Chaque fossile nous dit quelque chose sur l'âge de la roche dans laquelle il se trouve, et les fossiles indexés sont ceux qui nous en disent le plus. Les fossiles d'index (également appelés fossiles clés ou fossiles de type) sont ceux qui sont utilisés pour définir les périodes de temps géologique.
Un bon indice fossile est celui qui a quatre caractéristiques: il est distinctif, répandu, abondant et limité dans le temps géologique. Parce que la plupart des roches fossiles se sont formées dans l'océan, les principaux fossiles indexés sont des organismes marins. Cela étant dit, certains organismes terrestres sont utiles dans les jeunes roches et les régions spécifiques.
Tout type d'organisme peut être distinctif, mais peu sont répandus. De nombreux fossiles index importants sont des organismes qui commencent leur vie sous forme d'œufs flottants et de stades infantiles, ce qui leur a permis de peupler le monde en utilisant les courants océaniques. Les plus réussis de ceux-ci sont devenus abondants, mais en même temps, ils sont devenus les plus vulnérables aux changements environnementaux et à l'extinction. Ainsi, leur séjour sur Terre peut avoir été limité à une courte période de temps. Cette caractéristique de boom-and-bust est ce qui fait les meilleurs fossiles d'indice.
Prenons les trilobites, un très bon indice fossile pour les roches paléozoïques qui vivaient dans toutes les parties de l'océan. Les trilobites étaient une classe d'animaux, tout comme les mammifères ou les reptiles, ce qui signifie que les espèces individuelles au sein de la classe présentaient des différences notables. Les trilobites évoluaient constamment de nouvelles espèces au cours de leur existence, qui a duré 270 millions d'années du Cambrien moyen à la fin de la période permienne, ou presque sur toute la longueur du Paléozoïque. Parce qu'ils étaient des animaux mobiles, ils avaient tendance à habiter de vastes zones, même mondiales. Ils étaient également des invertébrés à carapace dure, de sorte qu'ils se fossilisaient facilement. Ces fossiles sont assez grands pour être étudiés sans microscope.
D'autres fossiles index de ce type comprennent les ammonites, les crinoïdes, les coraux rugueux, les brachiopodes, les bryozoaires et les mollusques. L'USGS propose une liste plus détaillée des fossiles d'invertébrés (avec des noms scientifiques uniquement).
D'autres fossiles majeurs sont de petite taille ou microscopiques, une partie du plancton flottant dans l'océan mondial. Ils sont pratiques en raison de leur petite taille. Ils peuvent être trouvés même dans de petits morceaux de roche, tels que des déblais de forage. Parce que leurs minuscules corps ont plu sur tout l'océan, ils peuvent être trouvés dans toutes sortes de roches. Par conséquent, l'industrie pétrolière a fait un grand usage des microfossiles index et le temps géologique est décomposé en détails assez fins par divers schémas basés sur des graptolites, des fusulinides, des diatomées et des radiolaires..
Les roches du plancher océanique sont géologiquement jeunes, car elles sont constamment subduites et recyclées dans le manteau terrestre. Ainsi, les fossiles d'indice marin de plus de 200 millions d'années se trouvent normalement dans les strates sédimentaires terrestres dans des zones autrefois couvertes par les mers..
Pour les roches terrestres, qui se forment sur terre, les fossiles d'indices régionaux ou continentaux peuvent inclure de petits rongeurs qui évoluent rapidement, ainsi que des animaux plus gros qui ont de larges étendues géographiques. Celles-ci forment la base des divisions temporelles provinciales.
Les fossiles d'index sont utilisés dans l'architecture formelle du temps géologique pour définir les âges, les époques, les périodes et les époques de l'échelle de temps géologique. Certaines des limites de ces subdivisions sont définies par des événements d'extinction de masse, comme l'extinction permienne-triasique. La preuve de ces événements se trouve dans les archives fossiles partout où il y a une disparition de grands groupes d'espèces dans un court laps de temps géologiquement.
Les types de fossiles associés incluent le fossile caractéristique, un fossile qui appartient à une période mais ne le définit pas, et le fossile guide, celui qui aide à réduire une plage de temps plutôt qu'à le clouer..