探秘江山“金钉子”

hgy207 · 发表于 2011-8-23 09:47

来源：中国地质调查局网站（2011年8月23日）
—— 访中国科学院南京地质古生物研究所研究员彭善池

8月10日，中国科学院南京地质古生物研究所对外宣布，国际地科联主席Alberto C. Riccardi8月3日签署文件，寒武系江山阶“金钉子”正式在我国浙江江山确立。
　　江山阶“金钉子”由中科院南京地质古生物研究所彭善池研究员及其研究团队8年研究所得。“它是在我国确立的第十枚‘金钉子’。它的确立，使我国一跃而成目前世界上拥有‘金钉子’最多的国家。”谈起这枚“金钉子”，彭善池激动不已。
　　“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的国际地位
　　彭善池表示，“金钉子”是全世界科学家公认的、全球范围内某一特定地质时代划分对比的标准，钉下一枚“金钉子”不仅是地质学家的光荣，更是国家的至高荣誉。
　　据他介绍，地层学的“金钉子”是“全球层型剖面和点位”的俗称。“地球已有约46亿年历史，时间长河在地球地层上留下了烙印。如同记录年代的单位年、月、日一样，地球地层也有它自己的年表，依次分为宇、界、系、统、阶。其中，阶是基本单位。”彭善池说，“每一个地层的界线均有一个全球公认的标准地质剖面，‘金钉子’便是这个剖面上的一个点位。”
　　如何寻找这个特定点位？彭善池说，这主要借助于生物化石。一些化石物种生活在特定的地质时期，且又广泛分布，它便可以作为特定地层的标志。于是，地质学家能在标准地质剖面上寻找到一个特征明显、地理分布广泛的化石物种首次出现的位置，将此点位作为划分地层界线的“金钉子”。按国际要求，人们还要为“金钉子”竖立永久性标志。
　　彭善池表示，钉下一枚“金钉子”，无需花费大的力气；而寻找“金钉子”的位置，着实让地质学家煞费苦心。寻找一个理想的标准地质剖面，并在剖面上寻找一个理想点位，这一过程非常艰难，长达数年甚至几代地质学家努力获得的成果，要通过激烈的国际竞争和国际地层委员会专家的多轮表决，最后得到国际地质科学联合会的审核和审批。
　　“因此，‘金钉子’的成功获取往往标志着一个国家在地学领域的综合研究能力达到世界领先水平，其意义绝不亚于奥运金牌。”彭善池说。
　　中国第十枚金钉子落户一波三折
　　彭善池介绍，2003年起，他带领研究团队在浙江江山县碓边村附近研究寒武系第九阶底界的界线层型剖面，冲击江山阶“金钉子”。
　　上世纪80年代，该所已故卢衍豪院士等人曾对江山碓边剖面做过研究，特别对剖面的寒武系和奥陶系界线层段做过深入的调查，取得过重要进展，还提议将碓边剖面作为全球寒武系—奥陶系界线的候选层型。“遗憾的是，这次冲击寒武系—奥陶系界线‘金钉子’的尝试未能成功。其后，该剖面又受到人为破坏，失去研究寒武系第九阶‘金钉子’的价值。”彭善池说。
　　在此情形下，彭善池带领团队不得不另选剖面。经实地考察，在卢衍豪等人的剖面之南、约半里的同一向斜翼上，他们发现了较为理想的第九阶界线剖面，并进行了重新详测。彭善池将新的剖面命名为碓边B剖面。
　　经过对碓边B剖面近两年的生物地层研究，彭善池认为申请“金钉子”的时机到了。“该剖面所产的一种被称为东方拟球接子三叶虫最适合定义寒武系第九阶的底界。因为这一三叶虫的形态特殊、易于野外鉴定，地理分布也广，在众多的大陆上都发现过，可以做全球地层对比的媒介，而且在碓边B剖面上也很丰富，符合‘金钉子’剖面对关键化石的要求。”
　　2004年，在韩国举行的第九届国际寒武系再划分现场会议的大会报告中，彭善池提出以东方拟球接子三叶虫作为定义寒武系第九阶的首选物种，被国际地层委员会寒武系分会接受并表决通过，成为世界各国寻找和研究第九阶界线剖面的参照标准。
　　随后，彭善池团队按这个标准对碓边B剖面开展了多学科研究。2009年年底，他们终于全面完成了基于该剖面的“金钉子”的研究，向寒武系第九阶国际工作组提交了基于碓边B剖面的建立全球“江山阶”“金钉子”的申请报告。
　　彭善池介绍，除中国外，哈萨克斯坦和俄罗斯根据东方拟球接子在自己国家的剖面中的首现，也向寒武系第九阶国际工作组提交了在他们国家建立第九阶“金钉子”的申请报告。“经过国际工作组半年评估，2010年5月最后表决中，我国的碓边B剖面以86%的得票率在激烈的国际竞争中胜出，成为唯一的全球候选层型剖面。”彭善池说。
　　据他介绍，2010年和2011年初，国际地层委员会寒武系分会和国际地层委员会分别对碓边B剖面进行了两轮投票表决，分获88%选票和100%选票，获得通过。
　　2011年年初，国际地层委员会将中国申请建立全球江山阶“金钉子”的报告提交国际地质科学联合会审议。7月9日，该报告经国际地科联执委表决通过。8月3日，国际地科联主席签署文件，全球江山阶“金钉子”在我国得以正式确立。
　　我国已拥有第十枚“金钉子”，跃居全球“金钉子”数量第一
　　彭善池介绍，1977年于捷克确立的全球志留系/泥盆系界线层型剖面和点是全球第一枚金钉子。全球地层年表中一共有“金钉子”100余颗，而目前已经确立的有64颗。
　　“在此之前，中国、英国和意大利各有九枚‘金钉子’，并列‘金牌’榜首。江山阶‘金钉子’的确立，使我国拥有了第十枚‘金钉子’，也使我国一跃而成目前世界上拥有‘金钉子’最多的国家。”彭善池说。
　　彭善池介绍，我国在上世纪70年代末开始参与全球年代地层的研究，起步晚于其他国家10多年，以后虽然在前寒武系—寒武系、寒武系—奥陶系界线研究上取得突出成果，但由于种种原因未能获得这两枚“金钉子”。1994年，陈旭院士所领导的团队，率先取得突破，建立了我国第一颗“金钉子”——奥陶系达瑞威尔阶“金钉子”，从此，在中科院南京地质古生物所、中国地质大学（武汉）、中国地质科学院地质所和中国地质调查局武汉地质调查中心的科学家共同努力下，在我国相继建立了10枚“金钉子”，后来居上，取得“金钉子”数量全球第一的突出成绩。
　　让彭善池感到骄傲的是，江山阶“金钉子”是他的研究团队继确立寒武系排碧阶和古丈阶“金钉子”之后，在我国所确立的第3枚“金钉子”，也是中科院南京地质古生物研究所主持确立的第7枚“金钉子”。
　　“我国目前确立的‘金钉子’已占全球‘金钉子’总数的近1/6，显示了我国在年代地层研究领域的领先水平。”彭善池说，“特别有意义的是，在这些‘金钉子’所定义的年代地层单位中，有8 个年代地层单位，即‘乐平统’、‘吴家坪阶’、‘长兴阶’、‘大坪阶’、‘芙蓉统’、‘排碧阶’和‘古丈阶’、‘江山阶’是以我国的地名命名的，它们和‘金钉子’一道，已在《国际地层表》中占据了应有的地位。我国科学家力争把更多的‘金钉子’‘钉’在中国，为祖国赢得更多荣誉。从目前的研究情况看，我国的寒武系、石炭系和新元古界的某些剖面都有相当的竞争优势。”
　　“金钉子”的由来
　　“金钉子”一名源于美国的铁路修建史。1869年5月10日，在现今美国犹他州北部，美国首条横穿美洲大陆的铁路钉下了最后一颗钉子，这颗钉子是用18k金制成，它宣告了全长1776英里的铁路胜利竣工。这条铁路的修建在美国历史上具有里程碑的意义，对美国政治、经济、文化的影响极其深远，特别是对于美国西部开发战略的实施具有举足轻重的作用。为纪念这一事件，美国在1965年7月30日建立了“金钉子国家历史遗址”。从此，“金钉子”便成为重要地理位置的标志。全球年代地层单位界线层型剖面和点位在地质年代划分上的意义与美国铁路修建史上“金钉子”的重要历史意义和象征意义具有异曲同工之处，因而被借用到地层学中。
　　我国的十枚“金钉子”
　　达瑞威尔阶金钉子：1997年由中科院南京地质古生物所确立。位于浙江省常山县黄泥塘，也是奥陶系确立的第一颗“金钉子”。地层界线为达瑞威尔阶和大坪阶，同属奥陶系。
　　印度阶金钉子：2001年由中国地质大学（武汉）确立。位于浙江湖州长兴县煤山镇附近的煤山，地层界线为三叠系印度阶和二叠系长兴阶。它除定义印度阶底界外，还定义下三叠统、三叠系和中生界的底界，被认为是地质历史上三个最大的断代“金钉子”之一。它是中国确立的10颗“金钉子”中唯一定义界、系、统、阶四个不同级别单位共同底界的“金钉子”。
　　排碧阶金钉子：2003年由中科院南京地质古生物所确立。位于湖南省花垣县排碧乡，是寒武系内所确定的第一颗金钉子，同时定义芙蓉统和排碧阶两个不同级别单位的共同底界。地层界线为排碧阶和古丈阶，同属寒武系。
　　吴家坪阶“金钉子”：2004年由中科院南京地质古生物所确立。位于广西省来宾县红水河中的一个岩石小洲蓬莱滩，地层界线为吴家坪阶和卡皮敦阶。它同时定义乐平统和瓜德鲁普统的界线。这些统、阶同属二叠系。
　　长兴阶“金钉子”：2005年由中科院南京地质古生物所确立。位于浙江省长兴县煤山镇附近的煤山。地层界线为长兴阶和吴家坪阶，同属二叠系。
　　赫南特阶“金钉子”：2006年由中科院南京地质古生物所确立。位于湖北省宜昌市夷陵区分乡镇王家湾村附近的公路旁。地层界线为赫南特阶和凯迪阶，同属奥陶系。
　　黄花场大坪阶“金钉子”：2008年由中国地质调查局武汉地质调查中心确立。位于湖北省宜昌市夷陵区黄花乡附近的公路旁，是奥陶系最后一颗，标志着全球奥陶系年代地层系统的最终建立。地层界线为大坪阶和弗洛阶，同属奥陶系。它还划分中奥陶统和下奥陶统。
　　古丈阶“金钉子”：2008年由中科院南京地质古生物所确立。位于湖南省古丈县罗依溪镇酉水河西岸。地层界线为古丈阶和鼓山阶，同属寒武系。
　　碰冲维宪阶“金钉子”：2008年由中国地质科学院地质研究所确立。位于广西柳州市北投乡碰冲村，地层界线为大坪阶和弗洛阶，同属石炭系。
　　江山阶“金钉子”：2011年由中科院南京地质古生物所确立。位于浙江江山县碓边村，地层界线为江山阶和排碧阶。

mengzhizou · 发表于 2011-10-12 08:37

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