Kvantitatív biosztratigráfia

Avagy: Törött pálcák és párhuzamos

krumplik

Kvantitatív biosztratigráfia

A biosztratigráfia célja

• A fajok előfordulásának egyetemes sorbarendezése

• Ennek alapján zonáció és korreláció

A biosztratigráfiai problémái

• Események globális egyidejűsége nem teljesül

• Csonkolt range-ek: ellentmondások az ősmaradványrekord tökéletlensége miatt

Hagyományos biosztratigráfia

• Szakértő (expert)• Index fajok kiválasztása (információ

szűrése)• Más szakértő, más nézőpont• Szubjektív vélemények vitája

Kvantitatív biosztratigráfiai módszerek fő típusai

• Grafikus korreláció (Shaw 1964)• Valószínűségen alapuló (probabilisztikus)

módszerek- RASC („Ranking and scaling”)

• Determinisztikus - Egyedi társulások (Unitary Associations)

(Guex 1987)- Korlátozott optimalizáció (CONOP)

Fontos fogalmak

• Taxon• Esemény (belépés / eltűnés, megjelenés /

kihalás)• „Range”• Észlelt „range”, teljes „range”• Átlagos „range”, maximum „range”

Feltételek

• Steno törvénye (szuperpozíció elve) teljesül

• A taxonok meghatározása következetes• A taxon megjelenése és kihalása egyszeri

evolúciós esemény

Grafikus korreláció (Shaw, 1964: első kvantitatív biosztratigráfiai kísérlet

Szelvények

Fajok

Származtatott szelvény

Első előfordulás (FOD, FAD)

Utolsó előfordulás (FOD, FAD)

Szint (m-ben)

Grafikus korreláció

Grafikus korreláció

Grafikus korreláció

• Szelvények feldolgozása páronként• LOC (Line of Correlation), korrelációs

vonal• Következő hozzáadása a származtatott

szelvényhez• Kézimunka, bár már létezik szoftver

hozzá• Sorrend számít, legjobbakkal kell kezdeni• Munkaigényes, szubjektív döntések

CONOP: korlátozott optimalizáció (CONstrained OPtimization)

• Szelvények feldolgozása egyszerre, egyenrangúan

• LOC létrehozása n-dimenziós térben (n=szelvények száma)

• Valamennyi korlát (feltétel) figyelembe vétele• Range kiterjesztések minimumának keresése• Parszimónia elve („legtakarékosabb”

megoldás)• Protokoll: Büntetés a kiterjesztésért (mérése

méterben vagy szintek számában)

Példa: Az ordovíciumi időskála kalibrációja (Sadler & Cooper 2004)

Valószínűségi módszer: RASC – Rangsorolás és skálázás

(RAnking and SCaling)

• „Demokratikus”: események sorrendjét többségi alapon dönti el

• Ipari felhasználásra: pl. szénhidrogénkutatás egy medencében

• Sok adat, de hasonló összetétel• Általában: „The method should suit the

data”a módszer választása függ az adataink jellegétől

UA: egyedi társulások módszere (Unitary Association)

• Determinisztikus• Hangsúly az együttes előfordulásokon

van• Elemi biosztratigráfiai egységeket keres

(Oppel-zónához hasonló szemlélet)• Gráfelméleten alapul• Gyakorlatban az UA-k kombinálásával

kapjuk a hagyományos szubzónák, zónák megfelelőit

8 faj elterjedése 4 szelvény alapján

8 faj szuperpozícióján és közös előfordulásain alapuló biosztratigráfiai

egységek

A szelvénybeli rétegek és biosztratigráfiai egységek egymáshoz rendelése

A biosztratigráfiai

gráf

A korrelációs táblázat

Az egyedi társulások

reprodukálhatósága

Kora jura (toarci)

esettanulmány

103 taxon

4 ősföldrajzi régió

16 reprezentatív szelvény

40 egyedi társulás

4-5 hagyományos biozóna

Korreláció bizonytalanságg

al

Középső triász (anisusi-ladin) esettanulmány