która pozwala na ogólnoświatową korelację W przyszłości mogą nastąpić dalsze modyfikacje tej granicy.
tej granicy, niezależną od występowania wskaz
nikowej ska-
mieniałości. Stratotyp, czyli profil geologiczny na podstawie Chociaż nazwa perm pochodzi od miasta Perm w Rosji,
którego oparta jest definicja danej jednostki, dla granicy została również wyróżniona przez brytyjskiego badacza na
Copyright © WSiP
Strona 3 / 5
www.wsip.pl
podstawie występujących tam morskich osadów. W Euro- tkać się z tradycyjnymi nazwami poszczególnych epok jury,
pie Zachodniej perm to głównie lądowe lub ewaporacyjne nie stosowanymi w obecnej tabeli stratygraficznej: dolnej 
osady, ubogie w faunę pozwalającą na tworzenie szczegó- jura czarna, lias; środkowej  jura brunatna, dogger; górna
łowych wydzieleń, dlatego jego nazwa pochodzi od znacz-  jura biała, malm. Dolna granica jury związana jest z prze-
nie bogatszych w skamieniałości utworów na zachodnim mianami, jakie nastąpiły po kolejnym światowym kryzysie
przedpolu Uralu. Granica systemu wyznaczona została na z końca triasu. Masowo wyginęło wtedy wiele morskich or-
podstawie trzech pięter fuzulinowych (fuzuliny to wymar- ganizmów, między innymi konodonty, tak przydatne w stra-
ła grupa otwornic) i trzech rodzin amonitowatych. Do da- tygrafii starszych systemów oraz wiele grup amonitowatych.
towania wykorzystuje się również poziomy konodontowe Po uściśleniu zasięgu, granicę ostatecznie wyznaczono po-
o szerokim rozprzestrzenieniu, które znajdują się tuż poni- jawieniem się amonita Psiloceras spelae, które pokrywa się
żej samej granicy. z zakończeniem triasowego kryzysu.
Nazwa trias pochodzi od greckiego trias oznaczającego Nazwa kredy pochodzi od łacińskiej creta i odnosiła się do
trójdzielność. Okres ten wyróżniony został w rejonach, węglanowych skał odsłoniętych między innymi u wybrzeży
gdzie wyraz
nie zaznacza się jego trójdzielność i chociaż nie Anglii w klifie Dovru. Koniec jury wiązał się z regresją mórz
wszędzie jest tak wykształcony, jego tradycyjna nazwa uży- i silnym prowincjonalizmem, dlatego nie ma skamieniało-
wana jest do dziś. Dolna granica triasu jest jednocześnie ści, która pozwoliłaby na szeroką korelację tej granicy. Dla
końcem ery paleozoicznej. Zaznaczyła się katastroficznymi ułatwienia jej ustalenia wykorzystuje się kilka wskaz
ników:
zmianami środowiska, wymarło wtedy prawie 80% rodza- pojawienie się amonita Berriasella jacobi, poziom kalpionelli
jów morskich organizmów. Początek triasu to odżywanie oraz poziom paleomagnetyczny M19n.
przyrody po katastrofach z końca permu i granice wyznacza
pierwsze pojawienie siÄ™ konodonta Hindeodus parvus. Paleogen pochodzi od greckiego palaios, co oznacza stary
w przeciwieństwie do nazwy neogen, gdzie neo oznacza
System jurajski nazwany został od francusko-szwajcarskich nowy. Do rangi systemu paleogen wprowadzony został
gór Jura, gdzie został po raz pierwszy opisany. Można spo- w 1991 roku. Rozpoczyna się globalną katastrofą, upad-
Odsłonięcie jurajskich osadów w górach Jura
Fot. Thierry Adatte
Copyright © WSiP
Strona 4 / 5
www.wsip.pl
kiem bolidu, wyginięciem dinozaurów, amonitów, licznych niotwórczego ogranicza się do skał magmowych, niekie-
planktonicznych organizmów i wielu innych grup zwierząt. dy również do skał metamorficznych. Pozostają liczne se-
Granice wyznaczają pozostałości po upadku bolidu. kwencje skał osadowych, w których stosujemy wciąż dawne
metody badawcze, jednak nawet tam można wykorzysty-
Dolną granicę neogenu wyznacza poziomu paleomagne- wać najnowszą metodologię badawczą. Zmiany położenia
tyczny C6Cn.2n, zdarzenie ochłodzenia klimatu zapisane biegunów Ziemi znajdują swój zapis w magmowych i nie-
w krzywej trwałych izotopów tlenu, które jest skorelowane których osadowych skałach. Na tej podstawie wyróżniono
i prawdopodobnie spowodowane przez czynniki orbital- dobrze datowane epoki paleomagnetyczne. Odmienna jest
nych cykli wyznaczonych w cyklach Milankowicza. Sam cykl metoda oparta na zmianie stosunku trwałych izotopów
jest precyzyjnie datowany na 23,03 mln lat temu. strontu (87Sr/86Sr), które występują w węglanowych szkie-
letach różnych grup skamieniałości. Dla poszczególnych
Czwartorzęd jest unikatowym i kontrowersyjnym okresem. pięter geologicznych wykreślone zostały krzywe wartości
Związany jest z ostatnią epoką lodowcową. Chociaż bardzo stosunku izotopów strontu, wykorzystane do określania
wielu badaczy zajmuje się tym okresem, do tej pory nie uda- wieku osadów przez dopasowanie wyników próbki do
ło się ustalić ścisłego wyznacznika granicy czwartorzędu. Są konkretnego miejsca na krzywej. Podobne krzywe zostały
dwie możliwości wyznaczenia granicy, jedna oparta jest na wykreślone dla stosunków innych trwałych izotopów, które
dramatycznych zmianach środowisk zapisanych w różnych również ułatwiają datowanie.
regionach, druga natomiast, wiekowo nieco młodsza, na
precyzyjnym datowaniu na bazie poziomu polaryzacji bie- Naukowcy starają się coraz dokładniej określać wiek bada-
gunów magnetycznych. Problem ten nie został rozwiązany nych skał, dlatego wraz z postępem naszej wiedzy zmienia-
na ostatnim Międzynarodowym Kongresie Geologicznym. ją się wartości określające dokładny wiek poszczególnych
granic. Jednak pomimo pewnych zmian wprowadzonych
Na zakończenie opisu historii poszczególnych okresów po- na przestrzeni ostatnich lat w tabeli stratygraficznej, jest to
wrócę do prekambru, który mimo że nie ma rangi formal- stabilna w swych podstawach i odnosząca się do najdaw-
nej jednostki, jest jednak często używany. Nie występują niejszej tradycji struktura, dlatego nie powinniśmy obawiać
w nim zróżnicowane i dobrze zachowane skamieniałości, się poważnych zmian, które mogłyby być wprowadzone na
nieznana jest konfiguracja kontynentów i dominują liczne kolejnym Międzynarodowym Kongresie Geologicznym.
metamorficzne i tektoniczne zaburzenia. Do wyznaczenia
wieku poszczególnych przemian stosuje się radiometrycz-
ne metody badawcze. Pozwoliły one również na dokładne
Literatura:
datowania młodszych osadów i ustalenie szczegółowego
czasu trwania poszczególnych zdarzeń.
" Makowski, H., (Red.) 1977. Geologia historyczna.
Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
Jak można datować skały?
" Orłowski, S. (Red.) 1986. Przewodnik do ćwiczeń
z geologii historycznej. Wydawnictwa Geologiczne,
Metody absolutnego datowania skał opierają się na roz- Warszawa.
padzie promieniotwórczych izotopów, które zmieniają się " Orłowski, S., Szulczewski, M.1990. Geologia historycz-
w inny pierwiastek lub izotop. Tempo rozpadu jest charak- na. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
terystyczne dla poszczególnych izotopów i nie ulega ono " Ogg, J.G., Ogg, G., Gradstein, F.M. (Eds.) 2008.
zmianie, dlatego jest tak dobrym narzędziem datowania. The Concise Geologic Time Scale. Cambridge University
Jednymi z bardziej znanych metod opartych na zjawisku Press, Cambridge.
naturalnego rozpadu izotopów promieniotwórczych są " Andel, T.H. 1997. Nowe spojrzenie na starą planetę
metody: rubidowo-strontowa (87Rb 87Sr), argonowo-po- zmienne oblicze Ziemi. Wydawnictwo Naukowe PWN,
tasowa (40K 40Ar i 40Ca) czy często stosowana również Warszawa.
w archeologii metoda radiowęgla oparta na zaniku radio- " International Commission on Stratigraphy
aktywnego izotopu 14C. Tempo rozpadu określa się za po- http://www.stratigraphy.org
mocą połowicznego rozpadu izotopu  kiedy połowa ato-
mów ulegnie rozpadowi na atomy potomne. Przykładowo
tempo rozpadu izotopu węgla 14C w azot wynosi 5370 lat,
uranu 237U w ołów 4,5 mld lat. Uzyskane wyniki mogą być
Zapraszamy do lektury artykułów
obarczone błędem wynikającym z wielu czynników takich
popularnonaukowych i ciekawostek
jak zanieczyszczenie skały powodujące dodanie lub ubytek
izotopów, metamorfizm, który zaburza określenie wieku,
dając często odczyt momentu przeobrażenia skały, a nie
jej powstania. Dlatego datowania bezwzględne podaje się
z oznaczeniem zakresu błędu.
Klub Geografa
Należy pamiętać, iż stosowanie metody bezwzględnego
określania wieku skał opartej na zasadzie rozpadu promie-
Copyright © WSiP
Strona 5 / 5
www.wsip.pl