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【新华社】让“金钉子”绽放光芒
2018-09-12 | 编辑: | 【

2018年9月12日 来源:新华社

  2018年6月21日,国际地质科学联合会批准把寒武系第三统和第五阶共同底界的“金钉子”“钉”在中国贵州剑河,这是中国确立的第11颗“金钉子”。而在这11颗“金钉子”中,中国科学院南京地质古生物研究所(简称中科院南京古生物所)“金钉子”研究集体主持确立了7颗,参与确立了2颗,在国内外同类科研机构中,遥遥领先。 

  图为中国确立的“金钉子”在国际年地层表中的位置(红色箭头所指由南京古生物所确立) 

  我们这里所说的“金钉子”,并非用金子做的钉子,却比所谓金钉子更珍贵。地质学中的“金钉子”,是对全球年代地层单位界线层型剖面和点位(GSSP)的俗称,是全球地层划分和对比的国际标准。 

  正因如此,“金钉子”的确立和审批是个相当严格的过程,严谨且漫长。中国加入到全球“金钉子”的研究和竞争比国际上晚十余年,数十年的努力,明显后来居上。 

  中国的第一个“金钉子”是中奥陶统达瑞威尔阶的底界,于1997年确立在浙江省西部的常山县黄泥塘剖面,由南京古生物所金钉子研究集体的陈旭院士主持完成。其建立过程相当艰苦,充满了我国老一辈科学家的智慧和勇气,以及对科学的执着追求。 

  这一“金钉子”的前期工作(即基础地层古生物研究)从上世纪40年代就已经开始,但有针对性的创建工作是从1990年开始的。那年9月,第四届国际笔石大会的野外考察在浙江和江西交界的“三山地区”(江山-常山-玉山)进行。这一地区奥陶系发育完整,出露好,主要海洋生物类群的化石标本保存精美,给与会的各国专家留下了深刻的印象。随后不久,国际奥陶系地层分会成立了一个以陈旭为首的国际界线工作组,研究论证在“三山地区”确立奥陶系内第一个“金钉子”的可能性。 

  然而,“三山地区”当时还是浙西赣东北最落后的地区,交通闭塞,生活和工作条件都很艰苦。在黄泥塘“金钉子”剖面工作时,南京古生物所的研究人员为节省经费,同时提高工作效率,有时就住在剖面附近的农户家,搭伙吃饭。每天日出而作,日落而息,可以工作10小时以上。1991年9月的一天,因为去考察相距较远的一条剖面,陈旭与其研究生张元动租了一辆机动三轮车前往,在途中爬一个陡坡时因为颠簸而翻进了路旁的一条水沟,陈旭身上多处受伤,鲜血直淌,所幸并无大碍,从车子里爬出来帮助司机把车子抬到路上继续前行,自己则去村卫生所进行了简单包扎,当天还完成了全天的工作计划。 

  图为陈旭院士等在国内第一个金钉子剖面 

  自然条件的恶劣、生活条件的艰苦都算不上什么,真正难的是科学上的突破。奥陶系形成于距今4.88-4.44亿年,是地球历史上海洋生物开始急剧多样化的关键时期。全球奥陶系的“金钉子”研究工作虽然从七十年代即已开始,但因面临诸多棘手难题而进展缓慢,毫无建树。直到中国学者介入,才在九十年代中后期实现了国际奥陶系年代地层研究的重大突破。 

  当时世界各国的奥陶系基本都是参照已经沿用了100多年的英国传统划分,尽管这个划分存在着许多难以克服的严重缺陷。为解决这个难题,陈旭等选择了当时研究程度还很低、但是很有可能成为国际标准的一种名叫“澳洲齿状波曲笔石”的化石作为研究重点,对这一生物类群的结构特征、系统位置、演化关系和地层地理分布等进行了详细研究,确定了该类群的演化路线,揭示了它在区域内和全球范围内的对比意义,很好地解决了上述疑难问题。 

  当时英国奥陶系研究的首席科学家理查·福蒂教授曾极力维护英国的传统划分,想通过厘定界线定义、深入研究新剖面等多种方式把该“金钉子”建在英国。但是,当最后把黄泥塘剖面的研究成果展现在他和国际奥陶系相关权威专家面前时,他知道英国已经离这枚“金钉子”渐渐远去。2000年,张元动应邀到他所在的英国自然历史博物馆进行合作访问时,他由衷地表示出对黄泥塘剖面的赞赏,并认为这枚“金钉子”的确立是全球奥陶系数十年来最突出的进展。 

  中国每一颗“金钉子”的建立过程都有精彩“故事”,上面这些只是这一历史进程中的一点花絮和枝节,但却能从侧面体现出我国科学家穷且益坚的坚强意志、追求卓越的优秀品质和真挚殷切的爱国情怀。 

  万事开头难,黄泥塘“金钉子”的确立,叩开了在中国建立更多“金钉子”的大门。之后,南京古生物所“金钉子”研究集体再接再厉,主持或参与在中国确立了系列“金钉子”: 

  2001年,国际地科联批准由南京古生物所参与研究的浙江长兴县煤山D剖面为全球二叠系—三叠系界线的“金钉子”,这也是划分古生代和中生代的最重要的“金钉子”。 

  2003年,国际地科联批准将南京古生物所彭善池研究员主持研究的寒武系排碧阶底界“金钉子”建立在湖南花垣县排碧乡,并正式将全球寒武系第4统命名为“芙蓉统”,其最下部的阶命名为“排碧阶”,使得中国的地名正式进入了国际年代地层表。 

  2005年,由南京古生物所金玉院士主持研究的两个“金钉子”同时获批。即确立在广西来宾蓬莱滩剖面的二叠系吴家坪阶底界(亦即乐平统底界)“金钉子”,确立在浙江长兴县煤山D剖面的二叠系长兴阶底界“金钉子”。后者的确立,也使得长兴煤山成为目前为止全球唯一拥有两颗“金钉子”的单一地层剖面。 

  2006年,由南京古生物所陈旭和戎嘉余院士主持研究的湖北宜昌王家湾北剖面被确立为奥陶系赫南特阶底界“金钉子”。 

  2008年,由彭善池研究员主持研究的寒武系古丈阶底界“金钉子”被确立在湖南古丈县罗依溪。 

  2011年,由彭善池主持研究的寒武系江山阶底界“金钉子”被确立在浙江江山县碓边村,使得中国后来居上,第一次成为拥有“金钉子”最多的国家。 

  2018年,由南京古生物所参与研究的寒武系苗岭统乌溜阶底界“金钉子”,也就是最前面提到的寒武系第三统和第五阶的“金钉子”,被确立在贵州剑河县巴朗村,确立了中国作为拥有“金钉子”最多的国家的地位。 

  图为南京古生物所主持确立的七颗“金钉子”剖面的标志 

  这些“金钉子”的确立,都凝聚了南京古生物所“金钉子”研究集体科研人员数十年的心血,每一颗“金钉子”的后面,都有许多感人的故事,其中不乏失败和挫折、光荣与梦想。然而,每当看到中国的研究成果成为国际标准的时候,那种自豪感也是无与伦比的。 








 
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