Geologische Zeitskala

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Äonothem Ärathem System ≈ Alter
(mya)
Phanerozoikum
Dauer: 542 Ma
Känozoikum
Erdneuzeit
Dauer: 65,5 Ma
Quartär 2,588–0
Neogen 23,03–2,588
Paläogen 66–23,03
Mesozoikum
Erdmittelalter
Dauer: 185,5 Ma
Kreide 145–66
Jura 201,3–145
Trias 252,2–201,3
Paläozoikum
Erdaltertum
Dauer: 291 Ma
Perm 298,9–252,2
Karbon 358,9–298,9
Devon 419,2–358,9
Silur 443,4–419,2
Ordovizium 485,4–443,4
Kambrium 541–485,4
Prä­kambrium Proterozoikum
Dauer: 1.958 Ma
Neoproterozoikum
Neues
Proterozoikum
Dauer: 458 Ma
Ediacarium 635–541
Cryogenium 850–635
Tonium 1.000–850
Mesoproterozoikum
Mittleres
Proterozoikum
Dauer: 600 Ma
Stenium 1.200–1.000
Ectasium 1.400–1.200
Calymmium 1.600–1.400
Paläoproterozoikum
Frühes
Proterozoikum
Dauer: 900 Ma
Statherium 1.800–1.600
Orosirium 2.050–1.800
Rhyacium 2.300–2.050
Siderium 2.500–2.300
Archaikum
Dauer: 1.500 Ma
Neoarchaikum
Dauer: 300 Ma
2.800–2.500
Mesoarchaikum
Dauer: 400 Ma
3.200–2.800
Paläoarchaikum
Dauer: 400 Ma
3.600–3.200
Eoarchaikum
Dauer: 400 Ma
4.000–3.600
Hadaikum
Dauer: 600 Ma
4.600–4.000

Die geologische Zeitskala ist eine stratigraphische Tabelle, welche die Erdgeschichte chronologisch und hierarchisch gegliedert darstellt. Mit Beginn des Phanerozoikums („Zeitalter des sichtbaren (tierischen) Lebens“) vor 542 Millionen Jahren setzt der kontinuierliche Fossilbericht ein, der mit den Methoden der Biostratigraphie eine differenziertere Einteilung ermöglicht.

In geologischen Tabellen befinden sich die älteren Zeitabschnitte unten (Liegendes), die jüngeren oben (Hangendes), so wie die Serien der Sedimentgesteine innerhalb eines idealisierten, tektonisch ungestörten Gesteinsprofils anzutreffen sind. Andere Darstellungen entsprechen nicht dem internationalen Standard.

Eine international verbindliche Einteilung der geologischen Zeitskala wird von der International Commission on Stratigraphy (ICS) vorgenommen. Die Tabelle rechts zeigt die Erdzeitalter nach ICS-Standard in kompakter Übersicht. Sie ist nicht vollständig (die Einteilung in Serien und Stufen fehlt) und nicht kommentiert. Eine ausführliche Tabelle ist hier zu finden.

Internationale Tabellen-Standards[Bearbeiten]

Äon, Ära, Periode, Epoche, Alter[Bearbeiten]

Die Erdgeschichte überspannt einen gigantischen Zeitraum, der in hierarchisch strukturierte Zeitintervalle unterteilt wird:

  • Äon (engl. eon, gr. αἰών aiṓn „Ewigkeit“)
    • Ära, Erdzeitalter (engl. era, mlat. aera „Zeitalter“), auch Gruppe oder vereinfachend Zeitalter genannt
      • Periode (engl. period, gr. περίοδος períodos „sich wiederholender Abschnitt“)
        • Epoche (engl. epoch, gr. ἐποχή epochḗ „Haltepunkt“)

Die Zeitintervalle können durch Subkategorien weiter strukturiert sein. So ist beispielsweise die Periode Karbon in die Subperioden Pennsylvanium (Oberes Karbon) und Mississippium (Unteres Karbon) unterteilt.

Historisch entwickelte sich aus Bezeichnungen für Gesteinseinheiten die Benennung der Zeitintervalle. So stammen zum Beispiel Devon-Gesteine aus dem Zeitintervall Devon. Manchmal muss man unterscheiden, ob abstrakte, absolute Zeitintervalle gemeint sind oder Zeitintervalle, die aus Gesteinsschichtungen hergeleitet wurden. Je nachdem werden für die oben genannten Kategorien verschiedene Bezeichnungen verwendet, zum Beispiel: Äon (absolut) – Äonothem (gesteinsbezogen), Epoche (absolut) – Serie (gesteinsbezogen). Siehe hierzu Geochronologie und Chronostratigraphie.

Unterschiedliche Tabellen[Bearbeiten]

Die in Wikipedia zugrundegelegte geologische Zeitskala geht auf die Geologic Time Scale 2004 (GTS 2004) der International Commission on Stratigraphy (gegr. 1977) zurück. Die Klassifikationen in Europa sind jedoch älter.

Weltweit werden derzeit einige leicht unterschiedliche Tabellen der geologischen Zeitskala verwendet:[1]

In unterschiedlichen Tabellen können verschieden sein:

  • die Namen der Zeitintervalle, die oftmals nach lokal vorkommenden Gesteinen oder Fossilien gewählt werden. Für denselben Zeitraum kann es unterschiedliche Benennungen geben, etwa für die Kaltzeiten im Alpenraum (z. B. Günz-Kaltzeit) und in Norddeutschland (Elbe-Kaltzeit).
  • Angaben zum Beginn und Ende der Zeitintervalle in mya. So wird der Beginn des Kambrium in unterschiedlichen Tabellen beispielsweise mit 540 mya, 542 mya oder 570 mya angegeben. Modernen Tabellen liegen zum Teil verbesserte Methoden der Altersbestimmung zugrunde.
  • der Rang einzelner Abschnitte innerhalb der Hierarchie. So sind Paläogen und Neogen in der Hierarchie „aufgestiegen“, wobei das Neogen (neuerdings eine Periode) seine vormaligen Nachfolger nunmehr als Epochen enthält.

Den unterschiedlichen Tabellen sind aber immer gemeinsam:

  • die absoluten Zeitangaben (in mya) in Bezug auf ein Fossil, da sich dessen Alter am Gestein bestimmen lässt. Bei solchen Altersangaben sind die Tabellen also gleichwertig (siehe auch Altersbestimmung: Archäologie).

Historie der geologischen Skalen[Bearbeiten]

Bereits im 17. Jahrhundert war durch die Arbeiten von Nicolaus Steno bekannt, dass verschiedene Gesteinsschichten verschiedene Zeiträume der Erdgeschichte repräsentieren, doch gab es keine Methode, sie zu datieren oder zu ordnen. Fossilienfunde von Meeresbewohnern im Hochgebirge ließen auch frühzeitig den Schluss zu, dass die Erde nicht unveränderlich, sondern tiefgreifenden Umwälzungen unterzogen ist. Diese Erkenntnis wirkte schon deshalb befremdlich, weil die geologischen Zeiträume gewaltig unterschätzt wurden. Eine Möglichkeit der absoluten Altersbestimmung gab es noch nicht. Ebenfalls irrtümlich wurde angenommen, dass Fundstücke einer Gesteinsart jeweils gleichzeitig entstanden sein müssten. Das Problem wurde von zahlreichen Wissenschaftlern immer wieder aufgeworfen, darunter die britischen Geologen William Smith und Charles Lyell.

Heute sind das Alter der Erde sowie die wirkenden geologischen Prozesse allgemein bekannt und anerkannt, wobei jedoch der genaue Ablauf der geologischen Entwicklung nur unvollständig verstanden ist. Insbesondere über die lange Zeit vor dem Erscheinen erster Fossilien gibt es derzeit nur schemenhafte Kenntnisse.

Erste graphische Darstellungen entstanden, indem Einzelpersonen die Abfolge von Gesteinsschichten aufzeichneten und solche Darstellungen in einer Tabelle zusammenführten. Auch moderne Skalen folgen dieser Tradition, wobei die Struktur der Tabellen heute von Organisationen festgelegt wird. Deren Mitglieder einigen sich nach festgelegten Kriterien auf einen Konsens. Die International Commission on Stratigraphy (ICS), eine Kommission der International Union of Geological Sciences (IUGS) legt derzeit so den globalen Standard einer einheitlichen Zeitskala fest.

Neben den Tabellen gibt es heute auch Erdkarten zu den verschiedenen Zeitaltern. Für diese anschauliche Darstellungsform der Erdgeschichte gibt es derzeit noch keine normierte oder allgemein anerkannte Version.

Anmerkungen[Bearbeiten]

Grenzen der Altersbestimmung[Bearbeiten]

Die Zeitalter und Perioden des Phanerozoikums werden heute vor allem anhand von Fossilien klassifiziert, wobei das Alter der Gesteine mit radiochemischen Methoden bestimmt wird und somit auch das Alter der Fossilien feststeht (siehe auch Altersbestimmung). Gesteine älterer Perioden lassen sich nur noch mit geophysikalischen Methoden zuordnen, die zunehmend auch die Entwicklung im Proterozoikum und Archaikum erhellen können. Weitgehend unbekannt sind die Geschehnisse im Hadaikum, vor allem, weil kaum noch Gesteine aus dieser Zeit vorhanden sind. Die seither ablaufenden exogenen und endogenen geologischen Umwälzungen der Erdkruste haben einen Großteil der damals entstandenen Formationen abgetragen oder in große Tiefe hinabgedrückt.

Rolle der Atmosphäre[Bearbeiten]

Zunehmend erkennt man, dass die Erdatmosphäre einen wichtigen Faktor in der Erdgeschichte darstellt. Sie war zu unterschiedlichen Epochen unterschiedlich zusammengesetzt, was wechselseitig mit der Entwicklung der Lebewelt einherging. Vor allem ihre Zusammensetzung in alten erdgeschichtlichen Zeiträumen ist heute noch nicht geklärt. Als sicher gilt, dass atmosphärischer Sauerstoff eine direkte Folge der Lebensentwicklung ist und ohne Lebewesen nicht vorhanden wäre. Verschiedene Sedimentgesteine, die heute in großer Menge vorkommen, konnten überhaupt nur deshalb entstehen (z. B. Kalkgesteine).

Rolle der Fossilien[Bearbeiten]

Die belebte Natur hat das geologische Gesicht der Erde stark beeinflusst. Das Leben hat sich verhältnismäßig rasch nach der Entstehung der Erde entwickelt und alle sich ihm bietenden Lebensräume eingenommen. Bei der sogenannten kambrischen Explosion kam es zu einer sprunghaften Zunahme von Lebewesen im Fossilbericht. Seither ist nahezu jeder Winkel der Erdoberfläche belebt – die Biomasse wurde zu einer Oberflächeneigenschaft unseres Planeten. Für die Altersbestimmung von Gesteinsschichten sind die Leitfossilien ausschlaggebend.

Paläobotanik[Bearbeiten]

In der Paläobotanik wird anstelle der Endung -zoikum die Endung -phytikum verwendet. Das Paläozoikum wird in der Botanik unterteilt in Paläophytikum (Silur bis Perm) und Eophytikum (Kambrium und Ordovizium).

Da das Neophytikum (= Känophytikum) 95 Millionen Jahre dauerte und das Neozoikum (= Känozoikum) 65 Millionen Jahre, sind die Grenzen gegeneinander verschoben.

Zeitskala mit vergrößerten Ausschnitten[Bearbeiten]

Das Phanerozoikum ist als Zeitalter der Fossilien von besonderem Interesse. Hier wird die Einteilung genauer, die Zeiträume werden kürzer. Das gilt besonders für das Känozoikum, also den Zeitraum seit dem massenhaften Aussterben der Dinosaurier. Deshalb hier eine Darstellung mit vergrößerten Ausschnitten.

Gesamtes Erdalter Vergrößerung Phanerozoikum Vergrößerung Känozoikum


Veranschaulichung der Zeiträume[Bearbeiten]

Die Erdzeitalter umfassen enorme Zeitspannen, die kaum zu ermessen sind. Daraus können Missverständnisse resultieren, zum Beispiel die Meinung, für die gesamte Evolution habe nicht genug Zeit zur Verfügung gestanden. Die folgenden Vergleiche sind zur Veranschaulichung der Zeiträume gebräuchlich.

Vergleich Erdzeitalter – Ein Tag[Bearbeiten]

Wäre die Erde einen Tag alt, so gäbe es den Menschen erst seit wenigen Sekunden.

Die Erdgeschichte dargestellt in 24 Stunden
tatsächliches
Alter [Mio. Jahre]
  1 Tag
Alter
0,01 Ackerbau und Viehzucht 0,2 s
0,13 Homo sapiens 2 s
1,5 Homo habilis 25 s
7 aufrechter Gang 2 min
10 Vormenschen 3 min
33 Menschenaffen 10 min
80 Affen 20 min
200 Säuger 1 h
280 Reptilien 1 h 20 min
360 Amphibien 1 h 45 min
420 Fische 2 h
470 Wirbeltiere 2 h 15 min
600 Vielzeller 3 h
1000 Sexualität 5 h
1500 Eukaryoten 7 h
2200 Photosynthese 11 h
3200 Einzeller 15 h
4600 Erde 23 h

Vergleich mit dem UNO-Gebäude in New York[Bearbeiten]

Das UNO-Hauptquartier in New York City. Links das Sekretariatsgebäude, rechts im Hintergrund das UNO Plaza

Es ist 40 Stockwerke hoch. Jedes Stockwerk entspräche dabei 100 Millionen Jahren.

vor Mio. Jahren Beginn von Stockwerk
Dach (*)
80 Affen 40
200 Säuger 39
300 Reptilien 38
360 Amphibien 37
470 Fische 36
600 Vielzeller 35
1000 Sexualität 31
1500 Eukaryoten 26
2200 Photosynthese 19
3500 Einzeller 6
4600 Erde −5

(*) Angenommen, auf dem Dach des Gebäudes läge ein Buch mit 500 Seiten, das dem Alter der Menschheit entspräche, dann würde die letzte Seite des Buches die Zeit seit Christi Geburt beschreiben.

Frühere Einteilung des Känozoikums[Bearbeiten]

Tertiär[Bearbeiten]

Das Ärathem des Känozoikums wurde früher in Tertiär und Quartär eingeteilt. Mittlerweile wird das Tertiär von der Internationalen Kommission für Stratigraphie in der geologischen Zeitskala (Geologic Time Scale 2004) nicht mehr verwendet. Heute wird das Känozoikum in Paläogen, Neogen und Quartär eingeteilt.

Die Bezeichnung „Tertiär“ (66–1,806 Ma) 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 alpidischen Gebirgsbildung unterteilte man das Tertiär sehr vielfältig:

Quartär[Bearbeiten]

Der Name Quartär (2,588 Ma bis heute) bedeutet „Vierte Erdepoche“ – Begründung wie oben.

Von einigen Geologen wird ein neuestes Erdzeitalter vorgeschlagen, das Anthropozän (seit dem Jahr 1800).

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Fußnoten[Bearbeiten]

  1. In der englischsprachigen und der deutschsprachigen Wikipedia wird die Tabelle der ICS einheitlich benutzt, in der deutschsprachigen Version aber mit den Begriffen der anderen Versionen auskommentiert. Siehe auch Paläo/Geologische Zeitskala.
Dies ist ein als lesenswert ausgezeichneter Artikel.
Dieser Artikel wurde am 12. Juli 2005 in dieser Version in die Liste der lesenswerten Artikel aufgenommen.