“金釘子”是什么？

●小琪 編

大家可曾聽說過這樣一則新聞：國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會以全票的表決結(jié)果，批準(zhǔn)把全球寒武系第三統(tǒng)和第五階共同底界的標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位(“金釘子”)建立在貴州省黔東南州劍河縣，這是我國的第11顆“金釘子”，至此，我國成為全球“金釘子”最多的國家。那么，大家知道“金釘子”是什么嗎？

用18K金制成的道釘與地層界線上的“金釘子”標(biāo)記

了解“金釘子”

金釘子是“全球界線層型剖面和點(diǎn)位”（GSSP）的俗稱，是為了在全球范圍內(nèi)有效探索地球歷史上同步發(fā)生的各種地質(zhì)事件而尋找的一些特別的地層剖面和地質(zhì)點(diǎn)，以此作為劃分全球各時代地層的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。“金釘子”一旦釘下，這個地點(diǎn)就成為國際地質(zhì)學(xué)某一地質(zhì)時代分界點(diǎn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。因此它的確立是地層學(xué)研究的一項(xiàng)極高科學(xué)榮譽(yù)，對于了解地球歷史、探求地球生物演化奧秘等具有重要意義，歷來是世界地質(zhì)學(xué)家研究的熱點(diǎn)和激烈競爭的領(lǐng)域。

黃泥塘“金釘子”——1997年批準(zhǔn)的浙江常山縣奧陶系達(dá)瑞威爾階層型剖面。

“金釘子”原本不是地質(zhì)學(xué)的名詞，它來源于人類的鐵路修建史。1869年，美國首條橫穿美洲大陸的鐵路貫通，這條鐵路對美國的發(fā)展意義極其深遠(yuǎn)。為了紀(jì)念鐵路的成功修建，鐵路落成慶典上，人們在最后一根特制月桂枕木上，釘下了最后4顆有特殊意義的特制道釘，其中2枚含有成色不等的黃金。最后一枚道釘含17.5克拉黃金，重436g。這枚“最后的道釘（The Last Spike）”，四面刻有太平洋鐵路的奠基和竣工日期、鐵路指揮長等官員的姓名，并提有“May God continue the unity of our country, as this railroad unites the two great oceans of the world”（就像這條鐵路連接世界兩大洋那樣，愿上帝使我們的國家繼續(xù)統(tǒng)一）等字句，頂端刻有“LAST SPIKE”標(biāo)記。隨著最后一枚黃金道釘?shù)男ㄈ耄窖箬F路這項(xiàng)偉大工程勝利竣工。

蓬萊灘“金釘子”——2004年批準(zhǔn)的廣西來賓市蓬萊灘樂平統(tǒng)底界層型剖面。

長興“金釘子”——2005年批準(zhǔn)的浙江長興縣煤山長興階－吳家坪階層型剖面。

王家灣“金釘子”——2006年批準(zhǔn)的湖北宜昌王家灣奧陶紀(jì)赫南特階層型剖面。

黃花場“金釘子”——2007年批準(zhǔn)的湖北省宜昌黃花場奧陶系第三階底界層型剖面。

由于建成的這條鐵路對當(dāng)時美國的經(jīng)濟(jì)、文化，特別對美國西部開發(fā)具有極為深遠(yuǎn)的意義，地質(zhì)學(xué)家借用了“Golden spike”，翻譯成中文就是“金釘子”，代表年代地層學(xué)中一項(xiàng)巨大工程的完成，也形象地表達(dá)了它是“釘進(jìn)”地球表面的一個有特殊含義的地理“點(diǎn)”，隱喻了它在年代地層學(xué)中具有重要地位和里程碑式的科學(xué)意義。因而，地層學(xué)研究中用“金釘子”代替了原本冗長而拗口的科學(xué)術(shù)語——全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位，既通俗簡單，又寓意深遠(yuǎn)。“金釘子”作為劃分地層年齡的標(biāo)尺，主要用于地質(zhì)年代劃分。它并不是真的用黃金打造的，甚至和金子沒有一丁點(diǎn)關(guān)系，雖然也是金閃閃的，但其實(shí)是用黃銅打造的，但是它在地層學(xué)上意義非凡，不亞于奧運(yùn)會金牌。

“金釘子”的重要性

地球形成46億年以來，在原始的地殼上，慢慢覆蓋起層層疊疊的巖石，為地球演變發(fā)展留下了一部石頭做成的“萬卷書”。在地質(zhì)學(xué)中，這些巖石便是地層，每一個地層都有其相應(yīng)的地質(zhì)年代，類似于“萬卷書”的頁碼一樣。地層學(xué)發(fā)展的數(shù)百年來，地層古生物工作者們從未間斷探索，為年代地層單位尋求共同的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行編碼。但是，由于定義混亂，缺乏統(tǒng)一，不僅造成地層劃分和對比的困難，也難以識別世界不同地區(qū)同步發(fā)生的地質(zhì)事件。

隨著1965年國際地層委員會成立后，“金釘子”被正式推廣，其定義的核心是以某種具有全球?qū)Ρ纫饬x的標(biāo)準(zhǔn)化石的“首現(xiàn)”作為相關(guān)地層劃分的標(biāo)準(zhǔn)。有了“金釘子”，全球的地質(zhì)工作者就有了“共同語言”。什么樣的地質(zhì)剖面才符合金釘子標(biāo)準(zhǔn)呢？它必須同時具備交通便利、巖層發(fā)育良好、化石含量豐富并且分布廣泛、容易識別等一系列條件。四十余年來，全球科學(xué)家在蒼莽大地的巖層中，共釘下了68顆“金釘子”。后來居上的中國，2011年以10顆“金釘子”位居金牌榜首（2017年意大利“金釘子”也達(dá)到10顆）。

第11枚“金釘子”——2018年批準(zhǔn)的貴州省黔東南州劍河縣寒武系烏溜階“金釘子”。

江山“金釘子”——2011年批準(zhǔn)的浙江江山市寒武系第九階（江山階）層型剖面。

碰沖“金釘子”——2008年批準(zhǔn)的廣西柳州市碰沖石炭系維憲階層型剖面。

花垣排碧“金釘子”——2001年批準(zhǔn)的湖南花垣縣排碧鄉(xiāng)中－上寒武統(tǒng)（排碧階）層型剖面。

長興灰?guī)r“金釘子”——2000年批準(zhǔn)的浙江長興縣煤山二疊－三疊紀(jì)層型剖面。

我國的“金釘子”

在我國建立的前10枚“金釘子”分別指：寒武系第三統(tǒng)古丈階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、寒武系芙蓉統(tǒng)排碧階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、寒武系芙蓉統(tǒng)江山階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、奧陶系中奧陶統(tǒng)大坪階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、奧陶系中奧陶統(tǒng)達(dá)瑞威爾階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、奧陶系上奧陶統(tǒng)赫南特階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、石炭系密西西比亞系中統(tǒng)維憲階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、二疊系樂平統(tǒng)吳家坪階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、二疊系樂平統(tǒng)長興階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位、三疊系下三疊統(tǒng)印度階全球標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位。

十枚“金釘子”中份量最重的一枚位于浙江長興煤山，這枚“金釘子”確立了全球二疊紀(jì)——三疊紀(jì)界線層型剖面和點(diǎn)，既是兩系之間的界線，又是古生界與中生界的分界，被認(rèn)為是地質(zhì)歷史上三個最大的斷代“金釘子”之一。同時浙江長興煤山剖面是全球唯一的擁有兩枚“金釘子”的地質(zhì)剖面，另一個“金釘子”是二疊系最頂部的長興階的底界。如此的獨(dú)特性，使得浙江長興“金釘子”已經(jīng)建成為國家AAAA級旅游風(fēng)景區(qū)和全國科普教育基地，已經(jīng)不僅僅限于巖層剖面和紀(jì)念碑。