这种“金钉子” 中国已有11颗
【这种“金钉子” 中国已有11颗】10月11日,国际地质科学联合会(IUGS)最新数据显示,全球81颗“金钉子”中,中国以11颗占比13.5%稳居世界首位。从浙江长兴的煤山剖面到贵州剑河的乌溜阶,这些镶嵌在华夏大地上的“地质界标”,不仅标志着中国在年代地层学领域的国际领先地位,更成为人类破解地球演化密码的“钥匙”。“金钉子”的命名源于1869年美国横贯大陆铁路的竣工典礼。当最后一枚18K金钉嵌入犹他州的普罗蒙特里点,东西两条铁路线正式贯通,这一事件被视为工业文明的里程碑。地质学家借用这个意象,将全球年代地层单位界线层型剖面和点位(GSSP)命名为“金钉子”,象征其作为地球历史分界点的权威性与唯一性。“每一枚金钉子都像一把精准的卡尺,让全球地质学家能用同一把尺子丈量地球历史。”中国科学院院士、地层古生物学家沈树忠解释道。这些剖面必须满足三大条件:地层连续无间断、含标准化石证据、通过国际同行评审。例如,浙江长兴煤山的二叠系-三叠系界线剖面,因完整保存了2.52亿年前生物大灭绝事件的证据,被国际地层委员会认定为古生代与中生代的分界点。中国地质学家的“金钉子”征程始于1997年。当年,浙江常山黄泥塘剖面以保存完好的笔石与牙形刺化石群,成为亚洲首枚、全球第38枚金钉子,填补了奥陶系达瑞威尔阶的空白。此后,中国团队以平均两年一颗的速度刷新纪录:寒武纪突破:湖南花垣排碧剖面以网纹雕球接子三叶虫化石为标志,确立寒武系芙蓉统底界,成为全球寒武系首枚金钉子;贵州剑河剖面则以布尔吉斯页岩型生物群,定义寒武系第三统第五阶,揭示“寒武纪生命大爆发”的演化细节。
奥陶系丰碑:湖北宜昌黄花场剖面以牙形刺化石群,标定奥陶系第三阶底界,完成全球奥陶系年代系统的最终拼图;王家湾剖面则以笔石带序列,定义赫南特阶,揭示奥陶纪末冰期与生物灭绝的关联。二叠系巅峰:浙江长兴煤山剖面以牙形石与菊石化石,界定二叠系-三叠系界线,同时成为古生代与中生代的分界点;广西来宾蓬莱滩剖面则以牙形石群,划分吴家坪阶与长兴阶,揭示二叠纪末生物大灭绝的碳同位素异常证据。
截至2025年,中国11颗金钉子覆盖寒武纪、奥陶纪、石炭纪、二叠纪等关键时期,占全球总量的13.5%,数量超越意大利(9颗)、美国(8颗),位居世界第一。
“每一枚金钉子的背后,都是三代地质人数十年的接力。”中国地质大学(武汉)教授童金南感慨。以长兴煤山金钉子为例,自1986年启动研究,历经殷鸿福院士团队14年持续勘探,最终在2000年通过国际投票。过程中,团队需在剖面中逐层采集化石,通过同位素测年、磁性地层学等多学科交叉验证,确保“毫米级”精度。
国家科研体系的支撑至关重要。自然资源部“全球年代地层系统建设”专项、国家自然科学基金委“深时地球”重大研究计划等,为金钉子研究提供持续资助。中科院南京地质古生物研究所、中国地质调查局等机构则构建了从野外勘探到实验室分析的全链条平台。
“金钉子不仅是科学荣誉,更是国家科研实力的象征。”国际地层委员会副主席、南京大学教授沈树忠指出。中国团队在寒武纪、奥陶纪等关键界线的研究中,提出的“笔石带序列”“牙形石生物地层学”等方法,已成为国际标准。
金钉子的科学价值正转化为社会文化影响力。在浙江长兴煤山国家地质公园,游客可通过AR技术“穿越”到2.52亿年前,目睹火山喷发与生物灭绝的场景;湖南古丈金钉子博物馆内,寒武纪三叶虫化石与全息投影结合,让“地球历史课”变得生动可感。
“金钉子研究让我们学会用‘全球视角’看中国。”北京大学地球与空间科学学院教授郑永飞认为。例如,贵州剑河金钉子揭示的“凯里生物群”,与加拿大布尔吉斯页岩生物群形成跨半球对比,证明寒武纪生命大爆发是全球性事件。这种认知转变,正推动中国从“地质资源大国”向“地质科学强国”转型。
根据国际地层委员会规划,到2030年全球将确立100颗金钉子,覆盖地球46亿年历史的所有关键界线。中国科学家已瞄准侏罗系、白垩系等空白领域,计划在西藏、新疆等地开展大规模勘探。
“每一枚新金钉子的确立,都是对地球历史的一次重新书写。”沈树忠院士团队正在研究的“古新世-始新世极热事件”金钉子,或将揭示6600万年前恐龙灭绝后的气候突变机制。这些研究不仅关乎科学突破,更为人类应对当代气候变化提供历史镜鉴。当我们在贵州剑河的山坡上触摸5亿年前的岩层,或在浙江长兴的博物馆里凝视灭绝生物的化石,那些被“金钉子”固定的瞬间,正诉说着一个古老星球的沧桑巨变。中国地质学家用11颗金钉子,不仅在地球年表中刻下了属于东方的坐标,更以科学精神诠释了人类对自然规律的敬畏与探索。正如国际地质科学联合会主席在颁奖词中所言:“中国的金钉子,是献给地球的11封情书。”在这场跨越46亿年的对话中,中国正以科学之名,书写着属于这个时代的地质传奇。