解说金钉子

 

“金钉子”是国际地层委员会致力建立的全球年代地层划分的国际标准，从1977年建立首枚“金钉子”起，截至2011年8月已在世界各地建立了64枚“金钉子”。它们的建立，对于统一全球年代地层划分、认识地史时期同步发生的各种地质事件，以及探测同期形成的矿产具有重要的科学意义和实用价值。

中国科学院南京地质古生物研究所研究员彭善池：金钉子的建立，是地质科学上非常重要的基础学科研究成果。华南具有得天独厚的地质条件，目前我国建立的所有金钉子都在早古生代的地层中，并且均位于华南。

金钉子，即全球界线层型剖面和点位（GSSP）的俗称。就像历史学家把人类的历史划分为不同时期那样，地质学家按地球所有岩石形成时代（时间）的先后，建立一套年代地层单位系统，并依次称为太古宇（宙）、元古宇（宙）、古生代（界）、中生代（界）和新生代（界），每一个代的时间内，又进一步划分出次一级的年代地层单位（如系、统、阶）。类似每一个人类历史时期都占据人类历史的一定时间间隔或段落，包含一定的人类活动内容和事件那样，每一个时间地层单位则包括在这个时间间隔内在地球上所形成的所有岩石和与其相关的地质事件。

打个比方，根据地质科学研究，地球有生命历史以来，可以划分成100个“朝代”，而“金钉子”就是每个“朝代”的起点。截止到2011年8月，全世界共发现了64个“金钉子”，相当于确定了地球生命历史的64个“朝代”创立的时间，每个“朝代”上出现的独特生命、地质事件就能各自“归位”。[1]

“金钉子”一名源于美国的铁路修建史。1869年5月10日，美国首条横穿美洲大陆的铁路钉下了最后一颗钉子，这颗钉子是用18k金制成，它宣告了全长1776英里的铁路胜利竣工。这条铁路的修建在美国历史上具有里程碑的意义，对美国政治、经济、文化的影响极其深远，特别是对于美国西部开发战略的实施具有举足轻重的作用。为纪念这一事件，美国在1965年7月30日建立了“金钉子国家历史遗址”。

全球年代地层单位界线层型剖面和点位在地质年代划分上的意义与美国铁路修建史上“金钉子”的重要历史意义和象征意义具有异曲同工之处，因此，“金钉子”就为地质学家所借用。

每一个时代的全球界线层型和点位（金钉子）的选取，都必须在对全球包含这个时代地层序列（即界线剖面）进行调查，并组织有关专家对所申报的有可能成为该代年代地层单位界线金钉子剖面的建议和相关研究成果进行详细研究、检验和讨论的基础上，由国际地层委员会下属的有关地层分会的各国专家通过投票的方式产生，然后报国际地层委和地科联批准公布。

寒武系地层表

金钉子的确定主要借助生物化石。自地球生命诞生以来，生物遗骸便被保存在岩石中，见证地球演化的历史。一些化石物种生活在特定的地质时期，且又广泛分布，它便可以作为特定地层的标志。于是，地质学家能在标准地质剖面上寻找到一个特征明显、地理分布广泛的化石物种首次出现的位置，将此点位作为划分地层界线的“金钉子”。

全球在寒武纪“朝代”建立的金钉子，全部是借助某种球接子三叶虫的出现来确定、划分的。不同于其他浅水性生物在有限区域中生存，这种三叶虫是全球分布的。这种三叶虫最大的不到2厘米，最小的四五毫米，是腐食性动物。它们随洋流四处漂流，繁殖能力很强。[1]

1977年于捷克确立的全球志留系/泥盆系界线层型剖面和点（GSSP）是全球第一枚金钉子。截止到2011年8月，全球已建立64枚“金钉子”，英国和意大利各有9枚，中国获得了10枚，成为世界上发现“金钉子”最多的国家。中国所确立的10枚金钉子（按确立的先后次序） ：

长兴金钉子地质博物馆

1、奥陶系达瑞威尔阶“金钉子”，位于浙江省常山县城南西黄泥塘附近，它是在我国建立的第一个“金钉子”，也是为奥陶系建立的第一个“金钉子”。

4、二叠系吴家坪阶“金钉子”，位于广西省来宾县城附近的蓬莱滩，这枚“金钉子”同时定义乐平统和吴家坪阶两个不同级别单位的共同底界。

5、二叠系长兴阶“金钉子”，位于浙江省长兴县城西北的煤山镇附近的煤山（D剖面）。

长兴金钉子

6、奥陶系赫南特阶“金钉子”，位于湖北省宜昌市王家湾村附近。

7、寒武系古丈阶“金钉子”，位于湖南省古丈县罗依溪镇附近。

8、奥陶系大坪阶“金钉子”，位于湖北省宜昌市黄花场附近，这枚“金钉子”同时定义中奥陶统和大坪阶两个不同级别单位的共同底界。

9、石炭系维宪阶“金钉子”，位于广西省柳州市北投乡碰冲村附近。

10、寒武系江山阶“金钉子”，位于浙江江山碓边附近。[2]

按国际地质科学联合会（简称地科联）（IUGS）和国际地层委员会（地层委）（ICS）的规定，全球统一地质时代（年代）表要通过建立全球不同时代（年代）地层单位界线层型和点位（GSSP）（俗称金钉子）的方式来建立，以便于按统一时间（时代）标准去理解、解释、分析和研究世界不同地区同一时间内发生的或形成的各类地质体（岩石、地层等）及地质事件及其相互关系。

所以，年代地层单位界线层型和点位（金钉子）是国际地层委和地科联，以正式公布的形式所指定的年代地层单位界线的典型或标准，是为定义和区别全球不同年代（时代）所形成的地层的全球唯一标准或样板，并在一个特定的地点和特定的岩层序列中标出，作为确定和识别全球两个时代地层之间的界线的唯一标志。 

全球层型剖面和层型点（GSSP）是指特定地区内，特定岩层序列中的一个专有的标志点，藉此构成两个年代地层单位之间界线的定义和识别标准。“金钉子”是全世界科学家公认的，全球范围内某一特定地质时代划分对比的标准，因此，它的成功获取标志着一个国家在这一领域的地学研究成果达到世界领先水平，其意义相当于奥运金牌。[3]