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EIN Leitfossil ist ein Fossil das kann man gebrauchen Gesteinsschicht zu Datum. Die Verwendung von Leitfossilien basiert auf der Annahme, dass unterschiedliche Gesteinsschichten mit den gleichen Fossilien im gleichen Zeitraum abgelagert wurden. Ein gutes Leitfossil ist leicht zu identifizieren und stammt von einer Tier- oder Pflanzenart, die über einen kurzen Zeitraum weit verbreitet war. Je kürzer eine bestimmte Art lebte, desto genauer lässt sich eine Gesteinsschicht datieren.
Für die Kambrium sein Trilobiten die wichtigsten Leitfossilien, für die Ordovizian und der Silur werde auch Graptolithen gebraucht und für den Zeitraum der Devon bis es Kreide häufig Ammoniten.
Das Prinzip der Leitfossilien war am Anfang 19. Jahrhundert erstmals systematisch angewendet von der britisch Geologe William Smith. Das DeutscheLeopold von Buch war der erste, der das Konzept beschrieb und benennt.