
在浙江省湖州市長興縣煤山滿目青翠的山巒之中,隱匿著能解鎖地球46億年歷史奧秘的寶貝。這個寶貝就是獲得全球地質學家一致認可的金釘子。名中雖帶金字,但金釘子卻并非由黃金鑄造而成,它是釘牢在地層中的科學坐標,為地球歷史書寫下無可爭議的篇章。
作為全球標準層型剖面和點位(GSSP)的俗稱,金釘子自1956年被提出以來,就肩負著為地球歷史確立世界通用的“時間標尺”的重任。它由國際地質科學聯合會審定,是全球地質年代的唯一“法定”標準點。至今,中國已“奪得”11枚金釘子,數量位居世界第二。這充分彰顯了中國在地質研究領域的重要貢獻。
要想進一步理解金釘子,我們可將地球的歷史想象為一部巨著,地層是書頁,記錄著不同的地質年代和生命故事,金釘子就是全球科學家通用的“頁碼”。有了它,就可避免出現侏羅紀公園在亞洲和美洲被標注為不同的年代的狀況。
就像秦始皇統一度量衡一樣,金釘子為地球歷史確立了世界通用的“度量衡”,其統一全球地質研究標準的價值不可估量。
一枚金釘子的誕生,堪比申辦一場地質學界的“奧運會”,競爭極為激烈,要經過多輪探討,才能最終被確認。

長興煤山是全球唯一擁有兩枚璀璨金釘子的地質剖面,分別釘住了地質史上兩個至關重要的轉折點。2022年,長興煤山金釘子剖面和內蒙古巴丹吉林沙漠必魯圖高大沙山和湖泊(具體內容詳見本期《知識就是力量》雜志)等我國7個地質遺產地,一同入圍全球首批100個地質遺產地名錄。
2001年確立的二疊系-三疊系界線金釘子,位于長興煤山D剖面第25層之底,它是古生代結束與中生代開始的分水嶺。更重要的是,它標志著地球生命史上最慘烈的生物大滅絕事件發生的瞬間——當時有約96%的海洋生物和70%的陸地生物在極短時間內消失。
這枚金釘子的確立,基于牙形石(Hindeodus parvus)的首現,輔以碳同位素異常、銥元素富集等多重證據,共同鎖定了這場全球性災難的起點,為研究生物大滅絕提供了最精確的時間標尺。

2005年確立的長興階金釘子,位于長興煤山D剖面27c層之底,精準標定了二疊紀最后一個時代“長興階”(距今2.62億~2.53億年)的開始。它的確立同樣依賴于微小而關鍵的牙形石。科學家在這里發現了牙形石的首現層位,如同打開特定時間鎖的鑰匙,為我們了解二疊紀最后一個時代的地質和生命狀況,提供了準確的時間起點。

長興煤山剖面能承載兩枚金釘子,絕非偶然,獨特的地質條件是其價值的獨特支撐。
其一,地層“歷史書”完整清晰。這里連續沉積了二疊紀晚期到三疊紀早期的海相地層,像一本保存完好、頁面清晰的地球歷史書,極少被地質運動破壞或缺失,為研究提供了完整的素材。
其二,化石“密碼”豐富精準。地層中蘊含極其豐富的標準化石(如牙形石、菊石、?類),它們演化迅速、分布廣泛,是劃分年代的絕佳“指紋”。特別是標志性的牙形石,在煤山剖面序列清晰、易于識別,為金釘子的確立提供了關鍵依據。
其三,地球“傷疤”記錄詳實。大滅絕事件在地層中留下了深刻的“傷疤”,如化石種類的急劇變化、碳同位素的劇烈負偏、特殊礦物層,都被完美保留,為研究地球環境變化提供了珍貴資料。
其四,全球可對比性強。長興煤山剖面所記錄的地質事件和化石序列,在全球其他同時代地層中都能找到對應,使其成為全球對比的可靠基準。
長興煤山的金釘子,其世界價值遠超地質研究本身,深刻影響人類對地球及自身的認知。它統一了全球地質年表,為全球地質學家研究2.5億年前后地球歷史事件提供了統一時間框架,讓所有相關研究都有了可對比的準繩。
在解碼生命大滅絕事件成因方面,它提供了最精確的時間標尺和地質檔案,為探索生命演化提供了重要線索。
由于礦產資源的形成與特定地質時代和環境相關。統一的地質時間框架有助于提高礦產資源勘探和預測的效率,為人類尋找資源提供幫助。
更重要的是,金釘子為我們深入理解地球系統提供依據,為理解當今地球面臨的全球變化挑戰提供重要借鑒。同時,它也是中國地質學走向世界舞臺中央的重要標志,體現了科學無國界的國際合作精神。
站在長興煤山的金釘子剖面旁,指尖劃過那層標志著大滅絕事件開始的薄薄黏土層,仿佛能觸摸到2.5億年前地球的脈搏。那次災難的成因雖仍在探索(西伯利亞超級火山噴發是主流觀點),但環境劇變導致生態系統崩潰的教訓振聾發聵。
長興煤山的金釘子不僅釘住了過去,更像一面鏡子,映照出人類活動對地球環境的深刻影響。它警示我們:尊重自然規律、保護生物多樣性、應對氣候變化,關乎人類自身文明的存續。
長興煤山的金釘子,是凝固在地層中的科學豐碑,是地球饋贈給全人類的寶貴遺產。它們無聲地訴說著地球的滄桑巨變,嚴謹地丈量著地質歷史的深度,更深刻地啟示著人類與地球和諧共生的未來之路。了解金釘子,就是在理解地球統一的歷史語言,認識人類在浩瀚地質時空中的位置與責任。
第1枚 1997年 浙江常山縣黃泥塘奧陶系達瑞威爾階底界
第2枚 2001年 浙江長興縣煤山二疊系-三疊系底界
第3枚 2003年 湖南花垣縣排碧鄉寒武系排碧階底界
第4枚 2005年 位于廣西來賓市蓬萊灘二疊系吳家坪階底界
第5枚 2005年 浙江長興縣煤山二疊系長興階底界
第6枚 2006年 湖北宜昌市王家灣奧陶系赫南特階底界
第7枚 2007年 湖北宜昌市黃花場奧陶系第三階底界
第8枚 2007年 湖南古丈縣羅依溪寒武系古丈階底界
第9枚 2008年 廣西柳州市碰沖石炭系維憲階底界
第10枚 2011年 浙江江山市碓邊村寒武系江山階底界
第11枚 2018年 貴州劍河縣八郎村寒武系第三統和第五階共同底界
(責任編輯 / 王佳璇" 美術編輯 / 周游)