沈树忠院士：“金钉子”是划分地质年代地层的唯一全球标准

近日，以中国科学院院士沈树忠为首的科研团队完成的二叠系瓜达鲁普统卡匹敦阶(Capitanian)底界全球标准层型剖面和点位(俗称“金钉子”)研究成果，在国际地质科学联合会的官方刊物Episodes在线发表。卡匹敦期是地质历史时期最关键的时段，泛大陆从南北向聚合转变为东西向分裂、地球磁场从超静期转入频繁反转期(伊拉瓦拉反转事件)、全球海平面降到显生宙最低点，以及前乐平世(瓜达鲁普世末)生物灭绝事件等，均发生在这一时期。因此，“金钉子”的发表对于研究上述显生宙超级事件具有极其重要的意义。

国际地质学界所称的“金钉子”是划分地质年代地层的唯一全球标准。这颗“金钉子”早在20世纪90年代就已提出，与瓜达鲁普统(中二叠统)的罗德阶和沃德阶一起，被国际地层委员会二叠系分会投票表决为瓜达鲁普统划分的国际标准。“尽管国际地层委员会和国际地质科学联合会2001年正式批准了‘金钉子’，但其剖面的实际材料以及是否可用来进行国际对比等相关研究，却一直没有在任何刊物正式发表，用作定义标准点位的牙形类化石也没有图示。”沈树忠指出，长期以来“金钉子”作为国际界线标准并未发挥全球对比作用。

通过与国内外多家科研单位合作，沈树忠领导的国际工作组带领南京大学和中国科学院南京地质古生物研究所晚古生代团队，历时十多年4次赴美国瓜达鲁普山地区，详细测制剖面，采集样品和化石，并进行详尽的生物、化学地层学和火山灰高精度地质年代学等综合研究。卡匹敦阶“金钉子”位于美国瓜达鲁普山地区的乳山(Nipple Hill)剖面，该剖面在卡匹敦阶底界之上仅出露0.5米地层，难以进行详细的长尺度生物地层学研究。为解决该问题，研究团队在距离该剖面以西约2.9千米处找到新的含有这一界线的剖面，并对该辅助层型剖面进行深入研究。系统的高精度锆石年代学研究显示，卡匹敦阶底界年龄为264.28±0.16Ma(百万年);磁性地层学对比结果表明，伊拉瓦拉反转位于卡匹敦阶底界稍下方层位;锶同位素化学地层学研究认为，锶同位素比值(87Sr/86Sr)在整个卡匹敦阶持续下降;无机碳同位素结果则显示，在沃德阶与卡匹敦阶交界处没有明显的碳同位素漂移。

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