Na escala de tempo geológico, o Carbonífero, é o período da Era Paleozoica do Éon Fanerozoico, compreendido entre há 358,86 milhões e 298,9 milhões de anos, aproximadamente. O período Carbonífero sucede o período Devoniano e precede o período Permiano, ambos de sua era. Na América do Norte o período é dividido em dois, o Mississípico (há entre cerca de 358,86 milhões e 323,4 milhões de anos) e o Pensilvânico (há entre cerca de 323,4 milhões e 298,9 milhões de anos), sendo que em alguns outros locais estes "períodos" são considerados como épocas e consequentes subdivisões do período Carbonífero.
O Carbonífero tem este nome devido às grandes quantidades de carvão mineral encontradas em formações rochosas da época na Inglaterra, onde foram datadas pela primeira vez as rochas deste período. Estas grandes formações de carvão têm origem, segundo creem os especialistas, nas grandes florestas e pântanos que cobriam a maior parte das terras emersas do período. Apesar disto, na América do Norte, a maioria das jazidas de carvão são datadas do Pensilvânico, enquanto as formações do Mississípico são formadas principalmente de rochas calcárias.
Etimologia e história O desenvolvimento de uma escala de tempo cronoestratigráfica para o Carbonífero começou no final do século XVIII. O termo "Carbonífero" foi usado pela primeira vez como um adjetivo pelo geólogo irlandês Richard Kirwan em 1799 e, mais tarde, utilizado em um título intitulado "Coal-measures or Carboniferous Strata" (Medidas de Carvão ou Estratos Carboníferos) por John Farey Sr. em 1811. Quatro unidades foram originalmente atribuídas ao Carbonífero, em ordem ascendente: o Arenito Vermelho Antigo (Old Red Sandstone), o Calcário Carbonífero, o Millstone Grit e as Coal Measures (Medidas de Carvão). Essas quatro unidades foram colocadas em uma unidade formal do Carbonífero por William Conybeare e William Phillips em 1822 e, em seguida, no Sistema Carbonífero por Phillips em 1835. O Arenito Vermelho Antigo foi posteriormente considerado de idade Devoniana.
A semelhança nas sucessões entre as Ilhas Britânicas e a Europa Ocidental levou ao desenvolvimento de uma escala de tempo europeia comum, com o Sistema Carbonífero dividido no Dinantiano inferior, dominado pela deposição de carbonato, e o Silesiano superior, com deposição principalmente siliciclástica. O Dinantiano foi dividido nos estágios Tournaisiano e Viseano. O Silesiano foi dividido nos estágios Namuriano, Vestfaliano e Stefaniano. O Tournaisiano tem a mesma duração que o estágio da Comissão Internacional de Estratigrafia (ICS), mas o Viseano é mais longo, estendendo-se até o Serpukhoviano inferior.
Geólogos norte-americanos reconheceram uma estratigrafia semelhante, mas dividiram-na em dois sistemas em vez de um. Estes são a sequência inferior rica em carbonatos do Sistema Mississipiano e a sequência superior rica em siliciclásticos e carvão do Pensilvaniano. O Serviço Geológico dos Estados Unidos reconheceu oficialmente esses dois sistemas em 1953. Na Rússia, na década de 1840, geólogos britânicos e russos dividiram o Carbonífero nas séries Inferior, Média e Superior com base em sequências russas. Na década de 1890, estas tornaram-se os estágios Dinantiano, Moscoviano e Uraliano. O Serpukhoviano foi proposto como parte do Carbonífero Inferior, e o Carbonífero Superior foi dividido em Moscoviano e Gzheliano. O Bashkiriano foi adicionado em 1934.
Em 1975, a ICS ratificou formalmente o Sistema Carbonífero, com os subsistemas Mississipiano e Pensilvaniano da escala de tempo norte-americana, os estágios Tournaisiano e Viseano da europeia ocidental, e o Serpukhoviano, Bashkiriano, Moscóvico, Kasimóvico e Gzheliano da russa. Com a ratificação formal do Sistema Carbonífero, os termos Dinantiano, Silesiano, Namuriano, Vestfaliano e Stefaniano tornaram-se redundantes, embora os três últimos ainda sejam de uso comum na Europa Ocidental.
Geologia
Estratigrafia Os estágios podem ser definidos globalmente ou regionalmente. Para a correlação estratigráfica global, a ICS ratifica os estágios globais com base em uma Seção e Ponto de Estratótipo de Fronteira Global (GSSP) de uma única formação (um estratótipo) que identifica o limite inferior do estágio. Devido à complexidade da geologia, apenas os limites do Sistema Carbonífero e três das bases dos estágios são definidos por seções e pontos de estratótipo globais. As subdivisões da ICS, da mais recente para a mais antiga, são as seguintes:Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L. & Fan, J.-X. (2013; atualizado) The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36: 199–204.
Série/Época Estágio/Idade Limite inferior (Ma)PermianoAsseliano 298,9 ±0,15PensilvanianoSuperiorGjeliano 303,7 ±0,1Casimóvico 307,0 ±0,1MédioMoscóvico 315,2 ±0,2InferiorBasquiriano 323,2 ±0,4MississippianoSuperiorSerpukhoviano 330,9 ±0,2MédioVisiano 346,7 ±0,4InferiorTournaisiano 358,9 ±0,4
Mississippiano O Mississippiano foi proposto por Alexander Winchell em 1870, recebendo o nome da extensa exposição de calcário do Carbonífero inferior no alto vale do Rio Mississippi. Durante o Mississippiano, houve uma conexão marinha entre o Paleotétis e o Panthalassa através do Oceano Reico, resultando na distribuição quase mundial de faunas marinhas e permitindo correlações amplas usando a bioestratigrafia marinha. No entanto, existem poucas rochas vulcânicas do Mississippiano, o que torna difícil obter datas radiométricas.
O estágio Tournaisiano recebeu o nome da cidade belga de Tournai. Foi introduzido na literatura científica pelo geólogo belga André Dumont em 1832. O GSSP para a base do Sistema Carbonífero, Subsistema Mississippiano e Estágio Tournaisiano está localizado na seção La Serre em Montagne Noire, no sul da França. É definido pelo primeiro aparecimento do conodonte Siphonodella sulcata dentro da linhagem evolutiva de Siphonodella praesulcata para Siphonodella sulcata. Isso foi ratificado pela ICS em 1990. No entanto, em 2006, estudos posteriores revelaram a presença de Siphonodella sulcata abaixo do limite, e a presença de Siphonodella praesulcata e Siphonodella sulcata juntas acima de uma desconformidade local. Isso significa que a evolução de uma espécie para a outra, que define o limite, não é observada no local de La Serre, tornando a correlação precisa difícil.
miniaturadaimagem|direita|250px|Gráfico das subdivisões regionais do Período Carbonífero
O estágio Viseano foi introduzido por André Dumont em 1832 e recebeu o nome da cidade de Visé, na Província de Liège, Bélgica. Em 1967, a base do Viseano foi oficialmente definida como o primeiro calcário preto na fácies Leffe, na Seção Bastion, na Bacia de Dinant. Atualmente, considera-se que essas mudanças foram impulsionadas ecologicamente, em vez de causadas por mudanças evolutivas, e por isso esse local não foi usado para o GSSP. Em vez disso, o GSSP para a base do Viseano está localizado no Leito 83 da sequência de calcários cinza-escuros e folhelhos na seção Pengchong, em Guangxi, no sul da China. É definido pelo primeiro aparecimento do fusulinídeo Eoparastaffella simplex na linhagem evolutiva Eoparastaffella ovalis – Eoparastaffella simplex e foi ratificado em 2009.
O estágio Serpukhoviano foi proposto em 1890 pelo estratígrafo russo Sergei Nikitin. Recebeu o nome da cidade de Serpukhov, perto de Moscou, e atualmente carece de um GSSP definido. O limite Viseano-Serpukhoviano coincide com um grande período de glaciação. A queda resultante no nível do mar e as mudanças climáticas levaram à perda de conexões entre bacias marinhas e ao endemismo da fauna marinha em toda a margem russa. Isso significa que as mudanças na biota são ambientais, e não evolutivas, dificultando uma correlação mais ampla. Estão em andamento trabalhos nos Montes Urais e em Nashui, na província de Guizhou, no sudoeste da China, para encontrar um local adequado para o GSSP, com a definição proposta para a base do Serpukhoviano como o primeiro aparecimento do conodonte Lochriea ziegleri.
Pensilvaniano O Pensilvaniano foi proposto por J. J. Stevenson em 1888, recebendo o nome dos estratos ricos em carvão amplamente encontrados no estado da Pensilvânia. O fechamento do Oceano Reico e a formação da Pangeia durante o Pensilvaniano, juntamente com a glaciação generalizada em Gondwana, levaram a grandes mudanças no clima e no nível do mar, o que restringiu a fauna marinha a áreas geográficas específicas, reduzindo assim as correlações bioestratigráficas globais. Eventos vulcânicos extensos associados à montagem da Pangeia permitem mais datações radiométricas em relação ao Mississippiano.
O estágio Bashkiriano foi proposto pela estratígrafa russa Sofia Semikhatova em 1934. Foi nomeado após Bashkiria, o então nome russo da república do Bashkortostan, nos Montes Urais meridionais da Rússia. O GSSP para a base do Subsistema Pensilvaniano e do Estágio Bashkiriano está localizado em Arrow Canyon, em Nevada, EUA, e foi ratificado em 1996. É definido pelo primeiro aparecimento do conodonte Declinognathodus noduliferus. Arrow Canyon situava-se em uma via marítima tropical rasa que se estendia do sul da Califórnia ao Alasca. O limite está dentro de uma sequência de ciclotemas de calcários transgressivos e arenitos finos, e argilitos regressivos e calcários brechados.
O estágio Moscoviano deve seu nome aos calcários marinhos rasos e argilas coloridas encontradas ao redor de Moscou, na Rússia. Foi introduzido pela primeira vez por Sergei Nikitin em 1890. O Moscoviano atualmente carece de um GSSP definido. O fusulinídeo Aljutovella aljutovica pode ser usado para definir a base do Moscoviano nas margens norte e leste da Pangeia; no entanto, ele é restrito em termos de área geográfica, o que impede seu uso para correlações globais. O primeiro aparecimento dos conodontes Declinognathodus donetzianus ou Idiognathoides postsulcatus foi proposto como marcador do limite, e locais potenciais nos Urais e em Nashui, Guizhou, no sudoeste da China, estão sendo considerados.
O Kasimoviano é o primeiro estágio do Pensilvaniano Superior. Recebeu o nome da cidade russa de Kasimov e foi originalmente incluído na definição de Moscoviano de Nikitin em 1890. Foi reconhecido pela primeira vez como uma unidade distinta por A.P. Ivanov em 1926, que o chamou de Horizonte "Tiguliferina" em homenagem a um tipo de braquiópode. O limite do Kasimoviano cobre um período de nível do mar globalmente baixo, o que resultou em disconformidades em muitas sequências desta idade. Isso criou dificuldades para encontrar fauna marinha adequada que pudesse ser usada para correlacionar limites em todo o mundo. O Kasimoviano atualmente carece de um GSSP definido; locais potenciais nos Urais meridionais, no sudoeste dos EUA e em Nashui, Guizhou, no sudoeste da China, estão sendo considerados.
O Gzheliano recebeu o nome da aldeia russa de Gzhel (selo), Oblast de Moscou, perto de Ramenskoye, não longe de Moscou. O nome e a localidade-tipo foram definidos por Sergei Nikitin em 1890. O Gzheliano atualmente carece de um GSSP definido. O primeiro aparecimento dos fusulinídeos Rauserites rossicus e Rauserites stuckenbergi pode ser usado nas regiões do Mar Boreal e do Paleotétis, mas não nas margens da Pangeia oriental ou do Panthalassa. Locais potenciais nos Urais e em Nashui, Guizhou, no sudoeste da China, para o GSSP estão sendo considerados.
O GSSP para a base do Permiano está localizado no vale do rio Aidaralash, perto de Aqtöbe, Cazaquistão, e foi ratificado em 1996. O início do estágio é definido pelo primeiro aparecimento do conodonte Streptognathodus postfusus.Davydov, V.I., Glenister, B.F., Spinosa, C., Ritter, S.M., Chernykh, V.V., Wardlaw, B.R. & Snyder, W.S. 1998. Proposal of Aidaralash as Global Stratotype Section and Point (GSSP) for base of the Permian System. Episodes, 21, 11–17.
Ciclotemas