Historische Geologie

Die historische Geologie ist ein Teilgebiet der Geologie und erforscht die Geschichte des Planeten Erde seit seiner Entstehung bis zur Gegenwart. Als Informationsquelle dienen dem historischen Geologen Gesteine, ihre Schichtungen und die in ihnen eingeschlossenen Fossilien. Die zeitliche Gliederung der Erdgeschichte in einzelne Abschnitte erfolgt durch geophysikalisch-geologische Stratigrafie und durch Geochronologie.

Diese beiden Fachgebiete stellen anhand der im Gestein überlieferten Information (teilweise auch mit Radioaktivität eine geologische Zeitskala zusammen, unterstützt durch die Analyse von tektonischen Bewegungen und vorkommenden Mineralien.

Vereinfachte stratigrafische Tabelle

Phanerozoikum (0 bis ca. 542 Millionen Jahre vor heute)
- Känozoikum
  - Quartär (Eiszeitalter)
  - Tertiär (Neogen, Paläogen)
- Mesozoikum
- Paläozoikum
Proterozoikum (542 - 2.500 Ma)
Archaikum (2.500 - 3.800 Ma)
Hadaikum (3.800 - 4.570 Ma)

Gliederung der Erdgeschichte

Hadaikum

Das Hadaikum ist das Äon der Entstehung der Erde von ca. 4.570 Millionen Jahren vor heute (im folgenden als xyz Ma abgekürzt) - 3.800 Ma. Die Uratmosphäre der Erde bestand vermutlich aus $C O 2 und H 2 O$ mit geringen Anteilen von $N 2$ und Spuren von $H 2 und C O$ .

Archaikum

Das Archaikum umfasst den zweitältesten Teil der Erdgeschichte seit der Entstehung der Erde im Hadaikum bis etwa 2.500 Ma vor heute. Globale Ereignisse im Archaikum sind die Entstehung von Leben (siehe auch Stromatolith, Cyanobakterium) und die Bildung von Kontinenten. Die vorherrschenden Gesteinsarten im Archaikum sind vor allem Grünsteingürtel in Granulit-Gebieten.

Proterozoikum

Im Proterozoikum kann erstmals eine moderne Form der Gebirgsbildung beobachtet werden (im Wopmay-Orogen, das vor etwa 2000 Ma am Rand der Slave-Provinz in Nordwestkanada entstand). Vor etwa 2000 Ma ist erstmals ein geringer Gehalt freien Sauerstoffs in der Erdatmosphäre vorhanden. In Gesteinen jünger als 1400 Ma sind erstmals Zellstrukturen erhalten, die aufgrund ihrer Größe (>60 µm) als Eukaryonten gedeutet werden.

Phanerozoikum

Das Phanerozoikum (von griechisch $φανερ o σ$ - sichtbar) reicht vom Beginn des Kambriums bis heute. Von der Wende Präkambrium/Kambrium an sind hartschalige Fossilien im Gestein überliefert (siehe auch: kambrische Explosion). Erst seit dem Kambrium ist somit eine sinnvolle biostratigraphische Gliederung möglich.

Paläozoikum

Die Ära des Paläozoikums umfasst die Perioden Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon und Perm.

Globale Ereignisse im Paläozoikum:

kaledonische Orogenese
variszische Orogenese (auch varistische oder variskische)
takonische, akadische und alleghenische Orogenesen (das sind die drei Phasen der Gebirgsbildung in den Appalachen.

Kambrium (542,0 - 488,3 Ma)

Die Bezeichnung Kambrium stammt vom lateinischen Namen Cambria für Wales und wurde 1835 von Adam Sedgwick eingeführt, die Abgrenzung zu den jüngeren Schichten des Ordoviziums wird heute allerdings anders vorgenommen.

Im Tommotium, das ist die unterste Stufe des Kambriums, erscheint eine Vielzahl eigenartiger hartschaliger Organismen (wegen ihrer Größe auch small shelly fauna genannt). Diese Organismen lassen sich nur schwer oder gar nicht heute bekannten Tiergruppen zuordnen. Im restlichen (jüngeren) Kambrium sind Trilobiten die vorherrschende Gruppe.

Eine interessante Fossilüberlieferung liefert der Burgess-Shale, eine Gesteinsformation aus dem mittleren Kambrium. Die Fossilien im Burgess-Shale zeigen aufgrund der günstigen Ablagerungsbedingungen Weichteilerhaltung.

Ordovizium (488,3 - 443,7 Ma)

Die Bezeichnung Ordovizium geht auf den in Wales ansässigen Keltenstamm der Ordovizier zurück. Mit der Einführung des Ordoviziums wird 1879 durch Lapworth der Streit um die Grenze von Kambrium und Silur beendet.

Silur (443,7 - 416,0 Ma)

Der Name Silur geht auf den Keltenstamm der Silurer in Südostwales zurück.

Devon (416,0 - 359,2 Ma)

Das Devon wurde 1839 von Sedgwick und Murchison eingeführt, die Bezeichnung stammt von der südwestenglischen Grafschaft Devonshire.

Karbon (359,2 - 299,0 Ma)

Der Name kommt von den zahlreichen Kohle führenden Schichten.

Perm (299,0 - 251,0 Ma)

Namengebend ist eine Stadt in Sibirien. auch: Dyas. Untergliedert in Rotliegendes (Unterperm, Untere Dyas) und Zechstein (Oberperm, Obere Dyas). Aus dem Zechstein stammen mächtige Salinarabfolgen, die u.a. im Fulda-Werra-Gebiet wirtschaftlich genutzt werden.

Mesozoikum (Erdmittelalter)

Trias (251,0 - 199,6 Ma)

Der Name bezieht sich auf die in Mitteleuropa häufige Dreiteilung der geologischen Formationen dieses Zeitalters: Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper. Diese Gliederung wird auch als "germanische Trias" bezeichnet.

Jura (199,6 - 145,5 Ma)

Kreide (145,5 - 65,5 Ma)

(siehe Geologische Zeitskala)

Känozoikum (Erdneuzeit)

Tertiär (65,5 - 1,6 Ma)

Die Bezeichnung rührt daher, dass Europas frühere Geologen (vor etwa 200 Jahren) diesen Zeitabschnitt wegen der sehr mächtigen Sedimente stark überschätzten. So wurde er als Dritte Epoche der Erdgeschichte dem Meso- und Paläozoikum zur Seite gestellt.

Wegen der in den stark besiedelten Beckenlagen festgestellten dicken Sedimentschichten und wegen der alpiden Gebirgsbildung unterteilt man das Tertiär sehr vielfältig:

Paläogen mit Paläozän, Eozän und Oligozän (und jeweils weitere Unterteilungen nach regional-stratigrafischen Aspekten)
Neogen ("neu entstanden") mit dem Miozän (vor allem Baden, Sarmat, Pannon) und dem Pliozän, sowie dem Pleistozän und dem Holozän aus dem Quartär (alle Zeitstufen weiter unterteilt).

Quartär (1,6 Ma bis heute)

Der Name bedeutet "Vierte Erdepoche" - Begründung wie oben.

Pleistozän (4 große Eiszeiten und 3 Zwischeneiszeiten)
Holozän (geologische Gegenwart)

Literatur

Andreas Braun: Das Karbon: Nicht nur Steinkohle. Biologie in unserer Zeit 32(5), S. 286 - 293 (2002), ISSN 0045-205X

Siehe auch

Kosmologie, Datierung, geologische Zeitskala, Leitfossil, Paläomagnetik, Sedimentologie