寒武纪潮间带萨布卡（sabkha）碳酸盐沉积物中的选择性白云石化作用：以华北南部为例

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Burrow-selective dolomitization in Cambrian intertidal sabkha carbonate sediments: A case study from the southern North China

地质年代学通过化石、放射性测年等技术发展，从相对分层转向绝对时间框架，国际地层委员会确立GSSP标准化体系，人类世概念引发讨论。分隔符：

　　在人类历史的长河中，对时间的探索始终是一个核心议题。从古代哲学家对时间本质的思考，到近代科学家通过地质学手段重新定义时间的尺度，这一过程不仅推动了对地球历史的理解，也深刻影响了我们对自然界的认知。地质学的发展历程，可以被视为一场时间的征服之旅，其核心在于如何通过岩石和化石记录，揭示地球漫长的演化历史，并建立一个精确、可靠的时间框架。

18世纪和19世纪，地质学家逐渐认识到岩石的年龄远超之前的估计，这一发现标志着“深时”概念的形成。深时，即地球历史的漫长尺度，不仅为地质研究提供了基础，也使人们意识到岩石层记录了无数生物和地质事件。这一认知促使地质学家努力寻找并关联全球范围内的地层，他们借助野外可观察到的不连续性以及岩石的特征来实现这一目标。然而，仅凭这些方法，仍难以获得绝对的时间精度。直到放射性元素的发现和放射性同位素测年技术的建立，地质学家才得以为地层赋予具体的年代数值，从而将地质时间尺度从相对的框架转变为以绝对年代为基准的体系。

这一突破性进展不仅改变了地质学的面貌，也使研究者能够更准确地评估生物和地质过程的速率。随着技术的不断进步，新的时间关联工具逐渐被引入，如化学信号、磁极反转记录和轨道周期性等。如今，地质学家综合运用这些多元化的标志，不断细化时间间隔，以提高地质时间尺度的精度、准确性和可靠性。这种多学科交叉的方法，使我们能够构建一个更加精细、全球化的年代地层框架，为未来的科学研究奠定了坚实的基础。

在时间的探索过程中，许多科学家的贡献不可或缺。例如，尼尔斯·斯腾森（Nicolaus Steno）通过提出地层学的基本原理，为时间的顺序提供了理论支持。他提出的地层原始水平性、侧向连续性、叠置关系和穿插关系，成为现代地层学的基石。他的研究不仅帮助人们理解岩石的沉积过程，也促成了对地球历史的系统性划分。同样，威廉·史密斯（William Smith）在19世纪初，通过研究化石组合，将地层学推向了实际应用的阶段。他建立了一套基于化石的地层划分体系，为全球地层的对比提供了重要的工具。

与此同时，查尔斯·莱尔（Charles Lyell）的“均变论”概念，强调了自然过程的持续性和一致性，与斯腾森的理论形成了鲜明对比。均变论挑战了当时盛行的灾变论，即认为地球的历史是由一系列突如其来的灾难塑造的。莱尔通过提出“现在是过去的钥匙”的理念，使地质学家能够将现代的地质过程作为理解过去的关键。这一理论的推广，使地质学逐步摆脱了宗教和神话的束缚，成为一门基于科学证据的学科。

随着对地球年龄的进一步研究，科学界逐渐意识到地球的历史远比传统信仰所描述的要漫长得多。这一认知的转变，引发了关于地球年龄的激烈争论。例如，威廉·汤姆森（William Thomson，即后来的开尔文勋爵）通过计算地球内部的热量释放，得出地球年龄在20万到4亿年之间的结论。然而，这一估计与当时地质学家的观念相悖，他们普遍认为地球的历史更为悠久。开尔文的理论虽然具有说服力，却未能考虑到放射性衰变这一关键因素，而这一发现最终由阿尔弗雷德·霍尔姆斯（Arthur Holmes）等人实现，为地质时间尺度的建立提供了科学依据。

在这一过程中，地质学家逐渐发展出更加精细的划分方法，如生物带（biozone）的概念。这一方法通过化石的首次和最后一次出现，以及它们的分布和丰度，来界定特定的时间区间。尽管生物带划分在一定程度上提高了地层的精确性，但它仍然缺乏绝对的精度。因此，研究者不断引入其他非生物的指标，如化学地层学、磁性地层学、轨道周期性以及地层学中的其他工具，以进一步提高时间尺度的准确性。

为了确保全球范围内的时间划分一致，国际地质科学联合会（IUGS）成立了国际地层委员会（ICS）。该委员会负责制定和维护国际年代地层表（International Chronostratigraphic Chart），并确保每个地质单元的边界都有明确的定义。这些边界通常由全球标准层型剖面和点（GSSP）来确定，它们是特定地质事件的标志，如某类化石的首次出现或某种地质过程的开始。GSSP的建立，使地质学家能够在不同地区之间进行精确的时间对比，从而形成一个统一的、全球适用的时间框架。

此外，关于人类世（Anthropocene）的讨论，也体现了时间尺度在当代的演变。人类世作为地质时代的一个新单元，旨在反映人类活动对地球系统的影响。尽管这一概念在科学界引发了广泛的讨论，甚至在某些情况下被视为一个正式的地质单元，但最终它未能被国际地层委员会正式采纳。这一决定反映出，尽管人类活动对地球的影响是深远的，但将其划分为一个独立的地质时代仍面临诸多挑战，包括其时间起点的界定和全球适用性的问题。然而，无论是否被正式纳入地质时间尺度，人类世的概念已成为描述人类对地球影响的重要工具。

时间的探索不仅仅局限于地质学的范畴，它还涉及到更广泛的科学领域，如天文学、物理学和哲学。例如，詹姆斯·韦布太空望远镜（James Webb Space Telescope）在2022年捕捉到了距今46亿年前的星系图像，这一发现促使科学家重新思考宇宙的起源和时间的起点。类似的，天文学家通过对遥远星系的研究，也不断扩展我们对时间的理解，使我们意识到时间的尺度可能远比我们想象的要广阔。

在地质学的发展过程中，时间的测量和划分始终是一个动态的过程。它不仅受到科学方法和技术进步的影响，也受到社会、文化和哲学观念的塑造。例如，早期的地质学家常常将时间与宗教信仰相结合，认为地球的历史是由一系列神迹构成的。然而，随着科学的发展，这一观念逐渐被摒弃，取而代之的是基于自然规律和实证研究的时间尺度。

总之，地质学的时间尺度是人类对地球历史认知的结晶，它不仅反映了科学的进步，也体现了人类对自然的探索精神。通过不断细化时间划分，整合多种科学手段，地质学家正在构建一个更加精确和全面的年代地层框架，为未来的科学研究提供了坚实的基础。然而，时间的探索并未止步于此，它将继续随着新的发现和技术的进步而不断发展，使我们能够更深入地理解地球和宇宙的历史。