蓬莱滩上不遗梦 “金银钉子”焕新辉 ——以地质视角和智慧探寻来宾蓬莱滩的远古密码

 抢救“金钉子”工作现场（陆刚 供图）

2023年7月24日，新的二叠系乐平统暨吴家坪阶全球标准层型剖面和点位（俗称地层“金钉子”）和全球辅助界线层型剖面（参照“金钉子”也可将其通俗地称为“银钉子”），正式获得国际地科联批准，广西来宾市蓬莱滩新剖面第n6L层之底成为新的乐平统底界“金钉子”，广西柳州市郊凤山剖面成为新的“银钉子”。这标志着由广西壮族自治区地质矿产勘查开发局（简称“自治区地矿局”）组织推进，广西壮族自治区区域地质调查研究院（简称“区调院”）承担实施的“来宾市蓬莱滩‘金钉子’剖面抢救性保护和开发利用”项目取得重要成果。

凭地质人的巧手，拾一枚“金钉子”“银钉子”，让蓬莱滩不遗梦；借地质人的慧眼，剥去地质历史的尘埃，让“金银钉子”焕新辉，看远古世界，翻阅地球时代篇章，解密生物大灭绝，勘测未知之玄妙。

蓬莱滩溯源：“金银钉子”的发现

这颗“金钉子”位于来宾市风景秀丽的红水河南岸的蓬莱滩上，其全称是中国广西来宾蓬莱滩全球二叠系瓜德鲁普统一乐平统(暨吴家坪阶底界)界线层型剖面和点位，是划分地球历史二叠系乐平统底界的全球标准层型剖面和点位，即2.59亿年前沉积形成的一个地层“金钉子”，是国际地质科学联合会于2005年9月3日正式批准的一个全球年代地层界线的标准——层型剖面和点位。

何谓“金钉子”？其实这不是真的钉子，更不是金子制作的钉子！它是一个意义上的比喻，是科学界一个约定俗成的说法。

这个比喻源于1869年美国首条横穿美洲大陆、连接大西洋和太平洋的太平洋铁路，在东西双向建设的对接合拢点钉下的最后一颗铁轨道钉，这颗铆钉是1颗用18K黄金特制的金铆钉，它的钉下宣告横穿美洲的太平洋铁路正式贯通。太平洋铁路的竣工不仅对美国的发展影响重大，对世界的发展也产生了深远的影响，因而这颗铁轨道钉——这颗金钉子在世界发展史上具有里程碑的意义。

在地球约46亿年的发展历史中，也有很多重要节点。地球演化历史的关键节点，可以将地球的历史划分为不同的阶段。地质科学家们、国际地层委员会借用了美国太平洋铁路“金钉子”的典故，借用这颗金钉子的珍贵价值和特殊含义，运用到地球发展史重要阶段的贯连交接点上，进行地球的断代划分，把这些交接点在全球严苛遴选出的标准地质界线和点位，形象地称为“金钉子”——地层“金钉子”。

那又何为“银钉子”？其实，国际上原本并没有“银钉子”一说。只是“金钉子”的俗称说着说着就由“金钉子”引申出了“银钉子”——地层“银钉子”的说法。

就地球某一个特定的历史时期而言，世界不同地区往往保存有不同内容的地质记录，而且通常没有任何一处地质记录是完美无缺的，即便是被确定为地层“金钉子”的剖面和点位也是如此。因此，根据所确立的“金钉子”的情况，需要遴选1～2个剖面和点位对“金钉子”予以补充，作为“金钉子”的辅助剖面和点位。按照地层“金钉子”的价值参照标准，全球辅助界线层型剖面和点位完全可以被称为地层“银钉子”。

广西来宾蓬莱滩“金钉子”早在2005年由中国科学院南京地质古生物研究所的金玉玕院士领导的工作组确立，这是我国获得的第4枚“金钉子”，同时广西来宾市铁桥剖面被确立为其“银钉子”，目前广西已经建立了地质遗迹自然保护区。

蓬莱滩“金钉子”是如何被发现的呢？说起来这是一个非常有故事也非常传奇的故事。这个故事和一个人的一生密切相关，这就是中国著名的地质古生物学家金玉玕先生。2005年广西来宾蓬莱滩剖面获批成为二叠系乐平统底界的全球标准层型剖面和点位，是金玉玕院士和他的团队用了20多年的时间所获得的成果。

故事最早可追溯到民国时期，赵金科、张文佑等地质大师1938年对来宾、迁江、红水河地区的地质矿产考察，蓬莱滩、马滩在内的这套后来挖掘出“金钉子”的二叠纪地层，首次进入了地质和古生物学家的视野。

1972年，广西区域测量队（区调院前身）完成了1︰20万区域地质调查，初步建立了含“金钉子”的二叠纪地层在内的来宾红水河地区地层层序——这是“金钉子”研究的基础。

1974年，时年37岁的金玉玕先生踏上了来宾这片热土，开始了他和瓜德鲁普统与乐平统界线、和蓬莱滩“金钉子”的不解之缘。20世纪80年代开始，中国地质科学院南京古生物研究所开始着手二叠系课题相关研究工作。20世纪80年代末的一天，他的同事廖卓庭先生乘坐绿皮火车经过来宾铁桥，为红水河两岸完整的岩层所吸引，至此来宾一蓬莱滩的二叠纪地层再次进入了金玉玕先生和他领导的二叠系工作课题组的眼帘，成为正式的研究对象，开启了蓬莱滩“金钉子”漫长的正式研究之旅。

金玉玕先生从1974年起至2005年，与来宾结缘32年；1978年开始至2005年，相关研究持续了28年；1999年提议至2003年提交建议书并通过“金钉子”候选资格，2005年在加拿大第14届国际地质大会正式获批“金钉子”“银钉子”，历时7年。金玉玕先生穷其一生探秘灭绝事件，破译“无字天书”，他把他的一生献给了他热爱的地质事业。

抢救“金钉子”工作现场（陆刚 供图）

蓬莱滩遗梦：“金银钉子”的失落

在全球二叠系中、上统界线附近沉积连续剖面寥寥无几的情况下，位于广西来宾红水河边蓬莱滩剖面的原有“金钉子”和位于来宾铁桥马滩的辅助层型剖面（“银钉子”），由于广西大藤峡水利枢纽工程将红水河水位提高，导致原有“金钉子”“银钉子”会常年被淹于水下，无法继续满足其作为“金钉子”“银钉子”保护的要求。

其直接的影响是剖面被淹没于水下，由此导致地层“金钉子”“银钉子”再无法参观、无法进行科研、无法开展科普研学，“金钉子”“银钉子”的保护成了“水下楼阁”，失去了原真性、自然性，其自然属性、科学属性和重要价值也大打折扣——随着大藤峡水利枢纽工程的施工及全面竣工，原来的蓬莱滩“金钉子”将常年淹没于红水河的河水水面之下，这一世界级的地质遗迹将长期被淹没“遗失”人间，来宾蓬莱滩成为一个失落“金钉子”的地方，来宾铁桥马滩成为一个失落“银钉子”的地方。

那么，“金银钉子”的失落有何影响？拥有“金银钉子”又有什么意义呢？

“金钉子”“银钉子”是地球最重要和最有科学价值的地质记录之一。“金钉子”是全球统一的关键地质年代节点——某一地质时代分界点的全球唯一标准，全球独一无二，是全球对比的国际标准，具有公认的权威性，对了解地球历史，探求地球和生命的演化奥秘，将古论今，预测未来，探索人类未来的生存发展之路，促进人类文明进步，指导人类社会实现可持续发展，具有非常重要的意义！

“金钉子”“银钉子”的确立，有着深远的科学意义和巨大的科学价值，是一个国家综合实力和地学总体研究世界领先水平的体现，是崇高的国家荣誉，被比喻为国际地学领域的“金牌”。

新元古代埃迪卡拉纪以来地质年代假设的“金钉子”约为112个，现在已确定“钉下”了78个(颗) [据2022年国际地层表]。目前，世界上拥有“金钉子”的国家一共是23个，获得数量较多的是意大利（12颗）、中国（11颗）、英国（10颗），这3国在这方面处于世界领先地位，而广西拥有2“金”2“银”：广西来宾蓬莱滩乐平统底界是中国获得的第4颗地层“金钉子”；2008年，广西柳州碰冲石炭系维宪阶底界是中国获得的第9颗地层“金钉子”；1989年，广西桂林南边村泥盆系—石炭系界线（杜内阶底界）是中国获得的第1颗地层“银钉子”，桂林南边村剖面也是中国获得世界承认的第一个国际剖面。

其中，广西来宾蓬莱滩“金钉子”记录了距今约2.6亿年左右的地层信息。科学家们将地球的这个时代称为二叠纪，蓬莱滩“金钉子”地层剖面记录的是这个时代中期末至晚期初的连续沉积记录。其间的乐平统暨吴家坪阶底界的全球层型剖面和点位，即全球瓜德鲁普统与乐平统的界线是全球的标准和样板。这个界线的时间距今约259.5个百万年(2.591±0.0021亿年)。

根据科学研究，在距今约2.59亿年左右是地球地质演化和生命演化的一个重要节点，地球的大陆—海洋系统、生命系统、环境—生态系统等开始重启，地球面临亿年尺度的大变革。那时候，地球的大部分成为陆地，只在少数局部地方存在海洋，成为庇护海洋生物的港湾。因而，世界上中—晚二叠世连续沉积的海相剖面寥寥无几。这样的剖面在世界上只见于极少数地方，非常特殊。

这样的剖面在世界上极其罕有，几乎是无以替代的。瓜德鲁普统—乐平统界线位于当时的最大海退界面，全球很难找到完整连续的地层记录。来宾蓬莱滩是全球具有瓜德鲁普统—乐平统界线上下连续沉积地层层序的极少数地区之一。因此，蓬莱滩剖面能被确立为“金钉子”，它的重要性和特殊性，自然不言而喻。

蓬莱滩剖面是世界上最好的中—晚二叠世地球沉积历史记录，是世界地层研究中最具有代表性的典型剖面，它填补了全球年代地层表上二叠统的一个空白，为高精度地开展二叠纪中—晚期沉积—地层学和生物大灭绝研究提供了重要基础，是全球对比的国际标准，具有公认的国际权威性，代表着二叠纪地层研究的最高水平和最高科学荣誉。

来宾蓬莱滩“金钉子”、来宾铁桥马滩和柳州凤山“银钉子”记录着丰富的地质信息，它们的重要性和特殊性还体现在这个极其罕有的中一晚二叠世剖面，在界线上下还发现了多层斑脱岩、含火山质碎屑岩，对“金钉子”同位素定年和与峨眉山火山岩的对比研究，提供了其极其难得的资料。瓜德鲁普统与乐平统界线还是一条大海退事件界线，是地球生命发展史上一条极其重要的生物大灭绝事件。那么，如何判断蓬莱滩地区曾经发生过一次大规模的生物灭绝事件？又如何进行界定呢？

蓬莱滩“金钉子”的界线，一条年代地层的界线从蓬莱滩剖面的岩层中通过，将岩石分成上下两部分，这条界线的上下出现了显著的变化，根据研究这一界线可以通过古生物——牙形刺、蜓、非蜓有孔虫、珊瑚、菊石、腹足、放射虫、海绵、水螅、藻类、棘皮类等动物群的明显变更得以界定。

界线之下大量的古生物科、属、种灭绝，没有演化繁衍到界线之上；而界线之上的古生物出现了与之前明显不同的特征，这是判断蓬莱滩地区曾经发生过一次大规模的生物灭绝事件和进行界线界定的重要也是主要的依据和标志。同时，界线上下可以结合岩性、沉积环境的变化，火山事件、硅(异常)事件，以及同位素(13C负异常)、磁性地层(正极性带反向极性带转变)等等标志明显的改变进行识别、界定，并以之作为全球对比的依据。

其实仅仅通过一条剖面是不能确定一次全球性的大规模生物灭绝事件的！需要在全球通过统计性的调查研究加以确定。根据调查研究，通过全球统计，在约2.6亿年前的中一晚二叠世之交，界线之上晚古生代演化的海洋动物群估计有62.1％灭绝。蓬莱滩地区界线上下显著的古生物灭绝和更替，就是这一结果最特征的表现。

“G-L（瓜德鲁普世—乐平世）生物大灭绝事件”的界线，对于研究地球历史、生物大灭绝、统一大陆形成的原因和模式具有极其重大的意义。蓬莱滩、凤山“金钉子“银钉子”是世界级的地质遗迹（全球层型剖面地质遗迹），具有极其重要的科学价值、科普教育价值和旅游价值。

2021年的一个秋日，广西红水河畔，来宾蓬莱滩上，举世瞩目的地质剖面——广西来宾蓬莱滩瓜德鲁普统\乐平统（暨吴家坪阶）全球界线层型剖面和点位露出水面，临近傍晚斜阳穿云，为这难得露出水面的岩石滩头披上了一层淡淡的暖色，面对2.59亿年前后中—晚二叠世之交的时空在蓬莱滩的遗梦，我们站在蓬莱滩上发出深深的感叹。蓬莱滩遗梦，遗梦蓬莱滩——保护珍贵地质遗迹，寻找替代剖面，刻不容缓！

蓬莱滩新剖面“金钉子”露头（陆刚 供图）

蓬莱滩续梦：“金银钉子”的新生

面对来宾蓬莱滩“金银钉子”面临的窘境，广西地矿人心怀使命，积极行动起来，为抢救“金银钉子”作出应有作为！

2020年1月由区调院提议，自治区地矿局向自治区政府提出了“亟需推进广西壮族自治区来宾市蓬莱滩‘金钉子’剖面抢救性保护和开发”的建议，编制了《广西来宾市蓬莱滩“金钉子”剖面抢救性保护和开发工程项目建议书》，对蓬莱滩“金钉子”的保护和开发利用提出了3项保护工程：原地抢救异地呈展保护工程；移位移地再现工程；金牌精品样品展示工程，并布置实施“广西来宾市蓬莱滩‘金钉子’剖面抢救性保护和开发”、地质遗迹及旅游地质资源调查与评价和地质公园申报等工作。而后，自治区地矿局与来宾市人民政府进行了项目对接，将蓬莱滩“金钉子”地质遗迹抢救性保护和开发利用列为双方重点推进的重大项目，并由广西地矿建设集团有限公司牵头着手推进地质遗迹/旅游地质资源调查与评价、地质公园、地质文化旅游村镇、地质博物馆的申报和创建等一系列工作。

2021—2023年，为保护和抢救蓬莱滩“金钉子”， 积极发挥公益一类地质事业单位职能，由区调院开展完成了自治区地矿局“广西来宾市蓬莱滩‘金钉子’替代剖面调查研究”项目。在自治区地矿局的指导下，区调院领导高度重视、精心组织、直接指导和参与，先后安排了陆刚、李乾、潘艺文、黄炳诚、范娜、戴昱、肖宇、梁立杰、李智新等老中新组合团队，以老技术人员为核心以老带新，由区调院综合研究所具体实施工程的建议至系列项目。

“替代剖面调查研究”项目在原来的“金钉子”“银钉子”两侧红水河两岸开展工作，截至2022年底先后完成了遥感、钻探、工程揭露、剖面测量、岩石与同位素等样品、化石样品采集与处理及鉴定等工作，圈定7处可能存在替代剖面的位置。

期间，在2021年10月采用规模挖掘的方式，通过不懈努力发现了新的剖面，新发现1处长约40米的与原剖面岩性组合、沉积相、古生物特征均相似的灰岩露头，2021年12月完成了精细剖面测制工作，进行了详细研究，移位移地再现工程在第一阶段获得了良好成果，完成了蓬莱滩新的“金钉子”剖面的基础工作。

而后，区调院与南京大学沈树忠院士领导的国际工作组合作开展研究，于2022年对剖面进行了进一步精细划分，又采集了大量样品，最终完成了蓬莱滩新“金钉子”剖面研究工作。2023年初，合作研究团队于决定提出以采用牙形刺Clarkina postbitteri的首现作为平乐统底界“金钉子”的新定义和剖面与点位，向国际地科联地层委员会申报修改变更平乐统底界及其“金钉子”，以来宾蓬莱滩新剖面和这条剖面的第n6L层之底为更新的乐平统暨吴家坪阶全球标准层型剖面和点位。

蓬莱滩“金钉子”和铁桥“银钉子”自确立以来，就因多数时间会被红水河水淹没，露出水面的时间较短而饱受困扰。同时，古生物学家们对划分二叠系瓜德鲁普统与乐平统的牙形刺演化谱系认识的研究也一直没有停断。金玉玕先生的学生和后来的研究者们，一直在全球试图寻找能够替代这一界线原有“金钉子”和“银钉子”的替代剖面和点位。大藤峡水利枢纽工程的实施，使得寻找新的界线剖面和点位替代原有“金钉子”和“银钉子”的工作变得极其迫切。

替代剖面调查研究项目新剖面的发现和研究成果的取得，为来宾市蓬莱滩新的二叠系乐平统（暨吴家坪阶）全球标准层型剖面和点位（即“金钉子”）获得国际地科联的正式批准奠定了基础，也为南京大学沈树忠院士领导的国际团队从2010年开始，在全球范围内寻找合适的二叠系平乐统底界“金钉子”替代剖面的工作划上了一个句号。

沈树忠院士团队通过持续不懈的努力，最终完成了这一界线替代原界线和点位的新“金钉子”和“银钉子”的申报。这一新的“金钉子”标准和层型、辅助层型剖面方案先后获得国际二叠纪地层分会和国际地层委员会正式投票通过，最终于2023年7月24日由国际地科联正式批准。至此，二叠系乐平统新的“金钉子”“银钉子”获得批准，这2颗宝贵的“金钉子”和“银钉子”继续留在了中国，蓬莱滩“金钉子”通过抢救性保护获得了新生。

由自治区地矿局组织领导和区调院具体实施的“广西来宾市蓬莱滩‘金钉子’替代剖面调查研究”项目，为保护和抢救蓬莱滩“金钉子”作出了重要贡献。

科学无止境，探索永不停。虽然该项目“金钉子”移位移地再现工程在第一阶段获得了重大成果，但是进一步寻找替代剖面以及相关的调查和研究工作还要继续，下一步我们还要做好这枚“金钉子”和“银钉子”地质遗迹的保护和开发利用规划，全力做好“金钉子”和“银钉子”的地质遗迹保护工作，继续探索远古世界，了解地球历史远古密码，探求地球生物演化奥秘，保护好绿水青山，守护好我们人类的家园。