Hoe indexfossielen helpen bij het bepalen van de geologische tijd

Elk fossiel vertelt ons iets over de leeftijd van de rots waarin het wordt gevonden, en indexfossielen zijn degenen die ons het meest vertellen. Indexfossielen (ook wel sleutelfossielen of type fossielen genoemd) zijn die die worden gebruikt om perioden van geologische tijd te definiëren.

Kenmerken van een indexfossiel

Een goed indexfossiel is er een met vier kenmerken: het is onderscheidend, wijdverbreid, overvloedig en beperkt in geologische tijd. Omdat de meeste fossielhoudende rotsen in de oceaan worden gevormd, zijn de belangrijkste indexfossielen mariene organismen. Dat gezegd hebbende, bepaalde landorganismen zijn nuttig in jonge rotsen en specifieke regio's.

Boom-en-buste organismen

Elk type organisme kan onderscheidend zijn, maar er zijn er niet zoveel. Veel belangrijke indexfossielen zijn van organismen die het leven beginnen als drijvende eieren en babystadia, waardoor ze de wereld konden bevolken met behulp van zeestromingen. De meest succesvolle hiervan werden overvloedig, maar tegelijkertijd werden ze het meest kwetsbaar voor veranderingen in het milieu en uitsterven. Daardoor kan hun tijd op aarde beperkt zijn geweest tot een korte tijdsperiode. Die boom-and-bust-eigenschap is wat de beste indexfossielen maakt.

Trilobieten, ongewervelde dieren met harde schil

Overweeg trilobieten, een zeer goede indexfossiel voor paleozoïsche rotsen die in alle delen van de oceaan leefden. Trilobieten waren een klasse dieren, net als zoogdieren of reptielen, wat betekent dat de individuele soorten binnen de klasse merkbare verschillen hadden. Trilobieten evolueerden voortdurend nieuwe soorten tijdens hun bestaan, die 270 miljoen jaar duurden vanaf het Midden-Cambrium tot het einde van de Perm-periode, of bijna de gehele lengte van het Paleozoïcum. Omdat ze mobiele dieren waren, bewoonden ze vaak grote, zelfs mondiale gebieden. Het waren ook ongewervelde dieren met harde schaal, dus ze fossielen gemakkelijk. Deze fossielen zijn groot genoeg om zonder microscoop te bestuderen.

Andere indexfossielen van dit type zijn ammonieten, crinoïden, rugosekoralen, brachiopoden, bryozoën en weekdieren. De USGS biedt een meer gedetailleerde lijst van ongewervelde fossielen (alleen met wetenschappelijke namen).

Kleine of microscopische fossielen

Andere belangrijke indexfossielen zijn klein of microscopisch, onderdeel van het zwevende plankton in de wereldoceaan. Deze zijn handig vanwege hun kleine formaat. Ze zijn zelfs te vinden in kleine stukjes steen, zoals boorputten. Omdat hun kleine lichamen over de hele oceaan regenden, zijn ze te vinden in allerlei rotsen. Daarom heeft de aardolie-industrie veel gebruik gemaakt van indexmicrofossielen en wordt de geologische tijd vrij gedetailleerd onderverdeeld in verschillende schema's op basis van graptolieten, fusuliniden, diatomeeën en radiolariërs. 

De rotsen van de oceaanbodem zijn geologisch jong, omdat ze constant worden onderworpen en gerecycled in de aardmantel. Aldus worden fossielen van de zee-index ouder dan 200 miljoen jaar normaal gevonden in sedimentaire lagen op het land in gebieden die ooit door zeeën werden bedekt. 

Aardse Rotsen

Voor terrestrische rotsen die zich op het land vormen, kunnen fossielen uit de regionale of continentale index kleine knaagdieren omvatten die snel evolueren, evenals grotere dieren met een breed geografisch bereik. Deze vormen de basis van provinciale tijdverdelingen. 

Leeftijden, tijdvakken, periodes en tijdperken definiëren

Indexfossielen worden gebruikt in de formele architectuur van de geologische tijd voor het definiëren van de leeftijden, tijdvakken, periodes en tijdperken van de geologische tijdschaal. Sommige van de grenzen van deze onderverdelingen worden bepaald door massa-uitstervingsgebeurtenissen, zoals het Perm-Trias uitsterven. Het bewijs voor deze gebeurtenissen is te vinden in het fossielenbestand overal waar binnen een geologisch korte tijd grote groepen soorten verdwijnen. 

Gerelateerde fossiele types zijn onder meer het karakteristieke fossiel, een fossiel dat tot een periode behoort maar het niet definieert, en het gidsfossiel, dat helpt een tijdbereik te beperken in plaats van het vast te spijkeren.