mini|hochkant=1.75|Typlokalität der Anisium-Ladinium-Grenze, ein Kalkstein-Aufschluss bei Bagolino in den italienischen Alpen, rechts unten eine Nahaufnahme des „Golden Spike“. mini|Die Basis des Ediacariums mit dem „Golden Spike“ (unten) in ihrer Typlokalität, ein Dolomit-Aufschluss am Enorama Creek, Flinderskette, Südaustralien
Global Stratotype Section and Point (auch Global Boundary Stratotype Section and Point, wörtlich „Profil und Punkt des weltweiten Grenz-Stratotypus“, kurz GSSP) ist die Bezeichnung für einen geologischen Aufschluss mit marinen Sedimentgesteinen, der als Referenz (Typlokalität) für die Grenze einer chronostratigraphischen Einheit dient. Das geologische Profil des Aufschlusses wird bis ins Detail geologisch untersucht und beschrieben. Die Lage der entsprechenden Grenze im Profil ist meist durch das Erstauftreten eines bestimmten Fossils definiert und im Aufschluss markiert.
Inzwischen existieren mehr als hundert GSSPs (siehe Abschnitt unten: Liste aller GSSPs). Mit Ausnahme des Ediacariums haben bislang nur Einheiten des Phanerozoikums einen GSSP.
Die Festlegung der weltweit gültigen GSSPs geschieht durch die International Commission on Stratigraphy (ICS), eine Unterorganisation der International Union of Geological Sciences (IUGS). Das dabei anzuwendende GSSP-Verfahren ist ebenfalls genau definiert. Es wurde 1976 in der ersten Ausgabe des International Stratigraphic GuideH. D. Hedberg (Hrsg.): International Stratigraphic Guide. J. Wiley, New York 1976. dokumentiert und erstmals 1977 bei der Festlegung der Grenze zwischen den Systemen Silur und Devon am Klonk im zentralen Teil der Böhmischen Masse (heute Tschechien) angewendet.D. J. McLaren: The Silurian-Devonian Boundary Committee: a final report. S. 1–34 in: A. Martinsson (Hrsg.): The Silurian-Devonian Boundary. IUGS Series A, Bd. 5. Schweizerbart, Stuttgart 1977.
Verfahren Methodik mini|hochkant=1.5|links|Der Kalksteinbruch Salzgitter-Salder, GSSP des Coniacium Das GSSP-Verfahren definiert eine chronostratigraphische Einheit durch den Typus (engl. stratotype) und dessen „Fußpunkt“ (engl. point). Der Typus besteht aus einem Referenzprofil (engl. reference section, entsprechend auch Typusprofil, engl. stratotype section, genannt) aus Sedimentgesteinen, in dessen Schichtenfolge eine bestimmte Position als Untergrenze (ebenjener „Fußpunkt“) der Einheit bestimmt wird. Diese Position wird in Anlehnung an das Bild eines großen, markierenden Nagels als Golden Spike bezeichnet. Die meisten Untergrenzen fallen mit dem erstmaligen oder letztmaligen Auftreten einer bestimmten Fossil-Spezies zusammen („biostratigraphische“ Grenzziehung) und/oder sind durch eine paläomagnetische Anomalie gekennzeichnet („magnetostratigraphische“ Grenzziehung) und/oder weisen einen stratigraphischen Marker auf, der eine Klimaanomalie oder einen Klimaumschwung anzeigt („klimatische“ Grenzziehung), wobei unter anderem Isotopenanomalien als Marker dienen. Idealerweise kommt mindestens eines dieser Merkmale weltweit in jeder entsprechend alten Schichtenfolge vor. Die so definierte chronostratigraphische Einheit umfasst alle Gesteine, die zeitlich zwischen dieser Grenze und der Grenze der folgenden, gleichrangigen Einheit gebildet wurden. Ein GSSP wird durch internationale Gremien wie der International Commission of Stratigraphy nach einem intensiven Auswahlverfahren festgelegt und wird im Sinne einer eindeutigen inhaltlichen Bezeichnung der chronostratigraphischen Einheiten von quasi allen Geowissenschaftlern akzeptiert.
Vorteile Gegenüber anderen Verfahren (z. B. ausschließlich mittels der Biostratigraphie oder durch ein geochronologisches absolutes Alter) hat diese Art der Festlegung einer chronostratigraphischen Einheit einige Vorteile: Es ist objektiv in der Art, dass es auf eine oder mehrere unveränderliche und objektive Eigenschaften des Referenzprofils verweist. Subjektiv bleibt alleine die Übertragung dieser Eigenschaften auf Vorkommen abseits des Referenzprofils. Mit dem Fortschreiten der Erkenntnis in unabhängigen Hilfsdisziplinen, wie z. B. der Eventstratigraphie, ist eine weitere Präzisierung der Identifikation dieser Grenze in anderen Aufschlüssen möglich. Auch lassen sich dazu heute nicht bekannte, zukünftige Verfahren nutzen.
Das GSSP-Verfahren definiert direkt weder ein absolutes Alter noch ein absolutes Zeitintervall. Eine direkte absolutzeitliche Definition einer chronostratigraphischen Einheit ist auch deshalb nicht sinnvoll, weil die Methoden der relativen Datierung derzeit gegenüber den radiometrischen Verfahren der Altersbestimmung ein vielfach höheres Auflösungsvermögen besitzen, nicht zuletzt weil nur bestimmte Schichten bzw. Gesteinskörper überhaupt radiometrisch datiert werden können. Im Zuge der Anwendung verbesserter absoluter Datierungsverfahren ist es deshalb hin und wieder nötig, dass der absolute Alterswert der Grenze einer bestimmten chronostratigraphischen Einheit korrigiert werden muss (in der Regel um einige hunderttausend bis wenige Millionen Jahre, mit fallender Tendenz).
Anforderungen Obwohl ein solcher GSSP sich in jedem beliebigen Profil im Prinzip an einer beliebigen Position definieren lässt, erfüllt ein guter, im Auswahlverfahren mehrheitsfähiger GSSP bestimmte Anforderungen. Er ist im Umfeld des „golden spike“ möglichst frei von Sedimentationslücken befindet sich in einer stratigraphischen Position, die möglichst mit einem leicht erkennbaren und weltweit verfolgbaren Marker zusammenfällt bietet eine Fülle von zusätzlichen für die Korrelation nutzbaren Informationen (im Idealfall multiple biostratigraphische sowie magneto- und isotopenstratigraphische Marker) ist für wissenschaftliche Untersuchungen verfügbar und zugänglich untersteht einem gewissen Schutz und ist dadurch langfristig im Bestand gesichert bildet möglichst eine historisch etablierte Grenzposition ab
Revision Ein einmal ausgewählter und ratifizierter GSSP gilt prinzipiell als unveränderlich, sowohl geographisch als auch stratigraphisch. So kann eine neue Lokalität nur dann ausgewählt werden, wenn der ursprüngliche GSSP zerstört wurde oder dauerhaft nicht mehr zugänglich ist. Ein Umsetzen des „golden spike“ im Referenzprofil kann in Ausnahmefällen vorgenommen werden, „wenn Forschungsergebnisse, die nach der Einrichtung eines GSSP erzielt wurden, dies erforderlich machen,“ jedoch erst nach einer Sperrfrist von mindestens 10 Jahren.„[…] if a strong demand arises out of research subsequent to its establishment. But in the meantime it will give a stable point of reference. Normally this stability should be maintained and the practical value of the boundary definition tested for a minimum period of ten years.“ zitiert aus den Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commission on Stratigraphy (ICS) (Remane et al., 1996) in Alan G. Smith, Tiffany Barry, Paul Bown, John Cope, Andy Gale, Philip Gibbard, John Gregory, Mark Hounslow, David Kemp, Robert Knox, John Marshall, Michael Oates, Peter Rawson, John Powell, Colin Waters: GSSPs, global stratigraphy and correlation. Geological Society, London, Special Publications. Bd. 404, 2014, S. 37–67, doi:10.1144/SP404.8 (alternativer Volltextzugriff: ResearchGate) Tatsächlich besteht bei einigen GSSPs aktuell Revisionsbedarf, da nachfolgende Untersuchungen des Profils erbrachten, dass die ursprüngliche Grenzziehung nicht optimal war (in den untenstehenden Tabellen durch rote Schrift in der Spalte „Definitionsmerkmale“ gekennzeichnet).
Liste aller GSSPs
Känozoikum Quartär
Serie Stufe Alter Ort des GSSPGeographische Koordinaten Definitionsmerkmale Holozän Holozän 11784 ± 69 a class=noviewer|16px Eiskern-2 des North Greenland Ice Core Project (NGRIP), Grönland (siehe → GSSP Pleistozän/Holozän) Klimatisch: Ende der Jüngeren Dryas (Stadial). Fußpunkt: 1492,45-m-Marke auf dem Kern NGRIP2 Pleistozän „Tarantium“ 126 ka Bohrung Flughafen Schiphol, Amsterdam, Niederlande.Formal subdivision of the Pleistocene Series/Epoch. Subcommission on Quaternary Stratigraphy 2010, abgerufen am 1. April 2016; faktisch wortgleich enthalten in B. Pillans, P. Gibbard: The Quaternary Period. S. 979–1010 in Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark Schmitz, Gabi Ogg (Hrsg.): The Geologic Time Scale 2012. Elsevier B.V., 2012, ISBN 978-0-444-59425-9, S. 987 f. Ratifizierung noch ausstehend Klimatisch: Beginn des Eem-Interglazials. Bio-/Eventstratigraphisch: starke Zunahme von Birken in der Pollenüberlieferung
Fußpunkt: 63,5-m-Marke auf dem Kern der Bohrung Flughafen Schiphol („Amsterdam Terminal“) „Ionium“ 781 ka noch keine Kandidaten in der näheren Auswahl Magnetostratigraphisch: Brunhes-Matuyama-Magnetumkehr. Calabrium 1,806 Ma class=noviewer|16px Vrica, Kalabrien, Italien (siehe → GSSP Gelasium/Calabrium) Magnetostratigraphisch: 3–6 m oberhalb der magnetischen Polaritäts-Chronozone C2n (Olduvai).
Fußpunkt: Basis von marinem Tonstein über der Sapropel-Schicht „e“. Gelasium 2,588 Ma class=noviewer|16px Monte San Nicola, Sizilien, Italien (siehe → GSSP Pliozän/Pleistozän) Magnetostratigraphisch: 1 m oberhalb der Basis der magnetischen Polaritäts-Chronozone C2r (Matuyama). Klimatisch: Innerhalb der marinen Sauerstoff-Isotopenstufe 103.
Fußpunkt: Basis einer Mergelschicht lagernd auf Sapropel MPRS 250.
Neogen Serie Stufe Alter (Ma) Ort des GSSPGeographische Koordinaten Definitionsmerkmale Pliozän Piacenzium 3,600 class=noviewer|16px Punta Piccola, bei Porto Empedocle, Sizilien, Italien (siehe → GSSP Zancleum/Piacenzium) Magnetostratigraphisch: Basis der magnetischen Polaritäts-Chronozone C2An (Gauß).
Fußpunkt: Basis einer beigefarbenen Mergelschicht des MPRS 347. Zancleum 5,333 class=noviewer|16px Eraclea Minoa, bei Cattolica Eraclea, Sizilien, Italien Magnetostratigraphisch: 5 Präzessionszyklen (entspr. 96 ka) unterhalb der Basis des Thvera-Ereignisses (C3n.4n).
Fußpunkt: Basis der Trubi-Formation, entspricht Insolationszyklus 510. Miozän Messinium 7,246 class=noviewer|16px Oued Akrech, Rabat, Marokko Biostratigraphisch: Erstes regelmäßiges Auftreten von Globorotalia miotumida (planktonische Foraminifere). Biostratigraphisch: Erstes Auftreten von Amaurolithus delicatus (kalkiges Nannofossil). Magnetostratigraphisch: In der magnetischen Polaritäts-Chronozone C3Br.1r.
Fußpunkt: Basis einer rötlichen Schicht des Sedimentationszyklus Nr. 15. Tortonium 11,63 class=noviewer|16px Strand von Monte dei Corvi, bei Ancona, Italien Biostratigraphisch: Letztes regelmäßiges Auftreten von Discoaster kugleri (kalkiges Nannofossil). Magnetostratigraphisch: In der normal polarisierten Chronozone C5r.2n
Fußpunkt: Mittelpunkt der Sapropelschicht 76. Serravallium 13,82 class=noviewer|16px Profil von Ras il Pellegrin, Bucht von Fomm Ir-Rih, Westküste von Malta Klimatisch: Sauerstoff-Isotopenstufe Mi3b (globale Abkühlungsepisode). Biostratigraphisch: Nahe dem letzten Auftreten von Sphenolithus heteromorphus (kalkiges Nannofossil).
Fußpunkt: Formationsgrenze zwischen dem Globigerina-Kalk und der Blue-Clay-Formation. Langhium 15,97 potenzielle Kandidaten sind ein Bohrkern des ODP und die Lokalität Moria La Vedova in Italien Biostratigraphisch: Nahe dem ersten Auftreten von Praeorbulina glomerosa (planktonische Foraminifere). Magnetostratigraphisch: Spitze der magnetischen Polaritäts-Chronozone C5Cn.1n.
Fußpunkt: unbestimmt Burdigalium 20,44 potenzieller Kandidat ist ein Bohrkern des ODP Biostratigraphisch: Nahe dem ersten Auftreten von Globigerinoides altiaperturus (planktonische Foraminifere). Magnetostratigraphisch: Nahe der Spitze der magnetischen Polaritäts-Chronozone C6An.
Fußpunkt: unbestimmt Aquitanium 23,03 class=noviewer|16px Lemme-Carrosio, Provinz Alessandria, Italien Magnetostratigraphisch: Basis der magnetischen Polaritäts-Chronozone C6Cn.2n. Biostratigraphisch: Erstes Auftreten von Paragloborotalia kugleri (planktonische Foraminifere).
Fußpunkt: 35 m unterhalb der Oberkante des Profils.
Paläogen