桂林及其周邊地區(qū),分布有石灰?guī)r組成的巖溶地貌。山俊、石美、洞奇是本地區(qū)巖溶地貌的一大特色,加上美麗的漓江流暢在千姿百態(tài)數(shù)百座石灰?guī)r峰林峰叢中,構(gòu)成了桂林—-陽朔舉世無雙的“百里畫廊”。中外游客暢游漓江時,對漓江兩岸的美景贊不絕口,故有“愿做桂林人,不愿做神仙”的贊美。而且,桂林地區(qū)的地層、褶皺、斷裂也有其獨(dú)特之處,更為甚者,國際泥盆系-石炭系界線界線輔助層型剖面落戶桂林南邊村,給山水甲天下的國際旅游勝地——桂林錦上添花。
百里畫廊——漓江(陳宏毅攝)
一、何為“國際界線層型剖面”?
我們想要了解地球母親的年齡和她在不同年齡段所經(jīng)歷的事件,就必須在全球范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)剖面。保存有最連續(xù)、最完整、最具代表性的沉積巖和生物化石的地層露頭點(diǎn),稱為國際界線層型剖面和點(diǎn)位,俗稱“金釘子”?!敖疳斪印逼拭娴难芯亢瞳@取往往標(biāo)志著一個國家在地層學(xué)研究領(lǐng)域的成果達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,它在地質(zhì)研究領(lǐng)域的意義不亞于奧林匹克運(yùn)動會的金牌。輔助層型剖面是層型剖面的補(bǔ)充和備份。桂林南邊村國際泥盆系-石炭系界線輔助層型剖面是我國科學(xué)家獨(dú)立獲得的第一個輔助層型剖面,對我國后來層型剖面——“金釘子”的研究和申報起到了重要推動作用。截至目前,我國已經(jīng)獲得11個國際界線層型剖面,是世界上獲得“金釘子”最多的國家。
國際年代地層表中的“金釘子”
韋煒烈教授在南邊村剖面給桂林理工大學(xué)青年教師授課
二、南邊村剖面發(fā)現(xiàn)歷史回顧
桂林南邊村國際泥盆-石炭系界線輔助層型剖面,由原桂林冶金地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)桂林理工大學(xué))韋煒烈老師于1984~1985年間首先發(fā)現(xiàn)。韋老師在八十年代早期指導(dǎo)本科地質(zhì)79級學(xué)生在桂林周邊進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí)時,經(jīng)過詳細(xì)研究該區(qū)的泥盆系和石炭系的巖性巖相及其所含的生物化石特征,特別是對地層中所含的微體化石牙形石作了深入研究,認(rèn)為桂林南邊村上泥盆統(tǒng)融縣組上部層位中含有能準(zhǔn)確劃分泥盆系與石炭系界線的槽形管刺牙形石。于是他初步認(rèn)為,桂林南邊村剖面很有希望成為國際泥盆系與石炭系界線標(biāo)準(zhǔn)剖面。
南邊村地質(zhì)剖面圖(據(jù)韋煒烈等,1987,刊登于《桂林冶金地質(zhì)學(xué)院學(xué)報》7卷3期)
桂林南邊村剖面中發(fā)現(xiàn)含有能準(zhǔn)確劃分泥盆系與石炭系界線的槽形管刺微體化石——牙形石,這一特好的消息傳開后,引起了地質(zhì)界極大的關(guān)注。中國地科院、國際地科聯(lián)地層委員會有關(guān)專家前來考察桂林南邊村剖面。在此基礎(chǔ)上,中科院南京古生物研究所及廣西地質(zhì)局對該剖面進(jìn)行了更為詳細(xì)的工作,進(jìn)一步完善了剖面的各項(xiàng)內(nèi)容。1987年6月,韋煒烈老師在《桂林冶金地質(zhì)學(xué)院學(xué)報》上發(fā)表了“廣西桂林一個重要的泥盆系--石炭系界線剖面”文章。1987年下半年,國際地質(zhì)大會在北京召開,決定在大會結(jié)束后,參加大會的地層古生物專家們來參觀考察桂林南邊村泥盆系與石炭系界線剖面。桂林冶金地質(zhì)學(xué)院是接待單位,韋煒烈老師負(fù)責(zé)在剖面所在地介紹桂林南邊村剖面的巖性巖相特征及泥盆系與石炭系界線上下的微體化石牙形石特征。
南邊村剖面核心位置
韋煒烈的南邊村剖面研究論文
1988年9月,國際地科聯(lián)地層委員會確認(rèn)桂林南邊村剖面為國際泥盆系-石炭系界線輔助層型剖面。1992年,廣西壯族自治區(qū)人民政府在桂林南邊村剖面所在地建立有約六米高的剖面標(biāo)志碑。前幾年,有關(guān)部門投資為桂林南邊村剖面所在地建成地質(zhì)公園。在地質(zhì)公園內(nèi)的北側(cè)建有多個供參觀剖面者休息的亭子。在剖面標(biāo)志碑的下半部及公園內(nèi)墻上用粗大的字體(雕刻字體)詳細(xì)介紹了桂林南邊村泥盆系-石炭系界線剖面的特征、重要意義及科學(xué)價值。
韋煒烈在南邊村剖面展示當(dāng)年的媒體報道——震驚世界的地層剖面新發(fā)現(xiàn)
南邊村剖面化石類型和分布簡介
南邊村剖面標(biāo)志碑
南邊村剖面標(biāo)志碑地質(zhì)遺跡保護(hù)區(qū)說明牌
三、南邊村剖面的歷史意義
國際地科聯(lián)地層委員會,為了準(zhǔn)確劃分全球泥盆系與石炭系界線,成立了泥盆系與石炭系界線工作組,由16名專家組成,中國科學(xué)院南京古生物研究所王成源副教授參加了這個工作組的工作。工作組對界線剖面要求很高,即界線必須在同一種巖性當(dāng)中(如石灰?guī)r)通過。泥盆系與石炭系界線要用“槽形管刺牙形石”,這個屬(Siphonodella)中的幾個種都在界線上下存在,要求非常苛刻。
國際地質(zhì)界,為了尋找泥盆系與石炭系界線層型剖面,各國都投入了大量工作。在歐洲(如法、德等國家)、美洲尋找多年都沒有發(fā)現(xiàn)理想剖面。在八十年代早期,我國報導(dǎo)了下列三處認(rèn)為是比較理想的泥盆系與石炭系界線剖面,為首的貴州睦化剖面,其次的是廣西宜州剖面及上林剖面。后經(jīng)詳細(xì)研究,上述三條剖面都不能滿足國際地層委員會對層型剖面的要求。于是,我校在八十年代早中期首先發(fā)現(xiàn)的桂林南邊村泥盆系與石炭系界線剖面就成了國際地層委員會及地質(zhì)界關(guān)注的重要界線剖面。
南邊村剖面主要化石屬種地層分布(據(jù)俞昌明,1989,地質(zhì)學(xué)報,第3期)
另據(jù)《微體古生物學(xué)報》1988年3期古振中報道,在在愛爾蘭召開的地質(zhì)界線工作組會議上,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員、國際泥盆-石炭系界線工作組選舉委員王成源,在會議上詳細(xì)地介紹了南邊村剖面的研究成就。共有不同國家的8個剖面參加競爭,會議代表聽取了8個剖面的介紹后,進(jìn)行了激烈的討論。經(jīng)過反復(fù)比較,幾次試投票, 兩次大會和兩次工作組選舉委員的“秘密會議”,最后推舉法國Laserra面為層型。由工作組選舉委員在1988年9月1日前投票同意后,上報國際地層委員會,待1989年國際地質(zhì)大會審批。
同時界線工作組正式確定兩個輔助層型剖面,即聯(lián)邦德國的Hasselbachtal和中國的南邊村剖面。
四、南邊村剖面的科學(xué)價值
國際地科聯(lián)地層委員會,提出先在全球各地尋找泥盆系與石炭系界線層型剖面(標(biāo)準(zhǔn)剖面),是基于泥盆系與石炭系中各類化石比較豐富。國際泥盆系與石炭系界線層型剖面樹立后,有了國際標(biāo)準(zhǔn),對今后進(jìn)行各個地質(zhì)年代地層的劃分樹立了榜樣,其主要科學(xué)意義在于以下四個方面。
(一)該剖面是中國第一處獲確認(rèn)的國際地層界線副層型剖面,出露了距今3.6億年前泥盆紀(jì)與石炭紀(jì)交界時期的沉積地層,為地質(zhì)學(xué)家研究這一時期地球環(huán)境和生命演化提供了重要的線索和物證。
(二)該剖面上的化石非常豐富,包括牙形類、頭足類、有孔蟲、三葉蟲、腕足類、腹足類等共14個門類,其中牙形類生物的演化十分完整,不僅有深水相的管刺動物群,也有淺水相的原顎刺動物群。這些豐富的化石不僅是科學(xué)家研究泥盆系-石炭系界線的重要資料,也有助于推動地球科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展。
(三)該剖面還是世界上所發(fā)現(xiàn)唯一能夠反映先槽形及毛槽形管刺演化譜系的剖面,具有重要的科學(xué)研究價值和科普價值。這種管刺動物的演化序列對于科學(xué)家理解古生物的演化具有重要意義。
(四)南邊村地質(zhì)遺跡是珍貴的、不可再生的自然地質(zhì)遺產(chǎn),對于提升博物館科普教育功能,豐富觀眾的地球科學(xué)知識,增強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識具有積極作用。
南邊村剖面所在的小山包
本文由南邊村剖面發(fā)現(xiàn)者之一——八十八歲高齡的韋煒烈教授親自撰寫和講述,張佳莉整理,陳宏毅修改完善。
作者|韋煒烈 陳宏毅