网友：前不久，咱们一家去贵州省游览，于剑河县八郎村，听本地导游给咱们先容“金钉子”。为啥要往岩石里钉进去一颗“金钉子”？暗地里有啥玄机？

编纂：贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县革东镇八郎村的“金钉子”，是全世界第六十九颗、我国第十一颗“金钉子”。有人说，“金钉子”是一把尺子，能权衡地球的地质年月；有人说，“金钉子”是一枚书签，标注地球蜕变的汗青。本期“院士讲科普”，咱们请中国科学院院士、南京年夜学传授沈树忠谈谈怎样经由过程“金钉子”读懂“年夜地之书”。

图①：图为钉入贵州剑河县的“金钉子”。

杨家孟摄（影像中国）

图②：图为位在浙江长兴县的“金钉子”。

沈树忠供图

资料来历：国际地层委员会

“金钉子”是界说及区分全世界差别年月所形成的地层的“锚点”，用来划分全世界地质年月界线。“金钉子”简直立为重修地球汗青搭建了一个国际尺度时间框架，为研究地质汗青期间所发生的各类地质、生物演化事务以和猜测圈定各类天然矿产资源的时空漫衍奠基了基础。

怎样确立一颗“金钉子”

要相识甚么是“金钉子”，起首要相识地质时间。

地球已经经走过了约46亿年的漫长岁月，留下了富厚的地质记载。要读懂地球的故事，离不开地质语言。

地质学家一直于摸索地球蜕变的本相，为的就是经由过程地球数十亿年里发生过的事，判定地球的近况与猜测将来。然而，板块运动、火山喷发、海陆变迁……地球于不停变化，致使地质记载碎片化。是以，“读懂”地表岩石记载，来相识地球汗青的时间轴，成为地球科学范畴的主要课题。

咱们用腕表等计时东西，标注当下各类事务发生的时刻。但对于在远古时代的地球，没有人类，更没有文字，怎样划分数十亿年的漫永劫光？

为相识决这一难题，国际地质科学结合会建立国际地层委员会，其重要使命就是成立国际同一的地质年月划分框架。

“金钉子”这一位字的发源，可以追溯到19世纪一条横贯北美年夜陆的铁路领悟。一枚18K金打造的铁路道钉，于数千人的见证下，铆入横穿铁轨的末了一根枕木中。国际地层委员会援用“金钉子”这一典故，来代表国际地质年月的黄金分界点，用在记载地球汗青中具备主要演化意义的时间节点。

可是，确立一颗“金钉子”并不是易事，需要满意多方面的前提——地层记载完备，不存于较着的后期革新，有富厚的、可举行区域及洲际对于比的化石或者其他具备等时性对于比价值的标记。今朝最多见的因此某种标记化石的初次呈现作为国际对于比的尺度，例如我国贵州剑河的乌溜阶底界“金钉子”以三叶虫化石“印度掘头虫”的呈现为标记。

最近几年来，“金钉子”简直立标记趋在多样化，包括同位素地球化学的异样变化、地球磁场的倒转时间、使用进步前辈的同位素定年技能确定的火山灰春秋等。

地球汗青的切确坐标，唆使地质期间的庞大事务

一颗“金钉子”，就是一个特定地质时间节点的“金坐标”。确立“金钉子”的地域要对于全世界开放，便在列国学者及公家研究、观光。

作为地球汗青的切确坐标，“金钉子”能帮忙咱们解读地质期间的庞大事务。

好比“雪球事务”，指的是地球于距今约7亿—6.35亿年间曾经屡次被冰雪封盖。“雪球事务”竣事后，全世界规模内发生了广泛的白云岩沉积，这套盖帽白云岩于南Australia弗林德斯山脉的呈现，被用来界说“埃迪卡拉纪”的最先，标记着“雪球事务”的竣事。

再如，于约莫2.52亿年前，因为全世界快速升温、海洋酸化、陆地干旱化等，其时全世界80%以上海陆生物于较短期内快速灭尽。我国古生物学家殷洪福院士、金玉玕院士领衔的国际团队，于浙江长兴煤山剖面别离确立了二叠系与三叠系界线及长兴阶底界的“金钉子”，这两颗“金钉子”切确锚定汗青上最年夜范围的生物灭尽事务发生于2.52亿年前，用时不跨越6万年。

此外，“金钉子”还有能袒露宇宙来客的陈迹。约莫6600万年前，标记恐龙灭尽的中生代与新生代的界线，就因此地层中有一层铱元素高度富集的粘土层为标记，申明其时有一颗彗星撞击地球，必然水平上注释了为什么一度占领陆海空的恐龙王国于刹时死亡。

中国已经确立11颗“金钉子”，数目位居世界前列

今朝，“国际年月地层表”中有100多颗“金钉子”，颠末全世界科学家几十年的摸索，已经经有80多颗“金钉子”被国际地质科学结合会正式核准。“金钉子”被称为国际地层学范畴的“奥林匹克金牌”，其确立有一整套步伐，需要成立国际事情组，选择地层沉积系列完备、研究水平最高的剖面作为尺度。

“金钉子”简直立，表现了一个国度于地层学范畴的综合实力、学术程度及国际职位地方。列国学者都但愿把这些“金钉子”留于本身的国度，是以国际学界竞争激烈。

中国科学家于起步较晚的环境下，充实使用我国地层古生物质源上风，于1997年取患上冲破——由陈旭院士领衔的团队率先于浙江常山黄泥塘成立了奥陶系达瑞威尔阶底界的“金钉子”。以后，我国粹者不停取患上佳绩，前后于中国确立11颗“金钉子”，数目位居世界前列。此外，中国粹者还有领衔或者介入了多颗外洋“金钉子”简直立事情，为国际地层学的成长、国际地质年月框架的成立作出孝敬。

确立“金钉子”，其实不象征着地层学事情的竣事。跟着年夜数据及人工智能的快速成长，地球科学的研究亟须融入新的研究手腕。我国科学家领衔倡议的国际年夜科学规划“深时数字地球”，就是缭绕地球演化这个庞大科学命题，全世界科学家及机构配合协作，应用人工智能、年夜数据等技能整合已往数十亿年地球时空年夜数据，聚焦生命演化、地舆演化、天气演化与物资演化等庞大科学问题，更深切熟悉矿产资源与能源的时空漫衍纪律，为人类可连续成长作出应有的孝敬。

怎样使用“黄金坐标”，成立与年夜数据、人工智能模子相联合的高精度、高分辩率的深不时间轴，是“深时数字地球”的主要使命之一，需要国际学界于多个范畴增强互助，开展交织研究才能取患上冲破。这项事情对于进一步熟悉地球的形成及演化历程、相识庞大地质事务的触发机制，提高对于资源能源漫衍纪律的熟悉具备主要的科学及实际意义。

（作者为中国科学院院士、南京年夜学传授 沈树忠）

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