什么是“金钉子”？

来源:人民日报作者:汪啸风发布时间:2023-02-21

　　我们生活的地球，已有46亿年的演化历史，生命演化的奥秘就保存在层层岩石中。试想一下，如果把地球的年代地层，变成像历史朝代表“唐宋元明清”一样清晰，我们就能读懂每个时间地层单位内所形成的岩石和相关的地质事件。

　　“金钉子”是国际地层委员会和国际地质科学联合会批准的，引用铁路修建史上的“金钉子”一词，将其作为划分全球地质年代界线的时代标志。

　　“金钉子”是定义和区别全球不同年代所形成的地层的唯一标准，以此解决全球地质历史的时间对比问题。科学家将地球46亿年以来的地层单位，分为“宇、界、系、统、阶”5级，相应的时间单位就是“宙、代、纪、世、期”5个时期。其实每一个地质时代“金钉子”的选取很有讲究，要经过对全球相关时代地层调查研究，并组织有关专家详细调查研究和按程序投票表决。可以说，一颗“金钉子”的成功获取，标志着一个国家在这一领域的地学研究成果达到世界领先水平。

　　大美中国，山川辽阔。在神州大地寻找和建立“金钉子”，需要攻克一个个科学难题。一颗“金钉子”“入围”的基本条件是：地层出露连续，发育完整，不存在重大的岩性、岩相变化，没有受到后期构造作用的改造、破坏；“金钉子”剖面必须化石丰富，产有可进行区域和全球对比的多门类化石。全球范围内研究与此时间段有关的科学问题，都要以此为标准对比；“金钉子”剖面需开展包括生物地层学在内的多学科综合研究，并公开发表，得到国际同行的广泛认同。最重要的是，一颗“金钉子”在全球可能有多个满足条件的候选剖面参与竞争。我们在尊重国际规则的同时，也要将我们候选剖面的优势呈现在国际同行面前。

　　每一颗“金钉子”都有其独特的一面。我国第一颗“金钉子”是1997年在浙江常山黄泥塘剖面所获得的奥陶系达瑞威尔阶底界“金钉子”，该“金钉子”剖面发育了丰富的笔石、牙形石、几丁虫、疑源类等多门类化石，特别是笔石化石，具有分布范围广、演化迅速、化石丰度、分异度高的特点，其中不乏具有全球对比潜力的标准化石。科学家在该剖面共识别出10个连续的笔石带，证明了在该剖面笔石生物演化序列是连续的、完整的，不存在沉积间断，即该剖面不存在时间段的缺失；同时该剖面的10个笔石带也为4.70—4.58亿年前的地史阶段精细划分标定了“刻度”。在这些笔石化石中，澳洲齿状波曲笔石最终被选为达瑞威尔阶底界的标志化石，它首次出现的位置，代表了地球演化过程中的一个关键时间节点，即距今4.67亿年前的那一刻。

　　如果说楔下一颗“金钉子”不容易，保护好这些珍稀地质遗迹更是一道时代难题。根据国际惯例和要求，“金钉子”所在国家和地区要允许自由进入研究和永久保护剖面。经过社会各界共同努力，我国“金钉子”所在地大多数都已成为各地质院校和油气部门的教育实习基地，每年都有来自国内外的众多地质学家和工作者前来参观学习。

　　地球46亿年的演化进程中，发生了一系列重大地质事件，通过“金钉子”一一确立，逐渐形成了全球统一的时间框架和年代地层框架，这些“金钉子”，包括前寒武纪的全球标准地层年龄和寒武纪以来（距今5.4亿年）的全球年代地层界线层型剖面和点位，共计116个。在拟建的116个“金钉子”中已建立了90个。我国已建立了11颗，成为数量最多的国家之一。

　　未来“金钉子”的研究仍将继续。随着研究不断深入，全球统一的时间框架和年代地层框架也会适时调整，包括待建“金钉子”的确立、已有“金钉子”的厘定、部分断代年代地层框架的建立与调整等。目前仍有26颗“金钉子”尚未建立，建立完成全部“金钉子”还需要很长时间。随着地质年代表的不断完善，将提供统一的高精度的时间标尺和“通用语言”，使全球能够在统一的时间尺度上，探讨全球地质环境变化和生态保护、修复与治理，探讨全球矿产资源、能源分布与富集，探讨生命起源及生物与环境协同演化等，为保护地球这一人类共有的家园贡献力量。

（作者为自然资源部中国地质调查局武汉地质调查中心研究员，人民日报记者常钦采访整理）

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