中美科学家接力完成二叠系卡匹敦阶底界“金钉子”

“金钉子”是国际地质学界划分地层界线的唯一标准。近日，由中国科学院院士沈树忠领衔的团队完成了二叠系瓜达鲁普统卡匹敦阶“金钉子”，在国际地质科学联合会官方刊物《地质幕》上正式发表。值得注意的是，这颗“金钉子”早在20世纪90年代由美国科学家提出，但相关剖面材料、可否用来国际对比等研究一直没有出炉，定义标准点位的牙形类化石也没有图示，长期以来该“金钉子”未发挥出应有的作用。

在国家自然基金委重点国际合作项目的资助下，沈树忠领导的国际工作组，四次赴美国瓜达鲁普山地区，详细测制了剖面，采集了数吨样品和化石，历时十多年，并对采集的样品全部重新分析，进行了详尽的生物地层学、化学地层学和火山灰高精度地质年代学等综合研究，终于完成了这一工作。

过去，国际二叠纪划分标准是二分标准，标准地区在欧洲，但二分标准的二叠系上部主要是陆相或者蒸发相地层，不含海相化石，不利于全球对比。1990年，中国科学院南京地质古生物研究所金玉玕院士推动了新的国际二叠系三分标准，并通过投票将上、中、下二叠统的国际标准区域分别确定在了中国、美国和俄罗斯。

其中，卡匹敦阶“金钉子”就位于美国瓜达鲁普山地区的乳山剖面，该剖面卡匹敦阶底界之上仅出露0.5米地层，被学界称作“位于天空中的金钉子”，难以进行详细的长尺度生物地层学等研究。为了解决这一难于克服的自然条件问题，研究团队在距离该剖面以西约2.9km找到了新的含有这一界线的新剖面，并对该辅助层型剖面也进行了深入细致的研究。

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、全球海平面降到了显生宙的最低点、锶同位素比值降到了显生宙的最低点、峨眉山大规模玄武岩喷发以及前乐平世生物灭绝事件等均发生在这一时期。这颗“金钉子”的发表对于研究这些显生宙独一无二的超级事件发生的时间和过程具有极其重要的意义。(科技日报记者 张晔)

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