地層的書簽——“金釘子”

地層的書簽——“金釘子”

當(dāng)我們看書或者漫畫時，總是不能一口氣就看完的，所以為了下次翻閱方便或想反復(fù)品味某些精彩內(nèi)容時，總會用不同的方式給某一頁留下一些特殊的標(biāo)記。比如把頁角折回來，或者給里面夾一個書簽。還有當(dāng)我們查字典時，我們可以通過觀察字典側(cè)面的小黑塊，快速定位拼音首字母的來實現(xiàn)查找目標(biāo)內(nèi)容。

我們設(shè)置書簽或者設(shè)計這樣的小黑塊，目的是什么呢？其實就是為了快速定位某些內(nèi)容，或者作為特征點理清前后內(nèi)容。

現(xiàn)實工作生活中，我們離不開這類“書簽”，有時是為了快速查找并定位，比如word中的ctrl+F功能；有時是為了劃分前后，比如把漢朝一分為二的“王莽篡漢”歷史事件；有時也可作為判別依據(jù)，比如通過觀察蝴蝶標(biāo)本來判斷某一蝴蝶具體是什么品種。而我們的地質(zhì)工作中，也有這么一個類似“書簽”的概念，我們稱之為“金釘子”。

一、什么是“金釘子”？

所謂“金釘子”，其實是“全球地層全球年代地層單位界線層型剖面和點位 (GSSP)”俗稱。

在地質(zhì)工作中，如果把地球數(shù)億年的構(gòu)造演化比作一本厚厚的百科全書，那不同的地層就是記錄不同構(gòu)造時期演化故事的“書頁”。在漫長的構(gòu)造運動過程中，有的“書頁”隨著地層抬升形成了陸地山川，有的“書頁”隨著板塊運動深埋大海成為海床基巖，有的“書頁”被火山活動融化進(jìn)而噴發(fā)，重新“打印”地表上；有的“書頁”則被褶皺傾覆斷裂等地質(zhì)活動改造的面目全非。但仍有一部分是“幸運兒”，它們保存了連續(xù)的演化歷程，記錄了完整地質(zhì)年代事件。我們的地質(zhì)科學(xué)家們把這類“幸運兒”確立為地層這本書的書簽，并給它取了一個更有意義的名字，叫“金釘子”。

二、“金釘子”的意義是什么？

那我們設(shè)立這個金釘子的意義是什么呢？

地質(zhì)活動是一個以百萬年為時間單位的演化過程，正如我們的歷史學(xué)家將中國古代史劃分為唐、宋、元、明、清等等各個不同朝代一樣。地質(zhì)學(xué)家按巖石形成的先后時期，建立了一套年代地層單位系統(tǒng)，依次稱為太古宇(宙)、元古宇(宙)、古生界(代)、中生界(代)和新生界(代)，每一個界(代)內(nèi)，又進(jìn)一步劃分出次一級的年代地層(地質(zhì)年代)單位，如系(紀(jì))、統(tǒng)(世)、階(期)。通過這一時間系統(tǒng)，用來描述我們不同的地質(zhì)時期及其發(fā)生的地質(zhì)活動。

另外，從專業(yè)角度講，“金釘子”這個概念的引入，避免了既有底又有頂?shù)摹皢挝粚有汀彼嬖诘捻數(shù)捉绮坏葧r、地層重復(fù)缺失等問題。簡單來說我們原先認(rèn)為的地層層型，就是把很多“兩片面包夾一個肉塊—類似漢堡”這個結(jié)構(gòu)認(rèn)為是一個“層型”，然后很多個“漢堡”堆積起來就是地層整體。但當(dāng)“金釘子”引入之后，上一個地層的底面自動就是下一個地層的頂，避免了先前混亂的認(rèn)識。這樣從地質(zhì)活動的角度看地層形成的時間是連續(xù)的，更貼合實際情況。

三、怎么確立“金釘子”？

一個地層想要確立成為“金釘子”可以說是十分苛刻的。首先就是要在野外有足夠沉積厚度的，且沒有其他因素擾動的地層露頭。然后在關(guān)鍵地層段上有豐富的古生物化石，因為特定的化石物種只生活在特定的地質(zhì)時期，所以特定的古生物化石可以指示特定地層的標(biāo)志。緊接著就是要有充足的磁性地層學(xué)、層序地層學(xué)、同位素年代分層分析等證據(jù)作為重要理論依據(jù)支撐。再次就是一些客觀的要求，比如要易于對外開放，研究踐學(xué)成本要適度，有一個永久固定標(biāo)志等等?？傊?，任何一枚“金釘子”的產(chǎn)生都是極其嚴(yán)謹(jǐn)且復(fù)雜的。

四、身邊的“金釘子”都在哪？

世界上首枚“金釘子”誕生于1972年的捷克，是在對全球志留系/泥盆系的地層界線劃分工作時產(chǎn)生的。我國“金釘子”研究晚于國際十余年，直至1997年，我國才成功確立了浙江常山黃泥塘奧陶系中統(tǒng)通達(dá)瑞威爾階“金釘子”，截止2022年11月，我國共累計確立“金釘子”11枚。具體如下表：

五、“金釘子”都能干什么？

“金釘子”的研究確立，不僅在學(xué)術(shù)上為理清界定地層提供可靠現(xiàn)實證據(jù)，也為區(qū)域地質(zhì)調(diào)查劃分地層工作提供了直觀參考，對反映區(qū)域地質(zhì)活動、查明區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、研究古生物化石提供了充足實物資料。同時，每一枚“金釘子”的確立，也彰顯了一個國家或者地區(qū)在相關(guān)研究上極強的科研能力，是國際地層研究領(lǐng)域的極高榮譽。

地質(zhì)工作是一項很有趣的工作，能夠走遍祖國的山川大地，欣賞各色不同的風(fēng)景。同時地質(zhì)工作也是一項很辛苦的工作，經(jīng)常穿越荒野密林，也時常風(fēng)餐露宿?！敖疳斪印本褪俏覀兊刭|(zhì)工作者在長年累月的野外一線中，凝結(jié)的榮譽與精神高地！

作者：中國地質(zhì)調(diào)查局西安礦產(chǎn)資源調(diào)查中心，王延洲、劉林、陳龍、胡建輝、趙子豪。

圖片來源：中國地質(zhì)調(diào)查局西安礦產(chǎn)資源調(diào)查中心，陳龍。