什麽是“金釘子”?
“金釘子”是定義(yi) 和區別全球不同年代所形成的地層的唯一標準。一顆“金釘子”的成功獲取,標誌著一個(ge) 國家在這一領域的地學研究成果達到世界領先水平
我們(men) 生活的地球,已有46億(yi) 年的演化曆史,生命演化的奧秘就保存在層層岩石中。試想一下,如果把地球的年代地層,變成像曆史朝代表“唐宋元明清”一樣清晰,我們(men) 就能讀懂每個(ge) 時間地層單位內(nei) 所形成的岩石和相關(guan) 的地質事件。
“金釘子”是國際地層委員會(hui) 和國際地質科學聯合會(hui) 批準的,引用鐵路修建史上的“金釘子”一詞,將其作為(wei) 劃分全球地質年代界線的時代標誌。
“金釘子”是定義(yi) 和區別全球不同年代所形成的地層的唯一標準,以此解決(jue) 全球地質曆史的時間對比問題。科學家將地球46億(yi) 年以來的地層單位,分為(wei) “宇、界、係、統、階”5級,相應的時間單位就是“宙、代、紀、世、期”5個(ge) 時期。其實每一個(ge) 地質時代“金釘子”的選取很有講究,要經過對全球相關(guan) 時代地層調查研究,並組織有關(guan) 專(zhuan) 家詳細調查研究和按程序投票表決(jue) 。可以說,一顆“金釘子”的成功獲取,標誌著一個(ge) 國家在這一領域的地學研究成果達到世界領先水平。
大美中國,山川遼闊。在神州大地尋找和建立“金釘子”,需要攻克一個(ge) 個(ge) 科學難題。一顆“金釘子”“入圍”的基本條件是:地層出露連續,發育完整,不存在重大的岩性、岩相變化,沒有受到後期構造作用的改造、破壞;“金釘子”剖麵必須化石豐(feng) 富,產(chan) 有可進行區域和全球對比的多門類化石。全球範圍內(nei) 研究與(yu) 此時間段有關(guan) 的科學問題,都要以此為(wei) 標準對比;“金釘子”剖麵需開展包括生物地層學在內(nei) 的多學科綜合研究,並公開發表,得到國際同行的廣泛認同。最重要的是,一顆“金釘子”在全球可能有多個(ge) 滿足條件的候選剖麵參與(yu) 競爭(zheng) 。我們(men) 在尊重國際規則的同時,也要將我們(men) 候選剖麵的優(you) 勢呈現在國際同行麵前。
每一顆“金釘子”都有其獨特的一麵。我國第一顆“金釘子”是1997年在浙江常山黃泥塘剖麵所獲得的奧陶係達瑞威爾階底界“金釘子”,該“金釘子”剖麵發育了豐(feng) 富的筆石、牙形石、幾丁蟲、疑源類等多門類化石,特別是筆石化石,具有分布範圍廣、演化迅速、化石豐(feng) 度、分異度高的特點,其中不乏具有全球對比潛力的標準化石。科學家在該剖麵共識別出10個(ge) 連續的筆石帶,證明了在該剖麵筆石生物演化序列是連續的、完整的,不存在沉積間斷,即該剖麵不存在時間段的缺失;同時該剖麵的10個(ge) 筆石帶也為(wei) 4.70—4.58億(yi) 年前的地史階段精細劃分標定了“刻度”。在這些筆石化石中,澳洲齒狀波曲筆石最終被選為(wei) 達瑞威爾階底界的標誌化石,它首次出現的位置,代表了地球演化過程中的一個(ge) 關(guan) 鍵時間節點,即距今4.67億(yi) 年前的那一刻。
如果說楔下一顆“金釘子”不容易,保護好這些珍稀地質遺跡更是一道時代難題。根據國際慣例和要求,“金釘子”所在國家和地區要允許自由進入研究和永久保護剖麵。經過社會(hui) 各界共同努力,我國“金釘子”所在地大多數都已成為(wei) 各地質院校和油氣部門的教育實習(xi) 基地,每年都有來自國內(nei) 外的眾(zhong) 多地質學家和工作者前來參觀學習(xi) 。
地球46億(yi) 年的演化進程中,發生了一係列重大地質事件,通過“金釘子”一一確立,逐漸形成了全球統一的時間框架和年代地層框架,這些“金釘子”,包括前寒武紀的全球標準地層年齡和寒武紀以來(距今5.4億(yi) 年)的全球年代地層界線層型剖麵和點位,共計116個(ge) 。在擬建的116個(ge) “金釘子”中已建立了90個(ge) 。我國已建立了11顆,成為(wei) 數量最多的國家之一。
未來“金釘子”的研究仍將繼續。隨著研究不斷深入,全球統一的時間框架和年代地層框架也會(hui) 適時調整,包括待建“金釘子”的確立、已有“金釘子”的厘定、部分斷代年代地層框架的建立與(yu) 調整等。目前仍有26顆“金釘子”尚未建立,建立完成全部“金釘子”還需要很長時間。隨著地質年代表的不斷完善,將提供統一的高精度的時間標尺和“通用語言”,使全球能夠在統一的時間尺度上,探討全球地質環境變化和生態保護、修複與(yu) 治理,探討全球礦產(chan) 資源、能源分布與(yu) 富集,探討生命起源及生物與(yu) 環境協同演化等,為(wei) 保護地球這一人類共有的家園貢獻力量。
(作者為(wei) 自然資源部中國地質調查局武漢地質調查中心研究員,本報記者常欽采訪整理)
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