劃分地質年代地層唯一全球標準“金釘子”發表

本報訊（記者 張蕾） 近日，以中國科學院院士沈樹忠為首的科研團隊完成的二疊系瓜達魯普統卡匹敦階（Capitanian）底界全球標準層型剖面和點位（俗稱“金釘子”）研究成果，在國際地質科學聯合會的官方刊物Episodes在線發表。卡匹敦期是地質歷史時期最關鍵的時段，泛大陸從南北向聚合轉變為東西向分裂、地球磁場從超靜期轉入頻繁反轉期（伊拉瓦拉反轉事件）、全球海平面降到顯生宙最低點，以及前樂平世（瓜達魯普世末）生物滅絕事件等，均發生在這一時期。因此，“金釘子”的發表對於研究上述顯生宙超級事件具有極其重要的意義。

國際地質學界所稱的“金釘子”是劃分地質年代地層的唯一全球標準。這顆“金釘子”早在20世紀90年代就已提出，與瓜達魯普統（中二疊統）的羅德階和沃德階一起，被國際地層委員會二疊系分會投票表決為瓜達魯普統劃分的國際標準。“儘管國際地層委員會和國際地質科學聯合會2001年正式批准了‘金釘子’，但其剖面的實際材料以及是否可用來進行國際對比等相關研究，卻一直沒有在任何刊物正式發表，用作定義標準點位的牙形類化石也沒有圖示。”沈樹忠指出，長期以來“金釘子”作為國際界線標準並未發揮全球對比作用。

通過與國內外多家科研單位合作，沈樹忠領導的國際工作組帶領南京大學和中國科學院南京地質古生物研究所晚古生代團隊，歷時十多年4次赴美國瓜達魯普山地區，詳細測制剖面，採集樣品和化石，並進行詳盡的生物、化學地層學和火山灰高精度地質年代學等綜合研究。卡匹敦階“金釘子”位於美國瓜達魯普山地區的乳山（Nipple Hill）剖面，該剖面在卡匹敦階底界之上僅出露0.5米地層，難以進行詳細的長尺度生物地層學研究。為解決該問題，研究團隊在距離該剖面以西約2.9千米處找到新的含有這一界線的剖面，並對該輔助層型剖面進行深入研究。系統的高精度鋯石年代學研究顯示，卡匹敦階底界年齡為264.28±0.16Ma（百萬年）；磁性地層學對比結果表明，伊拉瓦拉反轉位於卡匹敦階底界稍下方層位；鍶同位素化學地層學研究認為，鍶同位素比值（87Sr/86Sr）在整個卡匹敦階持續下降；無機碳同位素結果則顯示，在沃德階與卡匹敦階交界處沒有明顯的碳同位素漂移。