【获奖作品】亿年时光:一把小铁锤的力量

作者:钟杨来源:蝌蚪五线谱发布时间:2019-05-07

本文荣获蝌蚪五线谱2018年度科普创客大赛文章类(成人组)三等奖。

       树木的年轮线增加一圈,代表着春夏秋冬又轮回一次。那我们可曾注意过地球的“年轮”。46亿岁的地球,沧海桑田,曾经的海洋变成如今的高山,时间的足迹又留在哪里?

中国有这么一群人,手握一把小铁锤,在不起眼的沉积岩剖面上一点一点地敲打,他们敲开的不是普通的石头,而是定格地球时间的化石。2018年7月5日上午,中国迎来了地质学界第十一颗金钉子。它被“钉”在贵州省的剑河县八郎村附近的乌溜-曾岩(10824.830'E、264.843'N)上。这意味着中国成为世界上拥有金钉子最多的国家,其价值堪比奥林匹克奖。那金钉子到底是什么呢?

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贵州省剑河县八郎村乌溜-曾家岩剖面(寒武系苗岭统乌溜阶金钉子

图片来源wemedia.ifeng.com )


金钉子的自白

呜——哐当——哐当,一辆火车飞驰过来,过了一会儿,“呼!终于轻松了”,我望着远去的火车不由自主地叹道,我已经在这条铁路上有几年了。几年前,人们为了纪念这条贯穿美洲大陆的铁路完美竣工,就打造了只有18K金的我,并给我取名为金钉子。他们都说我意义重大,我也背着他们偷着乐儿!

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1869年5月10日 美国首条横穿美洲大陆的铁路竣工(图片来源:ww.myzaker.com)

但不久之后,我的身份发生了巨大的变化,一群奇怪而且严肃的人居然把我搬上了国际的舞台。虽然我仍叫金钉子,但我的形态发生了巨大改变。我不再是一颗简简单单由金子做的钉子了,而是地球年代地层单位的代言人。我的新环境是地质学界,那些地质学家一旦发现了可以划分全球不同年代所形成地层的某个特定的点,或一段特定的岩层序列,就把我标记在那里。他们说我是全球年代地层单位界线层剖面和点位(GSSP),是两个时代地层之间界线的唯一标志。我当然也欣然接受了。在地球上,我本来有110个左右的兄弟姐妹,可到现在只找到67个。看来,要找到他们还得费不少劲儿呢!

在中国,我们金钉子家族从1997年到2018年一共出生了11个同胞了,比世界上任何一个国家都多那些地质学家是我们执着的追求者,他们前前后后要花上二三十年才能把我们找到,而且还要通过国际地质科学联合会才能确认我们的身份。我的兄弟姐妹中就属长兴灰岩金钉子最有名声,那里已经成为国家地质公园。长兴灰岩金钉子是二叠系与三叠系的分界线,又是确立古生界与中生界分界线的标志。殷鸿福院士将牙形石化石作为划分古生界与中生界的标准化石,从此取代了耳菊石的地位。是不是很厉害呀!

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      左图:不同形态的牙形石(又称牙形刺,某种已灭绝的海生生物的口器,图片来源:roll.shoufu.com)            右图:菊石化石(一种头足类软体动物的壳体,繁盛于三叠系,图片来源:www.vcg.com)

除了长兴灰岩金钉子这个兄弟,我还有9个兄弟姐妹,他们大致可以分为在寒武系时期的花垣排碧金钉子、古丈金钉子、江山金钉子和最近才确立的剑河金钉子。剑河金钉子是在今年7月份被确立在第三统苗岭统和第三阶乌溜阶上,由贵州大学赵元龙教授带领的科研小组历时二十多年研究出来。处在奥陶系的同胞有黄泥塘金钉子(中国第一颗金钉子)、王家湾金钉子和黄花场金钉子。破冲金钉子在中国独占一系,它也是全球石炭系首个“阶”级的金钉子。处在二叠系的金钉子就只有长兴金钉子和我了。我是蓬莱滩金钉子,蓬莱滩是我的出生地,那里记录了一场悲惨的生物大灭绝事件,也记录了一个古生物学家的一生。

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暴露地表的古老岩层(图片来源:app.myzaker.com)    

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长兴地质遗迹国家级自然保护区(图片来源:www.ly.com)


二十年的探索:不负真心

红水河的水慢慢流淌,切开了沉积上亿年的岩层。这里是广西省来宾市蓬莱滩,我来到这里,追寻一个老人的足迹。

在过去的二三十年里,如果你恰巧经过这里,那么,你一定看到一个手拿地质锤的老人。他步履蹒跚,或许手上还杵着一根拐杖。他时而蹲下去敲打滩头的石头,时而又转变方向走向另一块岩石。他便是中国科学院院士金玉玕,金玉玕院士总是凝重的望着这片滩头,目光深沉却也如烈火一般。他说他已经在同一石头上从黑发坐到了白发,二十多年不曾离去,每日想着、念着。他到底在执着什么?这片岩石究竟有什么样的魔力这么让人着迷?

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地层古生物学家金玉玕院士(图片来源:www.nigpas.cas.cn)

老人执着地用小铁锤一寸一寸的敲打着岩石,有时,一块岩石破开,他喜出望外,小心翼翼地放在盒子里,好似珍视一块美玉。有时,他拿着破开的石头失落不已,但眼里却更加坚定。这里有活在岩石里的生物,它们被时间定格成为永恒,它们记录了地球的历史,成为地球的“年轮”,而金玉玕院士正在敲开地球的年轮。

这里的岩石大约是在二叠系形成的。当时,这里还是一片汪洋大海,大量的海生动物生活在这里,金玉玕院士和他的科研小组们在第28层发现的大量的菊石、腕足类、腹足类生物。可是在这地层之上的岩石却没有了生物的足迹,到底发生了什么,使丰富的生物群落灭亡?这次生物灭绝事件是局部性的还是全球性的?这个问题一直困扰着他。在查找了大量资料后他发现,当时地球正在发生大规模的海退事件。

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      左图:二叠系末火山活动频繁,海水大面积消退(图片来源:www.kejixun.com)  

      右图:大量海生生物死亡(图片来源:tech.ifeng,com)

那什么是海退事件呢?

在大约2.5亿年前,大陆是连成一体的,这个时期的大陆称为泛大陆,它贯通两极。在二叠纪末期,泛大陆开始解体,这使得地质活动更加频繁,导致了全球大规模的火山喷发与海平面下降。这就是“海退事件”。此时的气候变得异常干燥,曾经被海水覆盖的区域露出地面,许多海洋生物由于不能适应新的环境而大量死亡,这便拉开了二叠系第一次生物大灭绝的序幕。金玉玕院士在蓬莱滩找到了以牙形石演化为代表,通过比较不同时期牙形石的演化特点,找到相应的划分点位。从此,金玉玕院士展开了长达二十年的金钉子研究,并最终确立了蓬莱滩乐平统地界层型剖面。

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      左图:牙形石化石(图片来源:www.baike.com) 

      右图:广西省来宾市蓬莱滩剖面 (图片来源:www.hndzbwg.com)

金玉玕院士毕生的精力都花在了蓬莱滩的地层上,在这里,他用地质锤无数次敲打着岩层,这里的每一块岩石都有他步履过的痕迹,他对这里的岩石饱含深情。金玉玕院士生前说过“蓬莱滩金钉子一日不确立,我便不能倒下”。2005年,经国际地质委员会批准,广西蓬莱滩金钉子终于落户中国。金玉轩院士的愿望实现了,但,中国古生物界少了一名泰斗。

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一把小小的地质锤(图片来源:www.vcq.com)

后来人砥砺前行

        巍巍山峦,时光把地层装订成册,宇、界、系、统、阶,一部地球史书诞生了。中国在2018年再次获得一枚金钉子,这预示着地球史书又翻开了新的一页。在宽广的大地上,地质学者从未停止探索。他们手持一把地质锤,在一代一代的接力下,地球,这部巨厚史书,将会越读越薄。

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