浙江“金钉子”之旅

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  金钉子,全称:全球界线层型剖面和点位(GSSP)。它是全世界公认的,垒球范围内某一特定地质时代划分对比的标准。
  在漫长的地质历史时期,地球上被水体覆盖的区域不断地接受泥沙砾石的沉积或化学物质的结晶沉淀,最后沉积物固结成岩,这就是地表分布最广的岩类——沉积岩类。也正是这些沉积岩类记录下了我们地球四十多亿年的地质历史。
  地质学家们把这四十多亿年沉积的岩石地层分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙,这些叫做年代地层单位,依次对应的地质年代单位为冥古宇、太古宇、元古字、显生字。一般认为从太古宇开始,也就是38亿年前,开始出现了最早期的生命。
  年代地层单位宙继续向下细分就是界、系、统,阶,相对应,地质年代单位继续向下细分为代、纪、世、期,比如,我们经常听到的新生代、侏罗纪。每一个年代地层单位记录了对应的地质年代单位的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。
  金钉子就是为了定义和区别全球各地不同年代所形成的地层的唯—标准或样板,并在一个特点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年代地层(最小精确到阶)之间的界线的唯一标志。现在为了方便按统一时间标准去理解、解释、分析和研究全世界不同地区同一时间内发生的地质事件或形成的岩石地层及其相互关系,国际地质科学联合会(简称地科联IUGS)和国际地质委员会(地层委ICS)规定,全球统一地质年代表要通过建立全球不同年代地层单位界线层型和点位,即金钉子的方式来建立。也就是说同一段地质时期在垒球只会有一个公认的地质年代名称,并且其起点和终点都会由两个金钉子完全确认,在全球都不会变。
  1977年于捷克确立的全球志留系/泥盆系界线层型剖面和点位是全球第一枚金钉子。全球地层年表中一共有金钉子110颗左右,而目前已经确立的有近60颗。“金钉子”是全世界公认的,全球范围内某一特定地质时代划分对比的标准,因此,它的确立标志着一个国家在地学领域的研究成果达到世界领先水平,其意义是相当远大的。
  我国现在一共确立了10颗金钉子,其中有3颗在浙江。建立金钉子是光宗耀祖的荣誉,保护金钉子就是世世代代的责任了。2011年9月底,作者有幸陪同中国地质博物馆卢立伍和程业明两位研究员到浙江进行了这三颗金钉子的保护现状调查。
  常山金钉子保护现状调查
  浙江常山黄泥塘剖面位于常山县二都桥乡黄泥塘(周塘村)。剖面沿南门溪岸边小路展布,从下到上共包括印渚埠组、宁国组、胡乐组、砚瓦山组和黄泥岗组。中奥陶统达瑞威尔阶的底界,即该阶的垒球界线层型剖面点(GSSP)位于宁国组中部(化石层AEP183/184之间)。这个金钉子是我国最早定下的一颗金钉子,批准于1996年。
  在浙江常山国家地质公园黄泥塘一级保护区,金钉子剖面保护区依山而建,正门口是一块大碑。碑上标记了剖面的地层年代和此处产的化石标本,包括笔石、三叶虫、牙形石等等。大碑周围是个直径为15米左右的广场,大碑位于广场中心。广场周围有一圈雕塑墙,墙上讲述了遥远的中奥陶世的这边海域里的故事。广场向里有条小溪,小溪下有部分剖面被水淹没,但是透过清澈的溪水,依然依稀可见。溪上有座桥把剖面长廊和广场连在一起,桥起名为天书桥,寓意岩石地层就是大自然留给我们的万卷天书,里面记录了地球几十亿年的沧海桑田。
  主要的剖面长廊位于过桥后的左边,长廊一侧清楚的立了剖面侧层号的标记石碑,还有一座金钉子纪念碑,其后对应的层位就是达瑞成尔阶的底界。达瑞威尔阶的底界是一种笔石的生物带的首现点(FAD)作为标志的,所谓首现就是只某种生物在地质历史上第一次出现的时间点,国际上往往用某种生物带的首现点作为一个期的开始,即阶的底界。达瑞威尔阶的底界就是澳洲齿状波曲笔石(Undulograptusaustrodentatus)带的首现点。笔石是一类灭绝了的半索动物,和脊索动物有着较近的亲缘关系。
  桥过后向右为地质科普画展板,介绍了金钉子以及该剖面的代表生物笔石的基础知识。向里有座管理人员的宿舍,门口有五块具代表性的巨石垒成的“远古之声”纪念石,最大的—块形如元宝,其上刻有“国家地质公园”的字样,继续向里是座水库以及正在建设的旅游区。
  公园不是很大,但是秀丽的风景和标志性的建筑还是吸引了不少过往的游人驻足前来观赏学习的。
  长兴金钉子保护现状调查
  浙江长兴金钉子国家地质公园位于长兴煤山,此处以盛产二叠系的煤矿和长兴阶灰岩而出名。在这个地质公园中有两颗金钉子,分别是我国发现的第二颗和第五颗金钉子,即2000年批准的浙江长兴煤山二叠一三叠纪界线层型剖面以及2005年批准的浙江长兴煤山长兴一吴家平阶层型剖面。
  公园正门处就是长兴煤山剖面的A剖面,继续向里我们的右手边就是一列长约三百米的煤山B剖面,之后有个小型的c剖面,然后就到了两个金钉子所在的D剖面,继续向前还有E剖面和Z剖面。在沿着铺面的石子路边还有几棵硅化了的银杏木,表面呈赭红色,残余的泥土里还长出了现代植物的新芽,颇有枯木逢春丸的意味。在C剖面正前方有一处野外CS彩弹射击中心,其中提供了很多仿制的军用设施,以便游人模拟野战军进行射击游戏。
  继续往前上了台阶就到了长兴金钉子博物馆,馆内展出了金钉子剖面各个层位的岩石标本,以及整个剖面的模型,当然还有标志这两个金钉子的生物牙形石的标本,不过牙形石太小了,我们只能通过显微镜观察它们。其中长兴阶的底界以牙形石Charkina wangi的首现为标志,二叠系的底界以微小欣德牙形石Hindeodus parvus的首现为标志。牙形石现在一般也认为是一类已经灭绝了的海生脊索动物或者半索动物,它们全身软骨,只有咽部的牙:状硬骨能保存成为化石。博物馆侧面还有一座古木化石馆,里面展出了古代和现代的奇特的术化石和木质标本。这两个馆前方是一片广场,广场上有号称华东第一井的长兴煤井,似乎在给我们讲述这片地质公园以前的经济价值。
  绕过广场向山上走,酋现映入眼帘的就是D剖面的长兴金钉子纪念碑,在碑顶的就是形状奇特一齿冲天的牙形石。D剖面右侧有条麻石阶梯,一步步把我们引到了长兴阶一吴家坪阶的界线层型点位。此处还有一个断层以及因断层而造成的拖曳褶皱,确实是个难得的野外地质教学点。纪念碑的后方是一系列石碑,记述了生物从前寒武到第四纪的进化历程。再之后的山壁上就是二叠系一三叠系的界线层型剖面,园区工作人员用两种不同孔径的网把整个山壁包裹保护下来,紧贴山壁有一条观测石廊。界线的层型位点位于石廊的右侧,沿一条石梯向上便可见红色的记号笔清晰地表面的P/T界线,其中P代表二叠系,T代表三叠系。
  金钉子的建立不仅仅是浙江人民的骄傲,同时也是全国人民的自豪,但是我们更应该从中学到如何认识我们的地球,如何善待我们的地球。保护好金钉子不仅仅是给人们提供了一个学习地质知识的平台,更使我们能深刻的意识到自己在地质历史沧海中的渺茫,那么多物种都灭绝了,如果我们继续对环境进行恣意妄为的破坏。我们是不是也快到了画上句号的那天呢?
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