Aplikasi Foraminifera di Bidang Geologi

Penelitian tentang fosil foraminifera mempunyai beberapa penerapan yang terus berkembang sejalan dengan perkembangan mikropaleontologi dan geologi. Fosil foraminifera bermanfaat dalam biostratigrafi, paleoekologi, paleobiogeografi, dan eksplorasi minyak dan gas bumi, dll.

Fossil indeks

Foraminifera memberikan data umur relatif batuan sedimen laut. Ada beberapa alasan bahwa fosil foraminifera adalah mikrofosil yang sangat berharga khususnya untuk menentukan umur relatif lapisan-lapisan batuan sedimen laut. Data penelitian menunjukkan foraminifera ada di bumi sejak jaman Kambrium, lebih dari 500 juta tahun yang lalu.

Foraminifera mengalami perkembangan secara terus-menerus, dengan demikian spesies yang berbeda diketemukan pada waktu (umur) yang berbeda-beda. Foraminifera mempunyai populasi yang melimpah dan penyebaran horizontal yang luas, sehingga diketemukan di semua lingkungan laut. Alasan terakhir, karena ukuran fosil foraminifera yang kecil dan pengumpulan atau cara mendapatkannya relatif mudah meskipun dari sumur minyak yang dalam. Fosil indeks yaitu fosil yang dipergunakan sebagai penunjuk umur relatif. Umumnya fosil ini mempuyai penyebaran vertikal pendek dan penyebaran lateral luas, serta mudah dikenal.
Contohnya : Globorotalina Tumida penciri N18 atau Miocen akhir.

Paleoekologi dan Paleobiogeografi

Foraminifera memberikan data tentang lingkungan masa lampau (skala Geologi). Karena spesies foraminifera yang berbeda diketemukan di lingkungan yang berbeda pula, seorang ahli paleontologi dapat menggunakan fosil foraminifera untuk menentukan lingkungan masa lampau tempat foraminifera tersebut hidup. Data foraminifera telah dimanfaatkan untuk memetakan posisi daerah tropik di masa lampau, menentukan letak garis pantai masa lampau, dan perubahan perubahan suhu global yang terjadi selama jaman es.

Sebuah contoh kumpulan fosil foraminifera mengandung banyak spesies yang masih hidup sampai sekarang, maka pola penyebaran modern dari spesies-spesies tersebut dapat digunakan untuk menduga lingkungan masa lampau - di tempat kumpulan fosil foraminifera diperoleh - ketika fosil foraminifera tersebut masih hidup. Jika sebuah perconto mengandung kumpulan fosil foraminifera yang semuanya atau sebagian besar sudah punah, masih ada beberapa petunjuk yang dapat digunakan untuk menduga lingkungan masa lampau. Petunjuk tersebut adalah keragaman spesies, jumlah relatif dari spesies plangtonik dan bentonik (prosentase foraminifera plangtonik dari total kumpulan foraminifera plangtonik dan bentonik), rasio dari tipe-tipe cangkang (rasio Rotaliidae, Miliolidae, dan Textulariidae), dan aspek kimia material penyusun cangkang.

Aspek kimia cangkang fosil foraminifera sangat bermanfaat karena mencerminkan sifat kimia perairan tempat foraminifera ketika tumbuh. Sebagai contoh, perban-dingan isotop oksigen stabil tergantung dari suhu air. Sebab air bersuhu lebih tinggi cenderung untuk menguapkan lebih banyak isotop yang lebih ringan. Pengukuran isotop oksigen stabil pada cangkang foraminifera plangtonik dan bentonik yang berasal dari ratusan batuan teras inti dasar laut di seluruh dunia telah dimanfaatkan untuk meme-takan permukaan dan suhu dasar perairan masa lampau. Data tersebut sebagai dasar pemahaman bagaimana iklim dan arus laut telah berubah di masa lampau dan untuk memperkirakan perubahan-perubahan di masa yang akan datang (keakurasiannya belum teruji).

Eksplorasi Minyak

Foraminifera dimanfaatkan untuk menemukan minyak bumi. Banyak spesies foraminifera dalam skala biostratigrafi mempunyai kisaran hidup yang pendek. Dan banyak pula spesies foraminifera yang diketemukan hanya pada lingkungan yang spesifik atau ter-tentu. Oleh karena itu, seorang ahli paleontologi dapat meneliti sekeping kecil perconto batuan yang diperoleh selama pengeboron sumur minyak dan selanjutnya menentukan umur geologi dan lingkungan saat batuan tersebut terbentuk.

Sejak 1920-an industri perminyakan memanfaatkan jasa penelitian mikropaleontologi dari seorang ahli mikrofosil. Kontrol stratigrafi dengan menggunakan fosil foraminifera memberikan sumbangan yang berharga dalam mengarahkan suatu pengeboran ke arah samping pada horison yang mengandung minyak bumi guna meningkatkan produktifikas minyak.

Selain ketiga hal tersebut dia atas foraminifera juga memiliki kegunaan dalam analisa struktur yang terjadi pada lapisan batuan. Sehingga sangatlah penting untuk mempelajari foraminifera secara lengkap.

Biostratigrafi

merupakan ilmu penentuan umur batuan dengan menggunakan fosil yang terkandung didalamnya. Biasanya bertujuan untuk korelasi, yaitu menunjukkan bahwa horizon tertentu dalam suatu bagian geologi mewakili periode waktu yang sama dengan horizon lain pada beberapa bagian lain. Fosil berguna karena sedimen yang berumur sama dapat terlihat sama sekali berbeda dikarenakan variasi lokal lingkungan sedimentasi. Sebagai contoh, suatu bagian dapat tersusun atas lempung dan napal sementara yang lainnya lebih bersifat batu gamping kapuran, tetapi apabila kandungan spesies fosilnya serupa, kedua sedimen tersebut kemungkinan telah diendapkan pada waktu yang sama.

Amonit, graptolit dan trilobit merupakan fosil indeks yang banyak digunakan dalam biostratigrafi. Mikrofosil seperti acritarchs, chitinozoa, conodonts, kista dinoflagelata, serbuk sari, sapura dan foraminifera juga sering digunakan. Fosil berbeda dapat berfungsi dengan baik pada sedimen yang berumur berbeda; misalnya trilobit, terutama berguna untuk sedimen yang berumur Kambrium. Untuk dapat berfungsi dengan baik, fosil yang digunakan harus tersebar luas secara geografis, sehingga dapat berada pada bebagai tempat berbeda. Mereka juga harus berumur pendek sebagai spesies, sehingga periode waktu dimana mereka dapat tergabung dalam sedimen relatif sempit, Semakin lama waktu hidup spesies, semakin tidak akurat korelasinya, sehingga fosil yang berevolusi dengan cepat, seperti amonit, lebih dipilih daripada bentuk yang berevolusi jauh lebih lambat, seperti nautoloid

 Lithostratigrafi

Merupakan ilmu geologi yang berhubungan dengan penelitian mengenai strata lapisan batuan. Fokus utama dari penelitian ini mencakup geokronologi, geologi perbandingan, dan petrologi. Secara umum suatu strata dapat berupa batuan beku atau batuan sedimen bergantung bagaimana pembentukan batuan tersebut.

Lapisan batuan sedimen terbentuk oleh pengendapan sedimen yang berhubungan dengan proses pelapukan, peluruhan zat organik (biogenik) atau melalui presipitasi kimiawi. Lapisan ini dapat dibedakan karena memiliki banyak fosil dan juga penting untuk penelitian biostratigrafi. Lapisan batuan beku dapat memiliki karekter plutonik atau vulkanik bergantung pada kecepatan pembekuan dari batuan tersebut. Lapisan ini umumnya sama sekali tidak memiliki fosil dan merepresentasikan aktivitas intrusi dan ekstrusi yang terjadi sepanjang sejarah geologi daerah tersebut.

Terdapat beberapa prinsip yang digunakan untuk menjelaskan kehadiran strata. Ketika suatu batuan beku memotong suatu formasi batuan sedimen, kita dapat mengatakan bahwa intusi batuan beku tersebut berumur lebih muda dari batuan sedimen tersebut. Hukum superposisi mengatakan bahwa suatu lapisan batuan sedimen pada suatu strata yang ridak terganggu secara tektonik lebih muda dari yang dibawahnya dan lebih tua dari yang berada diatasnya. Prinsip kemendataran awal menyatakan bahwa pengendapan sedimen pada dasarnya terjadi sebagai lapisan mendatar.

Paleoklimatologi

merupakan ilmu mengenai perubahan iklim yang terjadi dalam seluruh rentang sejarah bumi. Fosil yang dapat dipergunakan sebagai petunjuk iklim pada saat itu. Contohnya : Globigerina Pachyderma penciri iklim dingin.

Fosil bathymetry/fosil kedalaman

Yaitu fosil yang dipergunakan untuk menentukan lingkungan kedalaman pengendapan. Umumnya yang dipakai adalah benthos yang hidup di dasar. Contohnya : Elphidium spp penciri lingkungan transisi.

Fosil horizon/fosil lapisan/fosil diagnostic

Yaitu fosil yang mencirikan khas yang terdapat pada lapisan yang bersangkutan. Contoh : Globorotalia tumida penciri N18.

Fosil lingkungan

Yaitu fosil yang dapat dipergunakan sebagai penunjuk lingkungan sedimentasi. Fosil foraminifera benthonik sering dipakai untuk penentuan lingkungan pengendapan Fosil benthonik ini sangat berharga untuk penentuan lingkungan purba.

Foraminifera yang dapat dipakai sebagai lingkungan laut secara umum adalah :

–        Pada kedalaman 0 – 5 m, dengan temperatur 0-27 derajat celcius, banyak dijumpai genus-genus Elphidium, Potalia, Quingueloculina, Eggerella, Ammobaculites dan bentuk-bentuk lain yang dinding cangkangnya dibuat dari pasiran.

–        Pada kedalaman 15 – 90 m (3-16º C), dijumpai genus Cilicides, Proteonina, Ephidium, Cuttulina, Bulimina, Quingueloculina dan Triloculina.

–        Pada kedalaman 90 – 300 m (9-13oC), dijumpai genus Gandryna, Robulus, Nonion, Virgulina, Cyroidina, Discorbis, Eponides dan Textularia.

–        Pada kedalaman 300 – 1000 m (5-8º C), dijumpai Listellera, Bulimina, Nonion, Angulogerina, Uvigerina, Bolivina dan Valvulina

Contohnya : Radiolaria sebagai penciri lingkungan laut dalam.

Paleoceanography

Mengetahui tempat kehidupan masa lampau

Paleoenvironment

Kondisi iklim dan lingkungan di Oklahoma prasejarah sangat berbeda dari orang-orang dari zaman kita. Lanskap fisik dan iklim yang kita kenal saat ini telah bertahan selama sekitar tiga ribu tahun tanpa perubahan yang signifikan. Beberapa ilmuwan bahkan perdebatan pertanyaan apakah, pada akhir abad kedua puluh, lingkungan tetap dalam periode es bebas dari glaciation terakhir atau telah memasuki era baru dalam rangka iklim dengan tindakan-tindakan manusia (misalnya, pemanasan global). " Catatan lingkungan selama tiga puluh ribu tahun terakhir, namun, dokumen berbagai kejadian yang mencerminkan perubahan iklim besar serta kurang "fluktuasi iklim. Baik perubahan iklim dan fluktuasi membawa perubahan lanskap fisik dan dalam komunitas tumbuhan dan hewan yang orang prasejarah diandalkan sebagai sumber daya kritis. Misalnya, dengan kering, kondisi hangat, padang rumput dan komunitas hewan yang terkait bergeser ke timur. Dengan kembalinya iklim lembab lebih, hutan dan hewan terkait bergeser distribusi mereka ke arah barat. Pergeseran dari timur-barat tumbuhan dan komunitas hewan berdenyut berulang kali melalui waktu, tidak diragukan lagi mempengaruhi gerakan dan kegiatan ekonomi kelompok prasejarah.  Antara beberapa 30.015 ribu tahun yang lalu kondisi glasial yang dihadapi manusia yang mungkin telah mendiami wilayah yang sekarang disebut Oklahoma. Iklim secara signifikan lebih dingin dan lembab dari saat ini. Hutan pohon cemara dan pinus yang diselingi dengan padang rumput menutupi bagian utara wilayah tersebut, ek-hickory hutan ditemukan di tenggara, dan padang rumput terjadi di barat daya.  Megafauna Pleistosen seperti raksasa, raksasa sloth tanah, kuda, unta, harimau gigi pedang, dan hewan lain banyak umum untuk era Wisconsin glasial mendominasi komunitas hewan. Hampir tidak Oklahoma, tandus arctic-seperti pengaturan. Bukti menunjukkan bahwa spesies modern banyak juga dihuni daerah tersebut.  Bahkan, data menunjukkan bahwa buaya berkeliaran barat laut Oklahoma beberapa 28.000-32.000 tahun yang lalu. Jelas, kemudian, kondisi interglasial kurang parah, yang memungkinkan keberadaan spesies seperti ketika iklim stabil. Kondisi selama era glasial akhir akan disediakan untuk kehadiran tanaman kaya dan komunitas hewan untuk dieksploitasi oleh penduduk asli awal. Dimulai sekitar lima belas ribu tahun yang lalu iklim es mulai moderat, menjadi lebih hangat dan kering. Selama ini banyak hewan game besar yang telah hadir selama era glasial sekarang mati. Pada akhir periode (ca. sepuluh ribu tahun yang lalu), bison raksasa (Bison antiquus) adalah contoh-satunya yang tersisa dari megafauna Ice Age banyak sekali ditemukan di sini.  Antara 7004 ribu tahun lalu Oklahoma mengalami kekeringan berkepanjangan masih tak tertandingi dalam keparahan dan durasi. Periode ini disebut Altithermal karena suhu yang lebih tinggi biasanya hadir di bulan-bulan musim semi dan musim panas. Padang rumput diperpanjang selama sebanyak dua pertiga dari negara ini, dengan hanya bagian timur dari wilayah mempertahankan karakter hutannya. Di beberapa daerah barat daya dan barat Oklahoma, kondisi mungkin telah menyerupai orang-orang dari New Mexico ini. Antelope, bison, kelinci, dan hewan lain yang menghuni banyak Oklahoma adalah spesies yang lebih baik disesuaikan dengan lingkungan gersang. Kondisi kering disajikan tantangan berat kepada kelompok-kelompok kecil pemburu dan pengumpul. Banyak dari orang-orang mungkin telah mundur ke timur margin, dimana kondisi lebih moderat menang. Namun, banyak bukti menunjukkan bahwa kelompok disesuaikan dengan kondisi yang keras di seluruh wilayah. Panas, kondisi kering perlahan-lahan mulai membaik, dan dengan sekitar tiga ribu tahun yang lalu iklim mirip dengan hari ini. Karena kelembaban meningkat dan agak dingin suhu hutan maju ke barat, dan padang rumput mundur. Komunitas hewan juga mulai mengekspresikan keseimbangan lebih baik antara dataran dan habitat hutan. Populasi manusia pasti juga diperluas di Oklahoma, daerah reoccupying yang mungkin hanya secara sporadis telah dilalui selama Altithermal. Dari sekitar seribu lima ratus tahun yang lalu sampai kira-kira 900-1000 tahun lalu, fluktuasi dalam kondisi iklim membawa periode curah hujan meningkat.  Apakah suhu yang lebih dingin atau lebih hangat daripada saat ini tidak terdokumentasi dengan baik. Namun, meningkatnya curah hujan memacu ekspansi tanaman hutan dan komunitas hewan ke arah barat, dengan mengorbankan masyarakat dataran-disesuaikan. Selama periode ini ditemukan bukti pertama untuk domestikasi spesies tumbuhan di kawasan itu (meskipun tidak secara khusus di Oklahoma), perkembangan mungkin membuat layak dengan kelembaban tanah meningkat. Periode curah hujan meningkat segera diikuti oleh salah satu kegersangan yang lebih besar, dimulai sekitar delapan ratus tahun lalu. Pertanian oleh masyarakat prasejarah benar-benar ditingkatkan sampai sekitar lima ratus tahun lalu, menunjukkan bahwa penurunan curah hujan mungkin telah menjadi fenomena bertahap. Sebuah kebangkitan jelas dalam komunitas tumbuhan dan hewan dinyatakan adaptasi lebih besar dataran. Kondisi kering mencapai puncaknya selama periode antara sekitar 604 ratus tahun lalu, bertepatan dengan waktu suhu secara signifikan lebih dingin kadang-kadang disebut sebagai "Little Ice Age. Perubahan iklim terbukti bencana bagi masyarakat pertanian di Oklahoma dan di tempat lain di wilayah ini, dengan banyak kelompok meninggalkan praktek-praktek pertanian dalam mendukung berburu bison nomaden. Eropa mengalami ini adegan terakhir dalam perjalanan iklim mereka ke Barat Daya dan bagian selatan Great Plains di abad ketujuhbelas pertengahan keenam belas dan awal.