Trwają poszukiwania najlepszego profilu, który mógłby stać się światowym wzorcem granicy pomiędzy jurą a kredą. Jest to jedyna granica pomiędzy okresami geologicznymi, która nie ma jeszcze formalnej definicji.
Profile wzorcowe (stratotypowe) wyznacza się także dla poszczególnych wieków (pięter), a więc jednostek niższej rangi w obrębie okresu/systemu. Pogranicze jury i kredy wypada tu szczególnie niekorzystnie. Spośród trzech pięter górnojurajskich (oksford, kimeryd tyton) tylko środkowe zostało formalnie zdefiniowane (duża w tym zasługa polskich badaczy >>), natomiast w kredzie dolnej odpowiednie wzorce posiadają tylko piętra hoteryw i alb. Trwają prace nad wyznaczeniem dolnej granicy aptu, barremu, walanżynu i oczywiście beriasu.
Profil stratotypu– czyli jaki?
Profil stratotypowy, czyli GSSP (ang. Global Boundary Stratotype Section and Point) powinien spełniać szereg warunków. Odsłonięcie powinno obejmować odpowiednia miąższość i, co się z tym ściśle wiąże, prędkość sedymentacji osadu nie powinna być zbyt mała. Wydaje się, że minimalna prędkość sedymentacji, która gwarantuje zapis najważniejszych cech stratygraficznych osadu (np. skamieniałości, cykle sedymentacyjne) nie powinna być mniejsza niż 4-5 m/mln lat.
Zapis sedymentacyjny powinien być ciągły, a więc zdecydowanie nie spełniają tego warunku profile, gdzie występują wewnętrzne poziomy erozji i redepozycji, brekcje oraz luki stratygraficzne. Niespełnienie tego warunku było jedną z przyczyn odrzucenia propozycji ustanowienia GSSP w profilu Tré Maroua w pd-wsch Francji.
Granica nie powinna być stawiana także na wyraźnej zmianie litologicznej, gdyż te wiążą się na ogół z krótkotrwałymi zmianami paleośrodowiskowymi, które najprawdopodobniej zaburzają trendy długoterminowe, o charakterze globalnym. Raz ustalony profil stratotypowy może być przedmiotem rewizji po upłynięciu przynajmniej 10 lat.
Równie ważne jak wybór profilu stratotypowego jest określenie głównego wskaźnika (ang. primary marker), którego pojawienie się w profilu wyznaczy początek nowego systemu lub piętra. Na ogół tym głównym wskaźnikiem jest pierwsze pojawienie się jakiejś charakterystycznej skamieniałości, która występuje często, w różnych miejscach świata, i jej identyfikacja jest stosunkowo łatwa.
Przez wiele lat takimi „idealnymi” skamieniałościami były amonity, które specjalista mógł oznaczyć bezpośrednio w nawet w terenie. Niestety, nie zawsze amonity występują w profilu w sposób ciągły, dodatkowo specyfika kształcenia na wydziałach geologicznych i zapotrzebowanie rynku pracy sprawiły, że ekspertów od amonitów jest coraz mniej.
Dlatego też coraz większa rola przypada mikropaleontologii i kopalnym organizmom planktonicznym, występującym masowo i poddającym się z łatwością obróbce statystycznej, co znacznie zwiększa wiarygodność i rozdzielczość datowań. Niebagatelnego znaczenia zaczynają też nabierać magnetostratygrafiia i chemostratygrafiia (w szczególności stratygrafia izotopowej wegla δ13C).
Obecnie obowiązująca definicja granicy jura/kreda to spąg podpoziomu Calpionella alpina, jednak część środowiska badaczy uważa, że wskaźnik ten powinien ulec zmianie ze względu na trudności w korelacji poza obszarem zachodniej Tetydy. Dodatkowo podpoziom ten oparty jest nie na pierwszym pojawieniu się gatunku Calpionella alpina, ale na jego masowym rozkwicie i pojawieniu się drobnej odmiany C. alpina. Wiele zależy od wyników dyskusji na zbliżającym się IV Kongresie Stratygraficznym w Lille, który odbędzie się w lipcu 2023 r.
Najlepszymi kandydatami na GSSP są wiec profile głębokomorskie (pelagiczne – powstałe w otwartym morzu lub oceanie), o dobrze opracowanej biostratygrafii.
W przypadku granicy jura/kreda ważną rolę pełni też magnetostratygrafia. Wapienie pelagiczne tytonu i beriasu wykształcone jako Ammonitico Rosso (czerwone wapienie bulaste z amonitami) oraz Maiolica (białe wapienie płytowe) są idealnym materiałem do badań paleomagnetycznych, wiernie zapisując zmiany ziemskiego pola magnetycznego. Konieczność spełnienia wszystkich tych warunków implikuje, że stratotypu granicy jura/kreda powinniśmy poszukiwać w rejonie dawnego oceanu zachodniej Tetydy, a w szczególności jego odnogi zwanej Tetydą alpejską lub nawet alpejskim Atlantykiem.
Schematyczna mapka paleogeograficzna domeny tetydzkiej na przełomie jury wczesnej i środkowej (wg Jach i in. 2017, nieco zmodyfikowana)
Pozostałości tego oceanu ciągną się od południowej Hiszpanii (Góry Betyckie), poprzez Apeniny, Alpy, średniogórze Zadunajskie aż po Pieniński Pas Skałkowy. Jego związek z Oceanem Atlantyckim wynika z faktu, że jego otwarcie było konsekwencją otwierania się środkowego Atlantyku w środkowej jurze (ok. 180 mln lat temu), w rzeczywistości przedłużeniem ryftu środkowoatlantyckiego (Atlantyk południowy zaczął powstawać w we wczesnej kredzie, a północny – dopiero w paleogenie).
Jako profile stratotypowe rozważane są sukcesje zbadane magnetostratygraficznie i posiadające nowoczesną stratygrafie opartą na kalpionellidach i nannoskamieniałościach wapiennych. Kalpionellidy to wymarłe mikroorganizmy planktoniczne, o wielkościach rzędu kilkudziesięciu mikronów, i charakterystycznym „dzbanuszkowatym” kształcie kalcytowej skorupki. Stąd zresztą pochodzi ich nazwa, gdyż greckie słowo κάλπις (Calpis) oznacza po prostu dzbanek na wodę.
Płytka cienka z wapienia pelagicznego z Pienin (Rogoźnik), z licznymi okazami Calpionella alpina
Kalpionellidy pojawiły się w najwyższej jurze (piętro tyton) i wymarły we wczesnej kredzie, jednak właśnie na przełomie jury i kredy (tyton i berias) podlegały najszybszej ewolucji, dzięki czemu są bardzo cennymi skamieniałościami przewodnimi.
Nannoskamieniałości to z kolei o rząd wielkości mniejsze organizmy, o średnicy zaledwie kilku mikronów, należące do fitoplanktonu wapiennego. Są one głównym składnikiem skałotwórczym kredowych osadów wapiennych i przeżywały intensywny rozwój właśnie w u schyłku jury i we wczesnej kredzie.
Do najbardziej obiecujących profili, które mogłyby być rozważane jako wzorcowa dla granicy jura/kreda należą m. in. profile: Brodno w pienińskim pasie skałkowym k. Żyliny (Słowacja), Torre de Busi w basenie lombardzkim (południowe Alpy, Włochy) oraz profile hiszpańskie ze strefy subbetyckiej Puerto Escano i Rio Argos.
Profil Brodno. Granica formacji typu Ammonitico Rosso (fm. wapienia czorsztyńskiego, z lewej) I typu Maiolica (fm. wapienia pienińskiego, z prawej strony). Granica jura/kreda znajduje się ok. 1 m stratygraficznie powyżej granicy formacji (warstwy są obalone), w obrębie magnetozony M19n
Fragment profile Torre de Busi. Pionowo stojące ławice wapieni formacji Rosso ad Aptici (odpowiednik Ammonitico Rosso), górny tyton, spąg poziomu kalpionellidowego Crassicollaria, magnetozona M20n
Autor artykułu z prof. Federico Olorizem (Uniwersytet w Granadzie) w odsłonięciu Puerto Escano. Interwał granicy jura/kreda wykształcony jest w facji Ammonitico Rosso wykazuje cechy kondensacji stratygraficznej
Spąg podpoziomu C. alpina w profilu Rio Argos
Tekst: Jacek Grabowski
Literatura
- Jach R., Grabowski J., Uchman A. 2017. Jurassic and lower Cretaceous of the Križna nappe in the Western Tatra Mountains. In: Jurassica XIII. Jurassic Geology of Tatra Mts. Abstracts and Field Trip Guidebook. Kościelisko near Zakopane, 19-23 June, 2017. PGI-NRI, P. 75-94.
