Paleoceanografia
Também chamados de estudos paleoambientais, sem dúvida a identificação de eventos paleoceanográficos e a indicação de eventos paleoclimáticos é uma grande potencialidade da Estratigrafia Química. O princípio do método baseia-se no fato de que alterações biológicas, químicas e físicas que ocorrem nos oceanos, afetam a composição dos carbonatos gerados naquele determinado intervalo de tempo, assim como influenciam a matéria orgânica produzida. Geralmente os dados geoquímicos utilizados para este tipo de estudo é d18O (razão entre o isótopo 16O e 18O) e d13C (razão entre o isótopo 12C e 13C); os valores isotópicos podem ser obtidos a partir da análise química de amostras de fósseis (como foraminíferos e nanofósseis calcários) e podem ser obtidos a partir da análise em rocha total, geralmente realizada em rochas carbonáticas.
O controle isotópico do oxigênio, em relação à temperatura funcionada, de maneira simplificada, da seguinte forma: em condições interglaciais, íons de carbonato com átomos de 18O tendem a se manter em solução e os carbonatos precipitados sob estas condições são menos enriquecidos em 18O e mais enriquecidos em 16O (que é mais abundante na natureza). Um importante processo que produz modificações na composição isotópica do oxigênio da água do mar é a evaporação. Sendo a evaporação maior que a precipitação há concentração do isótopo 18O no oceano (além do aumento da salinidade).
Durante os períodos glaciais o vapor d’água enriquecido em 16O não retorna aos oceanos em forma de chuva, permanecendo retido nos continentes em forma de gelo, o que gera um aumento relativo do isótopo 18O nas águas oceânicas.
Nesta situação os carbonatos gerados serão mais enriquecidos em d18O, e as diferenças na composição isotópica da água oceânica causadas por condições de glaciação poderão ser percebidas, no estudo dos isótopos.
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