Wokół granicy jura/kreda

Podkomisja ds. Stratygrafii Kredy Międzynarodowej Komisji Stratygraficznej (ICS) w głosowaniu 12 października 2020 r. odrzuciła propozycję Grupy Roboczej Beriasu formalnego ustanowienia granicy jura/kreda w spągu podpoziomu Calpionella alpina i profilu stratotypowego tej granicy w Tre Maroua, w basenie wokontyjskim (pd-wsch Francja). Niestety, profil ten nie zyskał akceptacji wymaganego quorum członków Podkomisji koniecznej dla przyjęcia światowego wzorca GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Point).

W związku z tym powstała potrzeba wyłonienia nowego przewodniczącego Grupy Roboczej Beriasu, którym został w dniu 18 listopada 2020 roku dr hab. Jacek Grabowski, profesor nadzwyczajny PIG-PIB.

Podkomisja ds. Stratygrafii Kredy, podobnie jak podkomisje ds. innych systemów działające w ramach Międzynarodowej Komisji Stratygraficznej, zajmuje się standaryzacją wydzieleń stratygraficznych systemu kredowego (w tym zwłaszcza GGSP), koordynuje działalność grup roboczych poszczególnych pięter oraz zatwierdza kryteria definiowania ich granic oraz profile stratotypowe interwałów granicznych.

Grupa Roboczej Beriasu ma szczególne znaczenie, ponieważ dolna granica beriasu jest jednocześnie granicą pomiędzy jurą a kredą; jedyną granicą o randze granicy systemów, która do tej pory nie została formalnie zdefiniowana. Trudność w sformalizowaniu tej granicy polega m. in. na tym, że nie wiąże się ona z żadną spektakularną zmianą faunistyczną o charakterze globalnym. Co więcej, znaczne obniżenie poziomu oceanu światowego oraz związany z nim prowincjonalizm paleobiogeograficzny, szczególnie silnie wyrażony w przypadku amonitów, znacznie utrudniają korelacje na odległych obszarach globu. Brakuje też jednoznacznych wskaźników geochemicznych.

W konsekwencji do lat 70-tych XX wieku w nomenklaturze stratygraficznej funkcjonowało szereg lokalnych pięter, których wzajemne porównanie było problematyczne, jak np. tyton i berias w domenie medyterańskiej (obecnie zalecane jako oficjalne piętra najwyższej jury i najniższej kredy), wołg i riazań na platformie wschodnioeuropejskiej (w tym także w basenie polskim) i w Arktyce, bolon, portland i purbek w Europie północno-zachodniej.

Sytuacja zaczęła ulegać zmianie pod koniec XX wieku wraz z rozwojem nowych metod badawczych, przede wszystkim biostratygrafii opartej na nanno- i mikroplanktonie wapiennym (kalpionellidach) oraz magnetostratygrafii. Okazało się, że pelagiczne wapienie kalpionellidowe pogranicza tytonu i beriasu (tzw. facja Maiolica) dawnego oceanu Tetydy (dokładniej tzw. Tetydy alpejskiej) są doskonałym archiwum dawnych zmian polarności ziemskiego pola magnetycznego, z wiarygodnym zapisem inwersji magnetycznych od dolnego tytonu po dolny walanżyn (co najmniej). Umożliwiło to skorelowanie poziomów biostratygraficznych, opartych na nanno- i mikroskamieniałościach, z globalną skalą polarności magnetycznej, która, przynajmniej od najwyższej jury, jest jednym z podstawowych elementów konstrukcji geologicznej skali czasu.

Dodatkowo, badania magnetostratygraficzne przeprowadzone poza obszarem tetydzkim pozwoliły na, przynajmniej częściową, korelację interwału granicy jura/kreda w utworach purbeku Anglii, wołgu i riazania platformy syberyjskiej, a także utworów przedpola Andów w Argentynie (tzw. basenu Neuquen), z bogatą endemiczną fauną amonitów.

Grupa Robocza Beriasu, działająca w latach 2008-2020 pod przewodnictwem dr Williama A.P. Wimbledona z Uniwersytetu w Bristolu, wykonując ogromną pracę udokumentowała wystąpienia kluczowych skamieniałości z pogranicza jury i kredy, a także magnetostratygrafię w kilkudziesięciu profilach europejskich, z różnych prowincji facjalnych i paleobiogeograficznych.

Jako pierwotne kryterium (ang. primary marker) dla dolnej granicy beriasu przyjęto spąg poziomu Calpionella (podpoziom C. alpina) przypadający w obrębie normalnej magnetosubzony M19n2r, ograniczony innymi wydarzeniami ewolucyjnymi, np. pierwszymi wystąpieniami szeregu nannoskamieniałości.

Schemat stratygraficzny pogranicza jury i kredy, wg Wimbledona i in. 2020a

Schemat stratygraficzny pogranicza jury i kredy, wg Wimbledona i in. 2020a

Niestety, niezbyt fortunny okazał się wybór profilu stratotypowego w basenie wokontyjskim (pd-wsch Francja). Profil Tre Maroua, wybrany przez Grupę Roboczą Beriasu, najprawdopodobniej nie jest profilem ciągłym, o czym może świadczyć szereg poziomów brekcji i w swojej dolnej jest przecięty uskokiem (poniżej fotografii).

Granica tyton/berias w profilu  Tre Maroua , basen wokontyjski, pd-wsch. Francja. (wg Wimbledona i in. 2020b)

Granica tyton/berias w profilu Tre Maroua , basen wokontyjski, pd-wsch. Francja. (wg Wimbledona i in. 2020b)

Jednocześnie za sprawą dr Brunona Graniera z Uniwersytetu Zachodniej Bretanii odżyła dyskusja co do zasadności wyznaczenia granicy jura/kreda w spągu beriasu. Wielu badaczy, pozostających dotychczas poza Grupą Roboczą Beriasu, uważa, że granica tyton/berias jest zbyt mało wyraźna, jak na granicę systemów i jej potencjał korelacyjny, poza obszarem medyteranskim jest stosunkowo niewielki.

Zamiast niej, dr Granier proponuje włączenie całego beriasu do jury i umiejscowienie granicy jura/kreda w spągu piętra walanżyńskiego. Istotnie, tak postawiona granica ma pewne umocowania historyczne (XIX w), a transgresja wczesnego walanżynu i związane z nią zatopienie platform węglanowych są stosunkowo łatwo identyfikowalne w środowiskach płytkomorskich.

Dyskusje nad wyznaczeniem granic stratygraficznych na pograniczu jury i kredy trwają więc nadal. Wydaje się, że ustanowienie granicy tyton-berias w stosunkowo bliskim horyzoncie czasowym nie powinno być zbyt wielkim problemem. Mało która granica w mezozoiku posiada obecnie tak wyczerpującą dokumentację stratygraficzną. Jednocześnie warto pamiętać, że granica berias-walanżyn, proponowana jako alternatywa dla granicy pomiędzy jurą i kredą, także nie jest jeszcze sformalizowana.

Póki co, berias jest jeszcze w kredzie a klucz do decyzji, którą granicę wybrać jako granicę J/K leży zapewne w rękach Podkomisji ds. Stratygrafii Kredy.

Tekst i zdjęcia: Jacek Grabowski

  1. Literatura Wimbledon et al. 2020a. Volumina Jurassica, 18, 1, 53-106.
  2. Wimbledon et al. 2020b. Volumina Jurassica, 18, 2, 119-158.