地层的书签——“金钉子”

地层的书签——“金钉子”

当我们看书或者漫画时，总是不能一口气就看完的，所以为了下次翻阅方便或想反复品味某些精彩内容时，总会用不同的方式给某一页留下一些特殊的标记。比如把页角折回来，或者给里面夹一个书签。还有当我们查字典时，我们可以通过观察字典侧面的小黑块，快速定位拼音首字母的来实现查找目标内容。

我们设置书签或者设计这样的小黑块，目的是什么呢？其实就是为了快速定位某些内容，或者作为特征点理清前后内容。

现实工作生活中，我们离不开这类“书签”，有时是为了快速查找并定位，比如word中的ctrl+F功能；有时是为了划分前后，比如把汉朝一分为二的“王莽篡汉”历史事件；有时也可作为判别依据，比如通过观察蝴蝶标本来判断某一蝴蝶具体是什么品种。而我们的地质工作中，也有这么一个类似“书签”的概念，我们称之为“金钉子”。

一、什么是“金钉子”？

所谓“金钉子”，其实是“全球地层全球年代地层单位界线层型剖面和点位 (GSSP)”俗称。

在地质工作中，如果把地球数亿年的构造演化比作一本厚厚的百科全书，那不同的地层就是记录不同构造时期演化故事的“书页”。在漫长的构造运动过程中，有的“书页”随着地层抬升形成了陆地山川，有的“书页”随着板块运动深埋大海成为海床基岩，有的“书页”被火山活动融化进而喷发，重新“打印”地表上；有的“书页”则被褶皱倾覆断裂等地质活动改造的面目全非。但仍有一部分是“幸运儿”，它们保存了连续的演化历程，记录了完整地质年代事件。我们的地质科学家们把这类“幸运儿”确立为地层这本书的书签，并给它取了一个更有意义的名字，叫“金钉子”。

二、“金钉子”的意义是什么？

那我们设立这个金钉子的意义是什么呢？

地质活动是一个以百万年为时间单位的演化过程，正如我们的历史学家将中国古代史划分为唐、宋、元、明、清等等各个不同朝代一样。地质学家按岩石形成的先后时期，建立了一套年代地层单位系统，依次称为太古宇(宙)、元古宇(宙)、古生界(代)、中生界(代)和新生界(代)，每一个界(代)内，又进一步划分出次一级的年代地层(地质年代)单位，如系(纪)、统(世)、阶(期)。通过这一时间系统，用来描述我们不同的地质时期及其发生的地质活动。

另外，从专业角度讲，“金钉子”这个概念的引入，避免了既有底又有顶的“单位层型”所存在的顶底界不等时、地层重复缺失等问题。简单来说我们原先认为的地层层型，就是把很多“两片面包夹一个肉块—类似汉堡”这个结构认为是一个“层型”，然后很多个“汉堡”堆积起来就是地层整体。但当“金钉子”引入之后，上一个地层的底面自动就是下一个地层的顶，避免了先前混乱的认识。这样从地质活动的角度看地层形成的时间是连续的，更贴合实际情况。

三、怎么确立“金钉子”？

一个地层想要确立成为“金钉子”可以说是十分苛刻的。首先就是要在野外有足够沉积厚度的，且没有其他因素扰动的地层露头。然后在关键地层段上有丰富的古生物化石，因为特定的化石物种只生活在特定的地质时期，所以特定的古生物化石可以指示特定地层的标志。紧接着就是要有充足的磁性地层学、层序地层学、同位素年代分层分析等证据作为重要理论依据支撑。再次就是一些客观的要求，比如要易于对外开放，研究践学成本要适度，有一个永久固定标志等等。总之，任何一枚“金钉子”的产生都是极其严谨且复杂的。

四、身边的“金钉子”都在哪？

世界上首枚“金钉子”诞生于1972年的捷克，是在对全球志留系/泥盆系的地层界线划分工作时产生的。我国“金钉子”研究晚于国际十余年，直至1997年，我国才成功确立了浙江常山黄泥塘奥陶系中统通达瑞威尔阶“金钉子”，截止2022年11月，我国共累计确立“金钉子”11枚。具体如下表：

五、“金钉子”都能干什么？

“金钉子”的研究确立，不仅在学术上为理清界定地层提供可靠现实证据，也为区域地质调查划分地层工作提供了直观参考，对反映区域地质活动、查明区域地质构造、研究古生物化石提供了充足实物资料。同时，每一枚“金钉子”的确立，也彰显了一个国家或者地区在相关研究上极强的科研能力，是国际地层研究领域的极高荣誉。

地质工作是一项很有趣的工作，能够走遍祖国的山川大地，欣赏各色不同的风景。同时地质工作也是一项很辛苦的工作，经常穿越荒野密林，也时常风餐露宿。“金钉子”就是我们地质工作者在长年累月的野外一线中，凝结的荣誉与精神高地！

作者：中国地质调查局西安矿产资源调查中心，王延洲、刘林、陈龙、胡建辉、赵子豪。

图片来源：中国地质调查局西安矿产资源调查中心，陈龙。