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中国地质界的十一枚“金钉子”

时间:2018-10-26      来源:《地学前沿》       作者:彭善池(博物馆整理) 访问量:222

       地质学上的“金钉子”,借用了十九世纪、美国修建首条横穿北美洲大陆铁路、钉下的最后一枚道钉。而这枚道钉是由18K黄金制作的“金钉子”。

    “金钉子”是全球年代地层单位界线层型剖面和点位(Gssp)的俗称。它是划分和定义全球年代地层基本工作单位“阶”的底界的国际标准。特别要说明的是“金钉子”只定义“阶”的底界,而这个底界又自动定义下伏“阶”的上界。也就是说一个年代地层单位本身并无上界,而是借用上覆地层单位的底界作为它的上界。从而能保证建立的连续年代地层单位叠加成一个整体后,地层单位之间既不会出现地层重复,也不会有地层缺失。这样做的好处是避免了使用既有底界又有顶界的“单位层型”,建立的连续年代地层框架存在的弊病。

      国际年代地层表显生宇有100个阶需要用“金钉子”定义。目前己经确立的有60多枚,其中11枚在中国。每钉下一枚“金钉子”,其过程都是非常复杂的,需要地质工作者长期不懈的努力。并且确立条件十分苛刻、竞争激烈。是国际地质组织对该国地层古生物工作的最高奖励。要想钉下一枚“金钉子”必须要在世界上得到公认,并通过一定的程序和逐级的表决才能获批准。候选者要满足下列几个条件:首先必须具有全球性;第二剖面地层要连续,出露要清晰;第三构造要简单、剖面要容易接近;第四化石种类要具有代表性,可用于全球的对比和研究。

     下面介绍中国的十一枚“金钉子”

     1.黄泥塘“金钉子”—1997年批准的浙江省常山县奥陶系达瑞威尔阶“金钉子”。以中奥陶世地层剖面(为页岩夹灰岩的海相地层)和保存完好的笔石和牙形刺动物群化石为特色。再现了距今4.6亿年左右中奥陶世地球,海洋环境和生物群的演化历史,这些生物的演化系列能确保剖面进行精确的区域和洲际对比。是我国首枚“金钉子”,也是奥陶系的首枚“金钉子”。

   2.长兴灰岩“金钉子”—2001年批准的浙江省长兴县煤山剖面印度阶“金钉子”。这枚“金钉子”既是印度阶的底界,也是中生界断代界线的标志,同时也是二叠系和三叠系界线层型剖面。被认为是地质历史上三个最大的断代“金钉子”之一。通过对该剖面上界线附近多层粘土层的同位素地球化学测年分析结果,二叠系—三叠系界线的年龄值被确定为2.51亿年。

   3.花垣排碧“金钉子”—2003年2月批准的湖北省花垣县排碧乡全球排碧阶和芙蓉统㡳界标准层型剖面和点位。这是寒武系内确认的首枚“金钉子”,并以此底界划分了以中国地名命名的寒武系第一个统—芙蓉统(过去称上寒武统),并将其最下面的“阶”命名为“排碧阶”。这是我国获得的第三枚“金钉子”,距今4.9亿年左右。

   4.蓬莱滩“金钉子”—2005年9月 批准的广西来宾市蓬莱滩二叠系乐平统吴家坪阶底界层型剖面。广西蓬莱滩地层是世界上已知的乐平统底界附近最为连续的剖面,它完整记录了发生在2.6亿年左右的,全球范围内最大规模的海退和火山活动。它为二叠纪晚期发生的生物大灭绝事件提供了重要地质依据。是具有国际地层对比意义的典型剖面,是全球瓜德鲁普统和乐平统分界的最佳界线剖面。

    5.长兴“金钉子”—2005年批准的浙江省长兴县煤山长兴阶层型剖面,与长兴二叠系—三叠系“金钉子”比邻。该剖面以灰岩为主的海相地层出露良好,化石丰富,包括牙形刺、菊石、有孔虫,腕足类等。长兴也成为全球唯一一个在同一剖面上拥有2枚“金钉子”的地质遗迹。距今约2.54亿年。

    6.王家湾“金钉子”—2006年批准的湖北省宜昌市王家湾奥陶纪未期赫南特阶层型剖面。由中国科学院南京地质古生物研究所牵头取得的王家湾奥陶系赫南特阶底界“金钉子”,是宜昌市境内第一枚“金钉子”,这是一套海相细碎屑岩组成的地层,代表了在上扬子开阔陆表海域中较深水的、远岸的连续沉积序列,含完整的奥陶系—志留系过渡地层的笔石序列和典型的、分异度较高的赫南特贝腕足动物群化石。距今约4.46亿年。这枚“金钉子”揭示了奥陶纪未期生物大灭绝的诸多秘密。

    7.黄花场“金钉子”—2008年批准的湖北省宜昌市夷陵区黄花场奥陶系第三阶(大坪阶)底界层型剖面,距今4.72亿年。是湖北省第二枚“金钉子”。该层型点位于大湾组下段的页岩夹瘤状灰岩层段之内,与牙形刺三角形波罗的海刺的首现一致。黄花场“金钉子”是奥陶系最后一枚,标志着全球奥陶系年代系统的最终建立。为中、下奥陶统的分界点位。

     8.古丈“金钉子”—2008年批准的湖南省古丈县寒武系第七阶(古丈阶)层型剖面,距今5.00亿年。层型点位在花桥组内,下距花桥组底界121.3米,与球接子三叶虫光滑光尾球接子在剖面的首现一致。经国际地科联批准,专家以当地地名命名这一层型剖面为“古丈阶”,这是第六个以我国地名命名的全球标准地层单位,是湖南省第二枚“金钉子”。

     9.碰冲“金钉子”—2008年3月批准的广西柳州市碰冲石炭系维宪阶层型剖面和点位,这里从“上杜内阶—中维宪阶”沉积连续,所含有孔虫极其丰富多样,最好地显示了有孔虫属的谱系演化。同时发现了许多重要的牙形石,可为全球对比提供有价值的资料。这是石炭系首个“阶”级“金钉子”,距今约3.47亿年。

     10.江山“金钉子”—2011年批准的浙江省江山市寒武系第九阶(江山阶)层型剖面和点位,位于江山市莲塘村附近的碓边大豆山B剖面。江山阶底界距今已有4.94亿年,是东方动物群区的标准剖面。这是继创立芙蓉统、排碧阶、古丈阶之后,以我国地名命名的第十枚“金钉子”。

      11.剑河“金钉子”—2018年6月国际地质科学联合会以全票的表决结果,批准把全球寒武系第三统和第五阶共同底界的标准层型剖面和点位“金钉子”,钉在贵州省黔东剑河县,即寒武系苗岭统乌溜阶。该剖面主要由细碎屑岩地层组成,岩石出露完好、化石丰富、易于到达。至此全球寒武系第三统终于有了正式名称—苗岭统,第五阶也有了正式名称—乌溜阶,距今约5.1亿年。

     这是中国第十一枚金钉子。

     文章来源:《地学前沿》2014年02期:《全球标准层型和点位(“金钉子”)和中国的“金钉子”研究》——彭善池

                                                                                   (地质博物馆朱建忠整理)

 


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