Le travail principal de la Sous-Commission de la Stratigraphie Quaternaire est la subdivision formelle de la Série du Pléistocène / Époque. Initialement, cette division était destinée à formaliser les Sous-Séries Inférieures, Moyennes et Supérieures ou les divisions Subépoch Précoces, Moyennes et Tardives, mais une décision de l’Exécutif de l’Union Internationale des Sciences Géologiques en 2009 a conduit à la nécessité de diviser initialement la Série / Époque en « étapes standard ».
Deux grands types de subdivisions ont été proposés pour la série du Pléistocène. Une subdivision standard au niveau des étages a été préconisée par les travailleurs sur la base de sections dans des sédiments marins élevés et peu profonds en Italie. En effet, avec la ratification, en 2009, du Stade Gélasien comme stade basal du Pléistocène, le Guide Stratigraphique International exige que le reste du Pléistocène soit subdivisé en un ou plusieurs stades formels. Dans le même temps, cependant, les scientifiques de la terre concernés par les séquences terrestres et, dans une moindre mesure, les séquences marines peu profondes ont adopté des schémas de subdivision régionaux. Les régimes régionaux ont été favorisés en raison des difficultés de corrélation mondiale. Dans ces schémas, des unités d’échelle plus grandes de sous-séries (sous-époques) ont été adoptées. Par exemple, en ex-URSS, et en particulier en Russie européenne, le Pléistocène est divisé en l’Éopléistocène, équivalent à la sous-série du Pléistocène inférieur, et le Néopléistocène, équivalent à la sous-série du Pléistocène moyen et tardif.
Une subdivision tripartite quasi formelle du Pléistocène en Inférieur (Début), Moyen et Supérieur (Fin) est utilisée depuis les années 1930.La première utilisation des termes Pléistocène Inférieur, Moyen et Supérieur a eu lieu lors du deuxième Congrès de l’Association Internationale du Quaternaire (INQUA) à Leningrad en 1932, bien qu’ils aient pu être utilisés de manière lâche avant cette époque. Leur première utilisation dans un sens formel en anglais remonte à 1935 et était basée sur des assemblages caractéristiques de fossiles de vertébrés de la séquence européenne.
Les travailleurs italiens ont proposé l’Étage Calabrais, comme le prochain plus jeune étage du Pléistocène au-dessus du Gélasien, avec un GSSP défini à la section Vrica, ancien GSSP pour la Série du Pléistocène. Il est donc proposé que la Sous-Série du Pléistocène Inférieur soit définie pour comprendre à la fois les Étages Gélasien et Calabrais.
Pléistocène Moyen
Il a été recommandé que « Le début du Pléistocène Moyen soit défini de manière à coïncider ou à être lié à l’Époque Inversée de Matuyama et à l’Époque Normale de Brunhes de la chronologie paléomagnétique. Une recommandation similaire a été faite par le Groupe de travail de la Commission INQUA sur la stratigraphie / ICS sur la Subdivision majeure du Pléistocène, lors du XIIe Congrès INQUA à Ottawa en 1987, qui a placé la limite Inférieure moyenne à l’inversion magnétique de Brunhes–Matuyama. Cependant, bien que des PSSG potentiels au Japon, en Italie et en Nouvelle-Zélande aient été discutés, aucune décision n’a été prise. Il a également été préconisé la limite Matuyama-Brunhes (MBB), soulignant qu’elle constituait le marqueur chronostratigraphique le plus reconnaissable dans les dépôts continentaux altérés.
À l’heure actuelle, le Groupe de travail SQS sur la limite du Pléistocène Inférieur et Moyen envisage des sections candidates en Italie et au Japon, après avoir décidé lors du 32e Congrès géologique International à Florence en 2004 de placer la limite aussi près que possible du MBB. L’âge du MBB est estimé à 781 ka dans l’échelle de temps réglée astronomiquement.
Les travailleurs italiens ont proposé un « Stade ionien » au-dessus du Stade calabrais dans les sections maritimes italiennes. La limite basale de l' »Étage Ionien » est représentée en deux sections, la Vallée de la Manche en Calabre et le Montalbano Jonico dans la partie centrale de l’avant-pied des Apennins. Les deux séquences ont été corrélées à l’aide de plusieurs paramètres, y compris la biochimie des nannofossiles calcaires, la palynologie, la stratigraphie isotopique et la téphrostratigraphie. La section de Montalbano Jonico représenterait le stratotype limite le plus approprié, sauf que les tentatives d’obtenir une magnétostratigraphie à partir de cette section ont échoué (Sagnotti et al. 2010).
Il est proposé que la Sous-Série du Pléistocène moyen soit composée d’un seul étage – l’Étage Ionien. Un groupe de travail de la Sous–Commission de la stratigraphie quaternaire de l’ICS examine actuellement trois sections candidates pour le GSSP – les sections de Montalbano Jonico et Valle di Manche en Italie et la section de Chiba au Japon.
Pléistocène supérieur
La frontière entre le Pléistocène Moyen et le Pléistocène supérieur n’a pas encore été formellement définie par l’IUGS. Cependant, dès le 2ème Congrès d’ENQUA à Leningrad en 1932, il a été décidé de définir la limite à la base du Dernier Interglaciaire (Stade Eémien). Plus récemment, la limite inférieure du Pléistocène supérieur a été placée à la base du Stade isotopique marin 5 (MIS 5), sur la base d’une proposition de la Commission INQUA sur la stratigraphie. Cette proposition découle naturellement de l’acceptation que le MIS 5, sous-étage e, est l’équivalent océanique de l’étage Eémien terrestre du nord-ouest de l’Europe interglaciaire.
Des analyses polliniques détaillées de carottes de haute mer à l’ouest du Portugal ont montré que la base du MIS 5 est quelque 6 ka plus tôt que la base de l’Eémien. Par conséquent, il a été proposé que, conformément à l’association historique de la frontière avec la base de l’Eemien, le GSSP soit défini dans une séquence centrale à haute résolution à partir du Terminal d’Amsterdam – qui est à la fois le parastratotype et le stratotype unitaire de l’étage Eemien.
Le stade et la limite du stade sont reconnus sur la base d’une biostratigraphie multidisciplinaire, la limite étant placée à l’expansion du pollen des arbres forestiers au-dessus de 50% de l’assemblage pollinique total, pratique courante dans le nord-ouest de l’Europe. En particulier, le GSSP dans le forage terminal d’Amsterdam est basé sur la forte élévation de la courbe de pollen de Betula (bouleau) à ce stade. Une augmentation similaire de la courbe de Bétula est caractéristique de nombreux diagrammes de pollen de l’Eémien à travers l’Europe et est considérée comme une réponse synchrone à l’amélioration climatique, peut-être en quelques décennies, comme on l’observe lors de la transition du Dernier Glaciaire à l’Holocène. Un âge de 127,2 ka est estimé pour la base de l’Eémien à partir d’un enregistrement daté varvé à Monticchio, en Italie.
Les stratigraphes italiens ont proposé l’étage Tarantien pour l’intervalle correspondant au Pléistocène supérieur, c’est-à-dire de la base de l’Eémien à la base de l’Holocène, pour les séquences marines en Italie. Ainsi, le Pléistocène supérieur comprendrait un seul étage.
Quaternaire précoce, Moyen et Tardif
Les termes Quaternaire Précoce, Moyen ou tardif apparaissent fréquemment dans la littérature. Le terme Quaternaire, qui a le statut Système / Période, ne peut pas être divisé de cette manière, sauf de manière informelle. En général, il est important d’éviter l’utilisation de tels termes, dans la mesure du possible. S’ils sont utilisés, les mots early, middle ou late ne doivent être utilisés qu’avec de petites lettres (c’est-à-dire minuscules). En effet, ces divisions sont informelles et n’ont pas le statut de divisions du terme Quaternaire. Les sous-divisions « Début », « Milieu » ou « Fin » ne s’appliquent qu’au mot Pléistocène (à l’exclusion de la Série / Époque Holocène). Si l’on souhaite inclure l’Holocène et le Pléistocène supérieur, le terme recommandé est « Quaternaire tardif ».