國際年代地層中金子房概念的形成和發(fā)展

國際年代地層中金子房概念的形成和發(fā)展

地殼下土壤學、相關地質(zhì)過程和同時發(fā)生的地質(zhì)事件的科學研究和生產(chǎn)實踐離不開地層學，離不開精確的地層結(jié)構(gòu)和精確的時間結(jié)構(gòu)。地球上不同地點和不同相區(qū)地層的劃分和精確對比也離不開標準的、易于廣泛應用的地層框架。作為基礎科學,年代地層學與其姊妹科學如生物地層學、巖石地層學以及相關的古生物學、同位素年代學等學科在地學領域的重要性不言而喻。年代地層學的核心是目前正在研發(fā)中的全球年代地層學框架,它以我們熟悉的《國際年代地層表》(過去稱《國際地層表》)形式出現(xiàn)。而要建立一套精確劃分的、既無重復也無缺失的地層(時間)框架,采用全球標準層型剖面和點位(“金釘子”)定義年代地層單位是達到這個目的的唯一途徑,至少對于顯生宇的地層框架是如此。國際地層委員會倡導和推行的全球“金釘子”研究已有半個世紀的歷史,目前還在繼續(xù)推進這項研究。中國從事全球“金釘子”的研究也已有36年,中國科學家是這項研究積極參與者。2011年7月,國際地質(zhì)科學聯(lián)合會執(zhí)委會(以下簡稱國際地科聯(lián))批準了在中國浙江江山市碓邊村建立全球江山階底界全球標準層型剖面和點位(“金釘子”)的申請報告,寒武系江山階“金釘子”正式在我國確立［１－２］。這是在我國確立的第10枚“金釘子”。它的建立,使我國后來居上,一躍而成為世界上擁有“金釘子”最多的國家,超過了各擁有9枚“金釘子”的英國、意大利。這不僅表明我國在全球年代地層研究領域的綜合研究實力達到了世界領先水平,也是我國對全球年代地層學的發(fā)展和進步做出的卓越貢獻。目前我國科學家還在繼續(xù)參與“前寒武系”、埃迪卡拉系、寒武系、石炭系、三疊系的全球年代地層的研究,可以肯定,將來在華夏大地上還會出現(xiàn)更多的“金釘子”。地層學上“金釘子”在我國的影響,早已超出了地質(zhì)學界,已成為公眾關注的熱點和國家的榮譽。本文愿借《地學前緣》出版有關我國地層學前緣研究專輯的機會,對“金釘子”的概念、建立“金釘子”的程序,以及我國在“金釘子”研究上的曲折歷程和杰出貢獻做一介紹,以期進一步擴大我國的“金釘子”的影響和推動我國“金釘子”的深入研究。1國際地層委員會和金多元地層單位的正式化、標準化地層學發(fā)展的數(shù)百年間,盡管對年代地層單位正規(guī)化和標準化在國際地層委員會1965年成立以前就有過嘗試,例如在1960年哥本哈根第21屆國際地質(zhì)大會上建立的國際志留系-泥盆系界線工作組和正式命名奧陶系,但真正將年代地層單位正式化和標準化全面付諸實施的是1965年建立的國際地層委員會。近50年來,國際地層委員會和各個分會,尤其是泥盆紀地層分會和地層分類分會不斷推進年代地層單位正規(guī)化和標準化,逐步完善“金釘子”的概念和建立程序。通過建立“金釘子”,現(xiàn)已正式定義了《國際年代地層表》中顯生宇70%以上的各級年代地層單位(156個單位中,111個已被正式定義)和一個元古宇年代地層單位。目前,國際地層委員會還在繼續(xù)推進其余“金釘子”的研究和標準年代地層單位的建立。1.1“金多系”的建立和國際地質(zhì)委員會早在17世紀中葉,地層的疊覆順序與其形成的時間早晚關系就已被認識［３］。到19世紀中葉,現(xiàn)今地層表(地質(zhì)年表)中的主要地層(地質(zhì)年代)單位就已經(jīng)相繼建立并被廣為采用,如寒武系［４］、石炭系［５］、白堊系［６］、古新統(tǒng)［７］、丹麥階［８］等等。這些年代地層單位基本上都是根據(jù)特征的動物群的更替或者巖石序列的間斷識別的,有的就是直接來自于巖石地層單位。在引入“金釘子”的理論和方法之前的100多年的時間里,這些單位已相繼被世界各國廣泛采用,但由于缺乏明確定義和清晰的概念,它們的界線在不同的地區(qū)往往被放在上下相差極為懸殊的層位上,結(jié)果同一地層單位在不同國家所代表的時間間隔往往不同,概念極為混亂。突出的例子是奧陶系的底界,當時這條界線在世界各地基本上都不在同一“等時面”上。在標準地區(qū)的英國,這條界線傳統(tǒng)上放在“阿倫尼格統(tǒng)”(“Arenigseries”)之底［９］;而在中國和前蘇聯(lián)則放在與英國位于“阿倫尼格統(tǒng)”之下的“特馬豆克統(tǒng)”(“Tremadocseries”)的底界大致相當?shù)奈恢蒙希郏保埃保常荨Ｔ谟械膰液偷貐^(qū),如澳大利亞和近、中東地區(qū),這條界線甚至要低于“特馬豆克統(tǒng)”的底界［１４－１６］,而在北美則高于“特馬豆克統(tǒng)”的底界［１７－１８］。即使在中國和前蘇聯(lián),不同的地區(qū)由于劃分標準所依據(jù)生物門類(如筆石、三葉蟲、牙形刺)不同,奧陶系的底界的位置也不一致,并不等時［１９－２０］。這種現(xiàn)象不僅造成地層劃分和對比的困難,也難以識別世界不同地區(qū)同步發(fā)生的地質(zhì)事件。產(chǎn)生這種混亂的直接原因在于缺乏統(tǒng)一的標準或“共同語言”。國際地層委員會在1965年成立時,就已清楚地認識年代地層單位的應用問題,將建立全球統(tǒng)一的、精確定義的年代地層系列和地質(zhì)年代系列作為其主要工作目標,以改變上述的混亂狀況。首先考慮的是通過解決各系的界線精確劃分問題,對所有系級單位進行標準化和正規(guī)化。除接管其前身即下屬于國際地質(zhì)大會的“地層委員會”原有的國際界線工作組外(如在1960年第21屆國際地質(zhì)大會期間成立的志留系-泥盆系界線工作組),還相繼成立了其他系界的工作組,如前寒武系-寒武系,寒武系-奧陶系,泥盆系-石炭系界線工作組等等,基本上涵蓋了當時所有系的界線。在各工作組的組織和協(xié)調(diào)下,世界各國也陸續(xù)開展了全球各系界線層型剖面的研究。1972年,先后由德國波恩大學的H.K.Erben教授和加拿大地質(zhì)調(diào)查所所長D.J.McLaren博士所領導的志留系-泥盆系界線工作組,在歷時12年、考察全球近10個國家和地區(qū)的16條剖面的基礎上,率先取得突破,在捷克首都布拉格西南35km的Klonk剖面中,以一致單筆石Monograptusuni-formis在該剖面的首現(xiàn),劃定了這條界線［２１］。這項成果,其重要性不僅在于它是第一個正式定義的全球年代地層界線,建立了劃分志留系-泥盆系的界線的國際標準,更在于它創(chuàng)立了采用“界線層型”定義年代地層單位的底界的原則。這項開創(chuàng)性的研究及其確立的原則迅速得到國際地層委員會和國際地質(zhì)科學聯(lián)合會(簡稱國際地科聯(lián))的重視和肯定,在當年蒙特利爾舉行的第24屆國際地質(zhì)大會上,就被批準作為全球地層劃分的標準,這實際上就是“金釘子”的原始概念。泥盆系底界的確立及其經(jīng)驗,對年代地層學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響,也為國際地層委員會以后逐步確立以全球標準層型剖面和點位(“金釘子”)定義年代地層的底界的原則奠定了基礎,具有重要的科學意義。正因為如此,Klonk剖面被認為是全球的第一個“金釘子”剖面。其后,在國際地層委員會的大力推廣和不斷完善下［２２－２７］,這個原則在國際學術界得到廣泛認同,最終形成現(xiàn)在的“金釘子”概念和確立年代地層界線的方法與準則,極大地推動了地層學的發(fā)展?！敖疳斪印笔切g語“全球標準層型剖面和點位”(GSSP)的俗稱,它是劃分和定義全球年代地層基本工作單位“階”的底界的國際標準。由于年代地層的等級系列中高等級單位的底界,總是與其最低下屬單位的底界一致,因而有些階的“金釘子”也是定義一系列更高等級的單位如統(tǒng)、系、界、宇底界的國際標準。有了這個統(tǒng)一標準,或稱“共同語言”,各方面才有可能進行準確的交流。Klonk“金釘子”確立以來的40年間,全球已在20個國家建立了65枚“金釘子”(表1),其中顯生宇有64枚,元古宇有1枚。這些“金釘子”有一多半建立在歐洲,有39枚(60%),這與地層學發(fā)源于歐洲不無關系。亞洲目前有12枚(18.5%),美洲9枚(13.8%),非洲4枚(6.2%),大洋洲只有1枚(1.5%)。顯生宇有100個階需用“金釘子”定義,目前,還剩下36個“金釘子”有待確立。在各地質(zhì)系中,奧陶系、志留系和泥盆系的“金釘子”都已全部建立。元古宇目前只確立了一個“金釘子”(埃迪卡拉系底界)。今后,元古宇末元古界的埃迪卡拉系和成冰系將會進一步劃分為統(tǒng)和階,這些單位可能要采用“金釘子”定義。但元古宇中其他的系(界)和太古宇的界級單位,仍將采用全球標準地質(zhì)年齡(GSSA)定義。1.2金門山位點的識別標志地層學中的層型剖面,主要有兩類,即單位層型(剖面)和界線層型(剖面)［２６］。傳統(tǒng)的“年代地層單位”,特別是由巖石地層轉(zhuǎn)換而來的單位,都是由單位層型定義的。這一類的地層層型,每個單位都有各自的下界和上界,因此,建立在甲地的下伏單位的上界與建立在乙地的上覆單位的下界就不可能等時,這兩條界線之間,也就必然會出現(xiàn)地層(時間)的重復或者缺失(圖1左),據(jù)此建立的全球年代地層(地質(zhì)年代)系統(tǒng)也必然不連續(xù)和不完整。即使在非常接近的兩個地點,也不能證明用單位層型定義的下伏單位的上界和上覆單位的下界完全等時［２８］?！敖疳斪印崩碚摰暮诵膬?nèi)涵是:只采用界線層型定義一個年代地層單位的底界,這個底界又自動定義下伏單位的上界,也就是說,一個年代地層單位本身并無上界,它是借用上覆單位的底界作為它的上界(圖1右),從而能保證兩個接續(xù)的、通常建立在不同地點的年代地層單位嚴格地共用一條界線(同一個時間點)。采用這種方法,是達到建立一個完全連續(xù)的全球年代地層系統(tǒng)的唯一途徑,可以確保在不同地點所建立年代地層單位疊加成一個整體后,單位之間既不會出現(xiàn)地層重復也不會有地層缺失,從而得到一個完全連續(xù)的年代地層和地質(zhì)年代框架?？梢员苊獠捎眉扔械捉缬钟许斀绲摹皢挝粚有汀彼鶐淼谋撞?。國際地層委員會在其官方的正式法規(guī)性文件中明確指出:“顯生宇的全球標準年代地層單位,只能通過界線層型定義。即使出現(xiàn)一個地層單位之下界和上界的全球?qū)有臀挥谕黄拭?例如在英國的志留系的層型)的情況,也不能表明兩個全球?qū)有椭g的地層和生物群代表一個單位層型”［２７，２９－３０］。由此不難看出,國際地層委員會不承認年代地層單位有單位層型的態(tài)度是毫不含糊的。因此,對于含有連續(xù)兩枚“金釘子”、分別定義長興階(ChanghsingianStage)和上覆印度階(InduanStage)的我國長興煤山D剖面［３１－３２］和分別定義塞蘭特階(SelandianStage)和上覆坦尼特階(ThanetianStage)的西班牙北部比斯開灣海邊的Zumaia剖面［３３］,在兩枚“金釘子”之間的長興階和塞蘭特階不代表一個年代地層的單位層型?！敖疳斪印?全球標準層型剖面和點位)中的“點位”,是“嵌入”巖層中的一個特殊的地理點(apointinrock),它同時也對應一個時間點(等時線、等時面)?！敖疳斪印钡膶嵱眯?關鍵在于點位的精確性和遠距離對比潛力。點位選擇因此就非常重要,通常遵循的原則包括:一是要將點位選擇在連續(xù)沉積的海相地層中,陸相地層存在許多間斷,不能滿足這個要求;二是點位的特征要明顯、易于識別。在地球歷史中,生命發(fā)展的不可逆性,保存在巖石中的生物成種事件就是最好的識別標志,即在一個分類群的演化序列中特征種的“首現(xiàn)”(FAD=FirstAppearanceDatum);三是要保證點位能在盡量大的范圍內(nèi)識別和應用,最理想的點位是可以在全球范圍識別和對比。這就要求所選擇的關鍵物種有盡可能廣的地理分布。地史時期有許多這樣的生物,它們大多營漂浮或漂游生活。如寒武紀的球接子三葉蟲,奧陶系、志留系的牙形刺、筆石,泥盆系、石炭系的牙形刺,中生代的菊石等都有洲際或全球的地理分布,是通常被選取的首要標志物種(primarymarker)。另一方面,為了確保點位能在不同巖相的地層中識別和應用,需要采用盡可能多的輔助標志或手段(secondarymarkers/tools),如輔助生物標志、碳同位素演變標志、地磁極性變化標志等?！敖疳斪印?全球標準層型剖面和點位)中的“剖面”,是含有“層型點位”的一段“界線地層”,厚度通常在界線上下各數(shù)米或數(shù)十米不等。國際地層委員會表決通過的法規(guī)性文件《國際地層委員會關于建立全球年代地層標準的準則(修訂本)》(以下簡稱《準則修訂本》),對“金釘子”有明確的要求［２７］,其中與剖面有關的要求包括:(1)地質(zhì)要求。露頭必須有足夠的沉積厚度(可以確保剖面能代表一段足夠長的時間間隔,因此可以使用界線附近的輔助標志來推斷和確定界線);沉積連續(xù)(界線附近無地層間斷、無地層凝縮);應有足以分辨出相繼發(fā)生的事件的沉積速率;應無與沉積同期的和構(gòu)造的擾動;應無變質(zhì)和強烈的成巖蝕變(從而能識別地磁和地球化學信號)。(2)生物地層要求。關鍵層段要有豐富的、高分異度的且保存良好的化石。界線位置或界線附近應無縱向的生物相變(巖相和生物相的改變反映了生態(tài)狀況的改變,后一改變可能控制了某一特定物種在界線層位上的出現(xiàn)。巖性的突變或許表示巖層的間斷)。有利于長距離生物地層對比的生物相(這種相通常形成于開闊海洋環(huán)境,這種環(huán)境要比近岸和大陸環(huán)境具有更多的有廣泛地理分布的物種。近岸和陸地生物相應當避免)。此外,剖面應該易于到達和對外開放供所有地層學家研究。需要提及的是,并非每個“金釘子”都能絕對充分滿足以上的各項要求。從目前被批準的“金釘子”來看,每一個“金釘子”都有各自的特色,都是根據(jù)自身的地質(zhì)和古生物條件與國際地層委員會的要求靈活掌握的產(chǎn)物?！秶H地層指南》曾列舉了一系列層型剖面,如正層型、副層型、選層型、新層型、次層型等［２６，３４］,但是國際地層委員會在其制定的《國際地層委員會的準則和章程》(以下簡稱《準則》［２５］和《準則修訂本》［２７，２９－３０］)不主張采用這些術語。如實有必要將全球標準層型剖面和點位更好地應用到不同相區(qū)的或古生物背景的剖面中,則可建立輔助層型剖面和點位(AuxiliaryStratotypeSectionandPoint,ASSP)?！稖蕜t修訂本》是正式的、強制性的文件,必須遵守?！秶H地層指南》是國際地層委員會下屬的國際地層分類分會撰寫和發(fā)行的,但從未被國際地層委員會采用為法定政策文件,如果《國際地層指南》與國際地層委員會的《準則》(或《準則修訂本》;筆者注)有沖突,以后者為準［２６］。1.3規(guī)范建立“金回采”程序階是年代地層的基本工作單位,地層學上只為“階”的底界建立“金釘子”。如上所述,定義了階的底界,進而也能定義更高等級的年代地層的統(tǒng)、系、界、宇的底界。有時一個“階”的“金釘子”可以為若干上級單位所共有,如寒武系幸運階(FortunianStage)與紐芬蘭統(tǒng)(TerreneuvianSeries)、寒武系、古生界、顯生宇的底界是共同的,幸運階“金釘子”就同時定義了這5個不同等級單位的共有底界。“金釘子”確立的過程復雜而慎重。但從1972年泥盆系底界“金釘子”的確立到1996年發(fā)布建立“金釘子”《準則修訂本》的24年時間里,國際地層委員會一直缺乏一套統(tǒng)一和規(guī)范的建立“金釘子”的程序,雖然國際地層委員會在第一版《準則》［２５］中,也曾對“金釘子”的表決和逐級呈報批準的程序做了一些規(guī)定。在這段時間里,盡管各個系的界線工作組和國際地層委員會的各個分會都以Klonk“金釘子”為樣板,參照志留系-泥盆系界線工作組的實踐搜尋“金釘子”,但方法各有不同。如有的工作組先表決確定層型剖面最有利的地區(qū)或剖面,而后根據(jù)剖面的具體情況確定有利的界線的層位;而有的工作組則先選擇能廣泛對比的定界層位,而后再選擇有利的地區(qū)和剖面。有的工作組甚至對已經(jīng)表決通過的地區(qū)或?qū)游?又在反復討論中,時時變動,使建立“金釘子”的過程久拖不決。因此,規(guī)范“金釘子”的建立程序勢在必行,1996年發(fā)布的《準則修訂本》對此做了明確的規(guī)定,由于《準則修訂本》是經(jīng)國際地層委員會的“全委會”(FullCommission)(即由主席、副主席和秘書長組成的執(zhí)委會加上各地層分會的主席)表決通過的正式文件,因此是必須遵守的規(guī)定［２７］。有關提議建立“金釘子”的提案內(nèi)容和對提案的表決程序,詳見瑞曼等的原文［２７］和朱德玉［２９］及汪桂榮等［３０］的譯文。筆者數(shù)度親歷過建立“金釘子”的過程,根據(jù)個人經(jīng)歷,對這一程序歸納如下:國際地層委員會各系的分委員會負責本系各個階“金釘子”的研究和遴選。要建立某個階的“金釘子”,通常要建立相應的階(已命名的、待命名的)的底界工作組,工作組的任務是向分會推薦單一的“金釘子”候選層型剖面。工作組通常由研究各階(或界線)相關地層和古生物的前沿科學家組成,成員包括盡可能廣的專業(yè)和地域的專家,規(guī)模一般不超過20名。工作組首先要尋求劃分階的底界的首要標志(primarymark-er),這通常為生物標志,即地理分布廣泛的物種在地層中的“首次出現(xiàn)”(代表時間面)。劃界標志需由相應分會最后表決決定(這需要超過有效投票人數(shù)的60%;而有效投票人數(shù)也需占全體投票人數(shù)的60%;投票可選“贊成”、“反對”和“棄權”),如國際寒武系地層分會表決通過以三葉蟲光滑光尾球接子的首現(xiàn)(FADofLejopygelaevigata),作為確定寒武系第7階底界的首要標志,后來根據(jù)這個標志在我國湘西確立了古丈階的“金釘子”［３５］;又如國際奧陶系地層分會表決以纖細絲筆石的首現(xiàn)(FADofNemagraptusgracilis),作為確定上奧陶統(tǒng)(桑比階)底界的首要標志,后來根據(jù)這個標志在瑞典的Fue560gelsue560ng確立了桑比階(上奧陶統(tǒng))的“金釘子”［３６］。一旦確定了劃界標志,工作組將號召各國地層學家研究本國或他國有希望的剖面并提議候選層型剖面。這需要經(jīng)歷一段長期的研究過程,因為國際上對“金釘子”剖面要求嚴格。工作組最終通常會收到若干候選層型剖面的提議,并根據(jù)全球?qū)有偷囊髮μ嶙h的候選剖面進行篩選,最后通過表決遴選出唯一的候選層型提交所在分會表決(需要超過有效投票人數(shù)的60%的贊成票才能通過并報送分會表決)。在此期間,工作組會反復地進行公開通訊討論,也會舉行會議討論和協(xié)商,必要時還會對剖面做實地考察。這是國際競爭最為激烈的階段。在實踐中有時也有例外(但這不完全符合規(guī)定),工作組會向分會提交多個候選層型交由分會表決遴選。如在該輪表決中沒有剖面達到法定的60%支持率,則需對得票最多的剖面做另一輪表決,直到獲得多于60%的支持。提議唯一剖面為“金釘子”的提案報告,按規(guī)定在60天內(nèi)(但通常只在1~2周之內(nèi))由相關的界線工作組連同選票報送分會審核。從這時起,提案報告進入了嚴格的審批階段。分會通常會在表決之前,安排一段時間供選舉委員通訊討論,對提案報告發(fā)表評論意見。如果候選剖面獲得法定多數(shù)通過(多于60%),將由提案人按討論的意見對提案報告做適當修改后報送國際地層委員會審核和表決。國際地層委員會的“全委會”將對提案報告做最后表決。同樣,在投票之前,國際地層委員會也會安排一段時間供“全委會”成員通訊討論(從2008年起,規(guī)定30天的討論期),如有必要,予以退回分會進行補充和修訂?！敖疳斪印碧岚溉绻诘貙游瘑T會的表決中獲得法定多數(shù)的支持,將呈報國際地科聯(lián)最后批準。只有國際地科聯(lián)批準后,“金釘子”才能正式確立。國際地科聯(lián)的批準并不代表“金釘子”的確立程序結(jié)束,按國際地層委員會的要求,在批準后的3年之內(nèi),要為“金釘子”建立永久性的標志,所在國家還應根據(jù)承諾對“金釘子”加以妥善保護。目前世界各地的“金釘子”基本上都是遵循這套程序建立的,不同之處僅僅在于每個“金釘子”采用的首要定界標志不盡相同,如生物標志(多數(shù)采用關鍵物種的首現(xiàn),但也有“金釘子”采用關鍵物種的末現(xiàn)定義)、化學標志(碳同位素)、物理標志(磁極、氣候變化)等等,以及輔助手段的多寡(參見國際地層委員會網(wǎng)站的GSSPs欄目)。還有就是永久性標志風格各異,特色有別。2我國“金多點”研究由于歷史原因,我國在1977年開始參與全球“金釘子”研究,因而起步比國際上晚了10余年。從那時起到2011年確立第10枚“金釘子”的34年間,可分為兩個階段:前20年間,一路坎坷,在競爭全球寒武系和奧陶系底界“金釘子”過程中,連遭挫折;1997年我國取得歷史突破,確立了第一枚“金釘子”,在此后14年里,在華夏大地上又接連確立了9枚金釘子(表2;圖2),使我國成為世界上擁有“金釘子”最多的國家,這個領先地位,迄今仍未被其他國家所超越。但即使在這一時期,我國也并非一帆風順,在競爭埃迪卡拉系底界“金釘子”和正式系名的過程中,也受到過挫折。為了慶祝第四屆全國地層會議的召開,中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所(以下簡稱中科院南古所)策劃出版了一冊介紹中國10個“金釘子”的專輯《中國“金釘子”》,約我在卷首寫了一篇回顧我國的年代地層研究的綜述文章［３７］。巧合的是,《地學前緣》也將出版介紹中國地層學前沿研究的專輯,約我撰文介紹“金釘子”和我國的“金釘子”研究。因為兩文有相似之處,遂將上文的部分內(nèi)容做適當刪減,作為本節(jié)的內(nèi)容。2.1梅樹村剖面的入選1977年冬,以云南省地質(zhì)科學研究所羅惠麟和中國地質(zhì)科學院的邢裕盛為首的研究團隊,率先在我國云南晉寧梅樹村,開展了全球前寒武系-寒武系界線層型剖面的研究,開啟了我國“金釘子”的研究歷史。他們在前人研究的基礎上［３８－４１］,對梅樹村剖面做了多學科研究,取得了重要研究進展,從而大大提升了梅樹村剖面的研究質(zhì)量［４２－４６］。1978年10月國際地層委員會的前寒武系-寒武系界線工作組和國際地質(zhì)對比計劃29號項目(前寒武系-寒武系界線研究)成員考察梅樹村剖面后,對該剖面的印象深刻。1983年5月,在英國布里斯托爾大學舉行的國際前寒武系-寒武系界線工作組會議上,中國云南的梅樹村剖面與前蘇聯(lián)西伯利亞阿爾丹河畔的Ula-khan-Sulugur剖面和加拿大紐芬蘭南部布林半島(BerinPeninsula)上的某些剖面(當時無具體剖面)同時被選為最后3個全球前寒武系-寒武系界線層型候選剖面(地區(qū))［４７］。隨后,在界線工作組通訊表決中,否決了西伯利亞的Ulakhan-Sulugur剖面的候選地位［４８］。直到1983年12月,加拿大紐芬蘭仍然提不出具體的前寒武系-寒武系界線候選剖面,更無令人滿意的劃界標準。在這種情況下,前寒武系-寒武系界線工作組決定對中國梅樹村剖面進行通訊表決。結(jié)果在兩輪的投票中,梅樹村剖面得票率均接近80%,獲得通過。就此,我國的梅樹村剖面成為了前寒武系-寒武系界線的唯一候選層型剖面。根據(jù)這個投票結(jié)果,國際前寒武系-寒武系界線工作組理應把以梅樹村剖面建立“金釘子”的提案報告報送國際地層委員會表決。但由于莫斯科第27屆國際地質(zhì)大會召開在即,國際界線工作組決定先把提案報告提交出席會議的有關專家討論后,再上報國際地層委員會,并計劃表決后可在1985年提交國際地科聯(lián)批準。然而,“金釘子”的國際競爭異常激烈。在1984年8月莫斯科會議的討論中,由于國際上的少數(shù)人,尤其是研究紐芬蘭剖面的競爭對手的極力反對,一些選舉委員對中國提出的梅樹村剖面界線點位的對比局限性表達了強烈關注［４９］,形成不利于我國剖面的局面。會后,界線工作組在按規(guī)定呈送國際地層委員會的中國提案報告之后,增加了一個“莫斯科附款”。這個附款除了附上界線工作組的投票結(jié)果之外,還聲稱:“仍有迫切需要將中國剖面與其他地區(qū)的剖面做更為精確和詳細的對比”,并建議國際地層委員會推遲對中國的剖面的表決［４８－４９］。其后國際地層委員會通過表決贊成推遲對梅樹村剖面做出決定,并將報告退回工作組［４９］。這個舉動雖未否決梅樹村剖面的候選地位,但給中國的剖面帶來負面影響不可低估。6年之后,按工作組的要求,最初被選取的3個剖面(地區(qū))的研究團隊向工作組提交了提案報告,包括中國的梅樹村剖面,已被淘汰的俄羅斯Ula-khan-Sulugur剖面和剛剛研究就緒的加拿大For-tuneHead剖面。次年1月,工作組23個選舉委員進行遴選唯一候選層型的第1輪投票,結(jié)果For-tuneHead剖面、梅樹村剖面和Ulakhan-Sulugur剖面的得票率分別為52%(12票)、32%(8票)和13%(3票)。雖然3個候選剖面都未達到所需的60%得票率,但根據(jù)規(guī)定,足以使紐芬蘭剖面淘汰中國和俄羅斯剖面,以唯一候選層型進入下輪表決。我國首次沖擊“金釘子”的努力因此沒有成功。通過以后的多次表決,寒武系底界的“金釘子”最后被確立在紐芬蘭的FortuneHead剖面。2.1.2長甲山組的結(jié)果由中科院南古所陳均遠率領的團隊從1985年起,通過對吉林渾江市(現(xiàn)為白山市)大陽岔小陽橋剖面寒武系-奧陶系界線地層的巖石學、沉積學、地球化學、牙形刺、筆石、三葉蟲、疑源類化石的古生物學以及Rb/Sr法的測年深入調(diào)查［５０－５１］,在競爭全球寒武系-奧陶系界線“金釘子”的過程中,也取得過相當好的成績。1985年7月,在加拿大卡爾加里舉行的寒武系-奧陶系界線工作組會議上,我國的盧衍豪院士(國際奧陶系分會選舉委員)和陳均遠研究員在會上全面地介紹了小陽橋剖面,經(jīng)過會議代表的充分討論和會后界線工作組的投票,大陽岔(小陽橋)剖面與加拿大紐芬蘭西北的GreenPoint剖面或者BroomPointNorth剖面(二選一)一道,成為僅剩的兩個候選層型剖面。1986年7月下旬在我國吉林省渾江市再次召開的寒武系-奧陶系界線國際會議上,國際同行繼續(xù)看好小陽橋剖面,而加拿大方面在會上推薦的BroomPointNorth剖面,由于存在問題［５２］,會后改變主意,改為推薦GreenPoint剖面［５３］。1990年,在前蘇聯(lián)新西伯利亞第3屆國際寒武系討論會上,小陽橋剖面在國際寒武系-奧陶系界線工作組投票中,獲得多數(shù)選舉委員的支持,以63.6%得票率淘汰了GreenPoint剖面,成為唯一候選層型。遺憾的是,在工作組1992年3月專門針對是否接受小陽橋剖面為全球?qū)有偷耐镀敝?僅獲得57.14%的選舉委員支持,低于法定的60%要求而未能通過,失去上報國際奧陶系分會表決的機會［５４］。盡管如此,大陽岔剖面仍是當時最被看好的剖面。工作組的中外牙形刺、筆石、沉積學和磁性地層學的研究班子也都把工作重點放在這個剖面上［５５］。但是,1995年6月在美國拉斯維加斯舉行的第7屆奧陶系國際討論會上,情況出現(xiàn)了變化。會議通過投票,決定采納西方某些牙形刺專家的建議,用牙形刺Iapetognothus屬的一個新種Iapetognothusn.sp.1取代Cordyloduslindstromi作為劃分寒武系-奧陶系界線的首要標志物種,同時還決定將已被淘汰的GreenPoint剖面重新啟用和增加了美國猶他州的LawsonCove剖面為候選層型。理由是這兩個剖面都產(chǎn)有Iapetognothusn.sp.1。這兩個決定,顯然都不利于我國的大陽岔(小陽橋)剖面。前者是致命一擊,不僅否定了工作組原先的采用C.lindstromi作為首要標志物種的決定,使采用這個標準的小陽橋剖面失去優(yōu)勢,更在于工作組的牙形刺專家認為小陽橋剖面并不產(chǎn)有Iapetognothusn.sp.1［５６］;后一決定則否定了我國剖面的唯一候選層型地位,由唯一變?yōu)榱?個。1997年1月,寒武系-奧陶系界線工作組對以上3個候選剖面進行了通訊投票,表決結(jié)果大陽岔(小陽橋)剖面僅獲2票支持而慘遭淘汰,GreenPoint剖面和LawsonCove分別獲6票和5票。我國沖擊“金釘子”的努力再次沒有獲得成功。奧陶系底界的“金釘子”最后被國際地科聯(lián)批準在紐芬蘭確立(GreenPoint剖面)。2.1.3關于“震旦系”的確定和驗證20世紀80年代,國際上普遍感到需要在寒武系之下建立系一級的單位。為此,1989年,在華盛頓舉行的28屆國際地質(zhì)大會期間,國際地層委員會正式成立了以美國科學院院士A.H.Knoll為首的“末元古系工作組”(以后又更名為“末元古紀地層分會”),從此開啟了建系和確定系的底界的工作。在以后的10余年期間,工作組先后對包括我國三峽峽東地區(qū)在內(nèi)的多個國家和地區(qū)的前寒武系-寒武系界線剖面進行了實地考察,認為我國的峽東地區(qū)、澳大利亞的弗林德斯山、印度的小喜馬拉雅山區(qū)是最有條件建立末元古系全球?qū)有推拭娴牡貐^(qū)。其后,在第29屆(1992,東京)和第30屆(1996,北京)的國際地質(zhì)大會上,工作組對系的底界的劃界標準做了專門的討論,多數(shù)成員主張以冰磧層頂界作為新系的底界。國際上的這一動向直接牽涉到我國當時還沒有解決的三峽剖面“震旦系”的下界問題,我國以往曾達成以峽東地區(qū)剖面作為“震旦系”的標準的共識,但將其底界暫定在蓮沱組之底［５７］。根據(jù)這一最新國際動向,我國決定將下部的南沱組和蓮沱組排除出“震旦系”,將系的概念僅限定為峽東地區(qū)陡山沱組和燈影組,為三峽剖面競爭將要建立的新系(當時稱新元古界Ⅲ系)的底界全球?qū)有蛼咔辶苏系K。2000年5月,這個劃分方案在第3屆全國地層會議上獲得通過,形成了狹義的“震旦系”概念,即位于寒武系之下,底界置于假整合于南陀冰磧層之上的陡山沱組蓋帽白云巖的底部和內(nèi)部的地層［５８］。根據(jù)“震旦系”的新定義,由湖北省地質(zhì)局三峽地層研究組1978年所測制的宜昌縣三斗坪鎮(zhèn)田家園子剖面被認為是峽東地區(qū)發(fā)育最好的“震旦系”剖面［５９］,該剖面也是邢裕盛等選定的陡山沱組標準剖面［６０］。峽東的“震旦系”剖面不僅有深厚的研究基礎［５９－６７］,也有命名的優(yōu)先權［６８－６９］,建立時間早于在澳大利亞的馬林諾系(MarinoanSystem)［７０］、“埃迪卡拉系”(Ediacarien或EdiacarianSystem)(系名的拼寫與現(xiàn)在的埃迪卡拉系不同)［７１］和前蘇聯(lián)的文德系(VendianSystem)［７２］。2000年12月,國際末元古紀地層分會發(fā)出第1輪選票,表決擬建新系的底界劃界標志,結(jié)果有80%的選舉委員支持將新系的底界放在瓦蘭格爾(或馬林諾)冰積層(VarangerorMarinoanglacialdeposits)之上的蓋帽碳酸鹽巖層段之底或者之內(nèi)的位置。2003年3月,末元古紀地層分會發(fā)出第2輪選票,選取一個最終的“金釘子”候選層型剖面。表決的剖面有4個,即我國峽東的宜昌田家園子剖面,印度小喜馬拉雅地區(qū)的Maldeota剖面,澳大利亞弗林德斯山的EnoramaCreek剖面和WearingDolomite剖面。投票結(jié)果,澳大利亞EnoramaCreek剖面以63%支持率勝出,成為唯一候選層型。中國的田家園子剖面僅獲得4票;而印度的Maldeota剖面和澳大利亞的WearingDolomite剖面均各得1票。就此,我國的田家園子剖面被淘汰出局,這是我國在沖擊系界“金釘子”的第3次挫折。在以后的投票中,EnoramaCreek剖面分別以89%和88%的支持率被末元古紀地層分會和國際地層委員會表決通過。2003年9月,末元古紀地層分會發(fā)出第3輪選票,選擇新系的正式名稱。有3個名稱候選,即澳大利亞的“埃迪卡拉系”,中國的“震旦系”和俄羅斯的“文德系”。結(jié)果,埃迪卡拉系獲得15票,以79%的支持率獲得通過,震旦系和文德系都只獲得2票而被淘汰。2004年3月國際地科聯(lián)批準建立埃迪卡拉系和以澳大利亞EnoramaCreek剖面建立該系“金釘子”［７３］。系級全球年代地層單位國際通用,由于埃迪卡拉系與我國的“震旦系”(狹義)的概念相同［７４］,因此我國應盡快正式?jīng)Q定采用埃迪卡拉系和停用“震旦系”［７５］。2.2國際奧陶紀地層由中科院南古所陳旭率領的國際團隊所確立的達瑞威爾階(DarriwilianStage)“金釘子”不僅是在我國的第一個“金釘子”,也是奧陶系的首個“金釘子”。達瑞威爾階“金釘子”的層型剖面位于浙江常山縣縣城西南3.5km的鉗口鎮(zhèn)二都橋鄉(xiāng)黃泥塘。剖面出露良好,為頁巖夾灰?guī)r的海相地層,產(chǎn)有高分異度和高豐度的筆石動物群和多種牙形刺,也產(chǎn)有疑源類、幾丁蟲和腕足動物。這些生物能確保剖面進行精確的區(qū)域及洲際對比。層型點位在寧國組中部(化石層AEP183/184之間),與澳洲齒狀波曲筆石(Undulograptusaustrodentatus)在剖面的首現(xiàn)一致。1991年7月在澳大利亞的悉尼大學召開的第6屆國際奧陶系大會上,確定了奧陶系內(nèi)部9條有國際對比潛力的,可以作為劃分奧陶系全球統(tǒng)、階界線的候選層位,其中包括U.austrodentatus筆石帶的底界［７６］。會議之后,陳旭組織了有中、美、法、德、澳大利亞科學家參與的國際界線工作組［７７］,研究我國三山地區(qū)(浙江江山、常山、江西玉山)的含筆石U.austrodentatus首現(xiàn)的界線地層。1995年底,在對包括常山黃泥塘剖面在內(nèi)的三山地區(qū)多個剖面進行了多學科的研究之后［７８］。陳旭等正式向國際奧陶紀地層分會提交了建立全球達瑞威爾階“金釘子”提案報告,提議以U.austrodentatus在中國浙江黃泥塘剖面的首現(xiàn)定義它的底界。這份報告于1996年7月在國際奧陶紀地層分會選舉委員通訊表決中以85%的得票率獲得通過。同年11月,國際地層委員會表決了該提案,以65%的得票率獲得通過。1997年2月,提案被國際地科聯(lián)執(zhí)行局批準。我國的首個“金釘子”在浙江常山黃泥塘正式確立,達瑞威爾階也由澳大利亞的一個地區(qū)性的年代地層單位成為正式的全球單位。2.2.2煤山d剖面的國際相關研究三疊系印度階(InduanStage)底界即二疊系-三疊系界線“金釘子”由中國地質(zhì)大學殷鴻福院士率領的團隊確立,界線層型剖面為浙江長興煤山D剖面,層型點位在殷坑組之內(nèi)的第27c巖性分層之底,下距殷坑組底界19cm,與牙形刺微小欣德刺(Hindeodusparvus)在剖面的首現(xiàn)一致［３２］。這條界線也是印度階、下三疊統(tǒng)、三疊系、中生界的共同底界,煤山的這枚“金釘子”因此同時定義界、系、統(tǒng)、階4個不同級別的年代地層單位。煤山D剖面出露良好,交通極為便利,距離新槐鎮(zhèn)1km,距長興縣城約20km。剖面含豐富的多門類的化石,包括牙形刺、有孔蟲、紡錘蟲、腕足類、雙殼類,菊石等。在剖面上,Hindeodusparvus處于欣德刺的演化系列中(H.latidentatus—H.par-vus—Isarcicellaisarcica)。三疊系的底界最初是在德國的陸相地層中確定的,難以進行國際對比。傳統(tǒng)上通常采用印度的海相地層標準,以喜馬拉雅地區(qū)耳菊石Otoceras帶的底界為劃分這條界線的標志［７９］。1986年,殷鴻福等建議用牙形刺Hindeodusparvus取代Otoceras作為劃分二疊系-三疊系界線(印度階底界)標志化石［８０］,其后在國際上被廣為接受。殷鴻福等通過對煤山D剖面的多學科深入研究［３２，８１］,證明煤山D剖面優(yōu)于我國和印度的其他候選剖面,能滿足建立印度階底界全球?qū)有偷囊蟆?996年,以殷鴻福為首的二疊系-三疊系界線工作組的9名選舉委員聯(lián)名發(fā)表了一份正式的推薦書,提議將含有Hindeodusparvus首現(xiàn)的煤山D剖面作為三疊系底界的“金釘子”［８２］,隨后這份推薦又被作為正式提案提交界線工作組投票表決。該“金釘子”提案報告在2000年1月國際二疊系-三疊系界線工作組的表決中,支持率為87%;在2000年6月國際三疊紀地層分會的表決中,支持率為81%;在2000年10月在國際地層委員會的表決中獲100%的支持率通過。在2001年3月,國際地科聯(lián)批準確立印度階“金釘子”。2.2.3國際排寶法院的結(jié)語:排寶階寒武系排碧階(PaibianStage)“金釘子”由中科院南古所彭善池率領的中、美科學家組成的國際團隊確立。它是寒武系內(nèi)建立的首個“金釘子”,伴隨它建立的以我國地名命名的“排碧階”和“芙蓉統(tǒng)”,是寒武系最早建立的兩個全球年代地層單位。該“金釘子”定義排碧階和芙蓉統(tǒng)的共同底界。排碧階底界的界線層型剖面位于湖南省花垣縣排碧鎮(zhèn)附近的四新村境內(nèi),距湘西自治州首府吉首和花垣縣城各約35km。層型點位在花橋組的第37d巖性層之內(nèi),下距花橋組底界369.06m,與球接子三葉蟲網(wǎng)紋雕球接子(Glyptagnostusreticula-tus)在剖面的首現(xiàn)一致。這個點位處于由甲胄雕球接子(G.stolidotus)向G.reticulatus演變的演化譜系之中［８３］。排碧剖面為海相碳酸鹽巖地層,產(chǎn)豐富的斜坡相三葉蟲、腕足類和牙形刺［８３－８６］。排碧剖面從1990年起是作為中-上寒武統(tǒng)界線剖面研究的。這條界線傳統(tǒng)上采用瑞典的標準,以Agnostuspisiformis區(qū)域性繁盛高峰為標志。但這個標準一直難以廣泛應用,原因在于A.pisifor-mis是區(qū)域性分子,分布有限。彭善池團隊根據(jù)對包括排碧剖面在內(nèi)的湘西、湘西北中-上寒武統(tǒng)界線層段諸多剖面長達10年的研究［８４－８５，８７－９０］,提出不用瑞典的傳統(tǒng)標準、而以Linguagnostusreconditus或者以G.reticulatus在地層中首次出現(xiàn)為新的定界標準［８５］。這兩個標準中,前者與傳統(tǒng)瑞典界線十分接近,后者的層位雖較傳統(tǒng)界線高,但有相當廣的全球?qū)Ρ刃浴４颂嶙h迅速被國際寒武紀地層分會接受［９１］,經(jīng)表決選定了后一劃界標準。2001年底,彭善池等根據(jù)后一標準向分會提交了“金釘子”提案報告,鑒于G.reticulatus的首現(xiàn)點位顯著高于瑞典傳統(tǒng)中-上寒武統(tǒng)界線,為避免混亂,建議不再使用“上寒武統(tǒng)”一名,將大大縮減了的上寒武統(tǒng)命名為芙蓉統(tǒng)(FurongianSeries),將其最下面的階命名為排碧階(PaibianStage)。2002年3月,該提案經(jīng)分會通訊表決,以82.4%的支持率獲得通過,6月又被國際地層委員會以全票表決通過,并在次年被國際地科聯(lián)批準。就此,寒武系內(nèi)的首個“金釘子”得以在中國確立,排碧階和芙蓉統(tǒng)也被批準為正式全球年代地層單位。2.2.4碳酸鹽巖瓜德魯普統(tǒng)的界線二疊系吳家坪階(WuchiapingianStage)“金釘子”由中科院南古所金玉玕率領的中、美、加拿大科學家組成的國際團隊確立,定義吳家坪階和樂平統(tǒng)(LopingianSeries)的共同底界。吳家坪階底界的界線層型剖面位于廣西來賓縣城以東約20km的紅水河南岸,與河中間稱為蓬萊灘的巖石小洲隔河相對,在構(gòu)造上蓬萊灘剖面位于來賓向斜的東翼。它是世界范圍內(nèi)難得的二疊系海相碳酸鹽巖瓜德魯普統(tǒng)(GuadalupianSeries)-樂平統(tǒng)的界線地層剖面,這是因為受二疊紀瓜德魯普世末期全球發(fā)生的大規(guī)模海退事件的影響,在世界范圍內(nèi)極少有連續(xù)沉積的瓜德魯普統(tǒng)上部到樂平統(tǒng)下部地層的剖面。幸運的是,盡管我國華南在這一時期因“東吳運動”也發(fā)生了大規(guī)模的海退,但當時的海水并未退出位于滇黔桂盆地東側(cè)的來賓一帶,在華南的大部分地區(qū)被剝蝕時,來賓地區(qū)卻連續(xù)沉積了海相的“來賓灰?guī)r”,為研究這段地層提供了極好的地質(zhì)條件。金玉玕團隊對蓬萊灘剖面以及位于來賓向斜西翼的來賓鐵橋剖面先后進行了近10年研究［９２－９８］,最終將全球吳家坪階的底界確定在蓬萊灘剖面茅口組來賓灰?guī)r頂部的6k層之底,與牙形刺后比特克拉克次后比特亞種(Clarkinapostbitteripostbitteri)在剖面的首現(xiàn)一致。2001年,金玉玕等向瓜德魯普統(tǒng)-樂平統(tǒng)的界線工作組提交了建立吳家坪階底界“金釘子”的提案［９５］,2002年2月經(jīng)界線工作組表決,以92%支持率獲得通過。在2003年1月國際二疊紀地層分會的表決中獲得87.5%的支持,其后,在2004年2月國際地層委員會表決中,該提案獲得100%的支持通過,同年被國際地科聯(lián)批準。隨著樂平統(tǒng)和吳家坪階底界的“金釘子”的確立,這兩個單位也由“半正式”全球單位成為正式全球單位。2.2.5煤山d剖面金鉆頭的建立二疊系長興階(ChanghsingianStage)“金釘子”也由中科院南古所金玉玕率領的中、加、美科學家組成的國際團隊確立。界線層型剖面是煤山D剖面,與三疊系印度階“金釘子”是同一個剖面。該剖面是以灰?guī)r為主的海相地層,出露良好,化石豐富,包括牙形刺、菊石、有孔蟲、腕足類等。剖面有較長的研究歷史和深厚的研究積累［８１－８２，９９－１０７］。長興階“金釘子”層型點位,在煤山D剖面長興組底部的第4巖性層內(nèi)(即4a-2層之底),下距長興組底界88cm,這個點位與牙形刺王氏克拉克刺(Clarkinawangi)在剖面的首現(xiàn)一致,處于Clarkinalongicuspidata向Clarkinawangi演變的演化譜系之中,也與以往確定長興階的標志化石Palaeofusulinasinensis和大巴山菊石類的首現(xiàn)吻合。2003年,由金玉玕研究團隊向國際長興階底界工作組提交了建立長興階“金釘子”的提案,在當年經(jīng)過工作組成員表決以全票通過。其后,在2004年二疊紀地層分會選舉委員會和2005年3月國際地層委員會的表決中,分別以93.3%和80%的支持率獲得通過,在2005年9月被國際地科聯(lián)批準。隨著長興階底界的“金釘子”的確立,長興階也由“半正式”全球單位升為全球正式單位。2.2.6層型內(nèi)容分析奧陶系赫南特階(HirnantianStage)“金釘子”由中科院南古所陳旭和戎嘉余率領的團隊在2006年確立。其底界的界線層型剖面為王家灣北剖面,位于湖北宜昌市以北42km,是一套海相細碎屑巖組成的地層,代表了在上揚子開闊陸表海域中較深水的、遠岸的連續(xù)沉積序列,含完整的奧陶系—志留系過渡地層的筆石序列和典型的、分異度較高的赫南特貝腕足動物群等化石。層型點位在五峰組之內(nèi)的AFA97層之底,上距上覆的觀音橋?qū)拥牡捉?9cm,與超常正常筆石(Normalograptusextraor-dinarius)在剖面的首現(xiàn)一致。王家灣一帶的地層古生物有長期的研究積累,從20世紀50年代以來,中科院南古所和中國地調(diào)局武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所研究人員曾發(fā)表過大量的研究成果［１０８－１２０］。國際奧陶紀地層分會最初曾決定將上奧陶統(tǒng)只分為上、下兩個階［１２１］。2003年8月,在阿根廷圣胡安(SanJuan)召開的第9屆國際奧陶系大會期間,國際奧陶紀地層分會通過公開討論和表決,一致同意將上奧陶統(tǒng)三分,以赫南特階作為上奧陶統(tǒng)最上部的階,同時認為N.extraordinarius帶的底界有全球?qū)Ρ葷摿?是最合適的劃分赫南特階底界的標志［１２２］。在本次會議上,王家灣北剖面被奧陶紀地層分會接受為赫南特階底界“金釘子”的候選層型［１２３］。由陳旭等提議建立赫南特階“金釘子”的提案報告,于2004年10月在國際奧陶紀地層分會的表決中以全票通過,在2006年2月被國際地層委員會以89%支持率表決通過,2006年5月被國際地科聯(lián)批準。隨著赫南特階“金釘子”在我國確立,英國地區(qū)性的赫南特階也被接受為正式的全球單位。2.2.7向反應物系的演變寒武系古丈階(GuzhangianStage)底界的“金釘子”是由中科院南古所彭善池所率領的國際團隊在湖南確立的第2枚金釘子。古丈階底界的界線層型剖面位于湖南古丈羅依溪鎮(zhèn)西北的酉水(鳳灘水庫)南岸,在古丈縣城以北約15km。層型點位在花橋組之內(nèi),下距花橋組底界121.3m,與球接子三葉蟲光滑光尾球接子(Lejopygelaevigata)在剖面的首現(xiàn)一致。這個點位處于光面光尾球接子(Lejopygecalva)向光滑光尾球接子演變的演化譜系之中。羅依溪剖面是2000年建設公路形成的人工開鑿面,與王村剖面隔河相對,在研究羅依溪剖面之前彭善池團隊已對后一剖面做了10余年的研究［８４－８５，８８，１２４－１２６］。這兩個剖面全由海相碳酸鹽巖組成,地層序列完全一致,含有豐富的、高分異度的“斜坡相三葉蟲動物群”。2004年9月彭善池提議采用全球分布的球接子三葉蟲Lejopygelaevigata的首現(xiàn)定義寒武系第7階(古丈階)的底界［１２７］,在2004年底被國際寒武紀地層分會以100%支持率表決通過。其后,由中、美、意科學家組成的國際團隊和由哈薩克斯坦、俄羅斯科學家組成的國際團隊,于2006年11月分別向國際寒武系第7階工作組提交了基于這個定界標準的提案報告。中國提案提議以湖南古丈羅依溪剖面為層型建立全球“古丈階”;哈薩克斯坦提案提議以小卡拉陶基爾沙巴克替(Kyrshabakty)剖面為層型建立全球AyusokkanianStage。2007年2月國際寒武系第7階工作組對提案報告進行了通訊表決,羅依溪剖面以90%的支持率勝出,淘汰了Kyr-shabakty剖面。其后在2007年7月和8月又分別由國際寒武紀地層分會和國際地層委員會以全票表決通過。2008年3月,國際地科聯(lián)批準了古丈階“金釘子”和新建的全球年代地層單位古丈階。2.2.8國際奧陶紀地層委員會的決議2006年10月,奧陶紀地層分會對兩個候選剖面進行了通訊表決,黃花場剖面以75%的得票率淘汰了Niquivil剖面。此后,中國的提案在2006年12月國際奧陶紀地層分會的表決中和2007年4月國際地層委員會的表決中,分別以94%和89%的支持率獲得通過。2008年3月,國際地科聯(lián)根據(jù)汪嘯風等人提出的階名,批準建立全球大坪階及其底界“金釘子”。2.2.9層型的土壤條件及演化的譜系石炭系維憲階(ViseanStage)的“金釘子”是中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所侯鴻飛研究員與比利時和愛爾蘭的4位專家以及貴州地礦局的吳祥和高工共同確立的。其底界的界線層型剖面為碰沖剖面,位于柳州市北北東15km的碰沖村旁的一條近于南北向的小沖溝內(nèi)。層型點位在鹿寨組(碰沖段)的第83巖性分層的底部(距鹿寨組底界不明),與底棲有孔蟲簡單始副史小塔夫蟲(Eoparastaffellasim-plex)的首現(xiàn)一致。這個點位處于卵形始副小史塔夫蟲種群(Eoparastaffellaexgr.ovalis)向E.simplex演變的演化譜系中。比利時、愛爾蘭和中國專家對該剖面做過詳細的研究［１３７－１３９］。該團隊還識別出一些輔助的對比標志可以幫助控制“金釘子”點位和作為次要的對比工具,包括牙形刺Gnatho-dushomopunctatus在層型點位之上近5m的位置首現(xiàn),牙形刺Scaliognathusanchoraliseuropensis在層型點位之下約30m的位置的末現(xiàn)。2.2.1國際寒武系底界的劃分與“