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“金钉子”,“钉”住地球记忆(院士讲科普)
人民日报· 2025-10-11 06:10
"金钉子"的定义与作用 - "金钉子"是定义和区别全球不同年代所形成的地层的"锚点",用于划分全球地质年代界线 [2] - 其确立为重建地球历史搭建了国际标准时间框架,为研究地质历史时期的地质、生物演化事件及预测矿产资源时空分布奠定基础 [2] - 名称源于19世纪横贯北美大陆铁路贯通时铆入的18K金铁路道钉,国际地层委员会引用此典故代表国际地质年代的黄金分界点 [5] "金钉子"的确立标准与演变 - 确立需满足地层记录完整、无明显后期改造、有丰富可进行区域洲际对比的化石或其他等时性标志等条件 [5] - 最常见标准是以某种标志化石的首次出现作为国际对比标准,例如贵州剑河的乌溜阶底界"金钉子"以三叶虫化石"印度掘头虫"的出现为标志 [5] - 近年来确立标志趋于多样化,包括同位素地球化学异常变化、地球磁场倒转时间、利用同位素定年技术确定的火山灰年龄等 [5] "金钉子"的科学应用与重大事件记录 - 作为地球历史的精确坐标,能帮助解读地质时期的重大事件,如"雪球事件"(地球在距今约7亿—6.35亿年间多次被冰雪封盖) [7] - 浙江长兴煤山剖面确立的二叠系与三叠系界线"金钉子"精确锚定历史上最大规模生物灭绝事件发生在2.52亿年前,历时不超过6万年,当时全球80%以上海陆生物快速灭绝 [7] - 中生代与新生代界线"金钉子"以地层中铱元素高度富集的黏土层为标志,说明约6600万年前彗星撞击地球,标志恐龙灭绝 [7] 全球与中国"金钉子"研究现状 - 目前"国际年代地层表"中有100多颗"金钉子",已正式批准80多颗,"金钉子"被称为国际地层学领域的"奥林匹克金牌" [8] - 中国已确立11颗"金钉子",数量位居世界前列,首颗由陈旭院士领衔团队于1997年在浙江常山黄泥塘建立(奥陶系达瑞威尔阶底界) [8] - 中国学者还领衔或参与了多颗国外"金钉子"的确立工作,为国际地层学发展和国际地质年代框架建立作出贡献 [8] 地层学研究的技术发展与未来方向 - 随着大数据和人工智能快速发展,地球科学研究亟须融入新手段,如中国科学家领衔发起的国际大科学计划"深时数字地球" [9] - 该计划运用人工智能、大数据等技术整合过去数十亿年地球时空大数据,聚焦生命演化、地理演化、气候演化与物质演化等重大科学问题 [9] - 重要任务之一是建立与大数据、人工智能模型相结合的高精度深时时间轴,需国际学界加强合作开展交叉研究 [10]