地層的書簽——“金釘子”

當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品味某些精彩內容時，總會用不同的方式給某一頁留下一些特殊的標記。比如把頁角折回來，或者給里面夾一個書簽。還有當我們查字典時，我們可以通過觀察字典側面的小黑塊，快速定位拼音首字母的來實現查找目標內容。

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

現實工作生活中，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，比如通過觀察蝴蝶標本來判斷某一蝴蝶具體是什么品種。而我們的地質工作中，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。

在地質工作中，如果把地球數億年的構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造時期演化故事的“書頁”。在漫長的構造運動過程中，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”被火山活動融化進而噴發，重新“打印”地表上；有的“書頁”則被褶皺傾覆斷裂等地質活動改造的面目全非。但仍有一部分是“幸運兒”，它們保存了連續的演化歷程，記錄了完整地質年代事件。我們的地質科學家們把這類“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？

那我們設立這個金釘子的意義是什么呢？

地質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。地質學家按巖石形成的先后時期，建立了一套年代地層單位系統，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，又進一步劃分出次一級的年代地層(地質年代)單位，如系(紀)、統(世)、階(期)。通過這一時間系統，用來描述我們不同的地質時期及其發生的地質活動。

另外，從專業角度講，“金釘子”這個概念的引入，避免了既有底又有頂的“單位層型”所存在的頂底界不等時、地層重復缺失等問題。簡單來說我們原先認為的地層層型，就是把很多“兩片面包夾一個肉塊—類似漢堡”這個結構認為是一個“層型”，然后很多個“漢堡”堆積起來就是地層整體。但當“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識。這樣從地質活動的角度看地層形成的時間是連續的，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時期，所以特定的古生物化石可以指示特定地層的標志。緊接著就是要有充足的磁性地層學、層序地層學、同位素年代分層分析等證據作為重要理論依據支撐。再次就是一些客觀的要求，比如要易于對外開放，研究踐學成本要適度，有一個永久固定標志等等。總之，任何一枚“金釘子”的產生都是極其嚴謹且復雜的。

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通達瑞威爾階“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，不僅在學術上為理清界定地層提供可靠現實證據，也為區域地質調查劃分地層工作提供了直觀參考，對反映區域地質活動、查明區域地質構造、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在相關研究上極強的科研能力，是國際地層研究領域的極高榮譽。

地質工作是一項很有趣的工作，能夠走遍祖國的山川大地，欣賞各色不同的風景。同時地質工作也是一項很辛苦的工作，經常穿越荒野密林，也時常風餐露宿。“金釘子”就是我們地質工作者在長年累月的野外一線中，凝結的榮譽與精神高地！

作者：中國地質調查局西安礦產資源調查中心，王延洲、劉林、陳龍、胡建輝、趙子豪。

圖片來源：中國地質調查局西安礦產資源調查中心，陳龍。

來源: 奮進地質小兵