地层学的遗憾与终极目标

时间：2023-02-01 理论教育版权反馈

【摘要】：如前所述，地层学的核心任务是建立地球科学研究的时间坐标，化石可谓是地层学实现这一目标的“拐杖”。另外，地层学的奠基性定律，如地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律等也未限定地层学的时间单位应是百万年。因此，将百万年作为地层学和地质学的时间单位，不能不说是地层学的遗憾和盲从。将地质学的时间坐标单位选定为百万年，在很大限度上降低了地质学对精确性、严谨性的不懈追求。

地层学的遗憾与终极目标_地层学基础与前沿

如前所述，地层学的核心任务是建立地球科学研究的时间坐标，化石可谓是地层学实现这一目标的“拐杖”。依靠地层学建立的地质学时间单位是年，更准确地说是百万年(Ma)。我们不知道是什么时候和为什么要将地质学的时间单位选定为百万年。

众所周知，人们测量时间通常根据两类自然过程或事件。其一，受动力学规律控制的地球—月球—太阳的运动，如我们熟悉的天、月、年，以及岁差、斜度(黄赤交角)、偏心率周期等，这类时间就是牛顿力学所描述的恒久的、到处一样的、反演对称的和可以精确预测的“绝对时间”，即存在着的时间、没有箭头的时间;其二，自然现象的演变，如生物的生长、气候和地貌景观的变化以及温度和流体的扩散等，这类时间不可能制造出精确的“时间钟”，但过去和未来是根本不同的，这类时间的特征和规律服从进化论与热力学第二定律，即演化的时间、具有箭头的时间。

在这两类时间或两类“计时器”中，均没有赋予百万年什么特殊的含义和待遇。作为地层学时间“拐杖”的生物化石，似乎也与百万年没有什么特殊的关联。如现知物种生存时间最长的达数亿年之久(如腕足类的Lingula)，脊椎动物个体生命周期最短的仅70天［如非洲赤道附近的一种淡水鱼Nothobranchius furzeri(4～6cm长)］，早期生命由于躲避紫外线的需要，24h的生命节律可能是真核生命的基本特征(Holland，1986)。另外，地层学的奠基性定律，如地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律等也未限定地层学的时间单位应是百万年。因此，将百万年作为地层学和地质学的时间单位，不能不说是地层学的遗憾和盲从。将地质学的时间坐标单位选定为百万年，在很大限度上降低了地质学对精确性、严谨性的不懈追求。地层学完全能从“存在的时间”和“演化的时间”中，依据客观规律和需要选定自己的时间坐标单位谱(如时、天、月、年，以及岁差、斜度、偏心率周期等)，建立能与人类社会接轨的时间单位谱和地质学时间坐标(Gong et al．，2004)。

令人高兴的是，轨道旋回能影响行星地球气候和沉积记录，并具有建立高精度地质时间坐标潜力的思想早在原始地层学发展的后期就已萌芽(Gilbert，1895)。狭义地层学发展的初期，前南斯拉夫学者米兰科维奇(1920)提出并从理论上阐明的第四纪冰期形成的天文假说以及与第四纪深海沉积物建立的温度系列一致的结果(Hays et al．，1976)，为地层学选定可行的时间坐标单位谱及建立高精度地质时间坐标奠定了良好的基础，提供了可借鉴的范例。

坚冰已经打破，航道已经开通，通过全世界地层学家的不懈努力和团结协作，现代地层学一定能在不久的将来建立起与人类社会接轨的高精度的地质学时间坐标，为地质学、地球科学的腾飞，为资源、环境和人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

曾国屏．普利高津(戈金)对时间的追问［N］．科学时报，2003－06－13．

曾庆宏，严士健，等译．从存在到演化——自然科学中的时间及复杂性［M］．上海:上海科学技术出版社，1986:1－256(From being to becoming time and complexity in the physical sciences，Prigogine，I．，1980)．

Gilbert G K．Sedimentarymeasurement of geological time［J］．Journal of Geology，1895，3:121－125．

Gong Y M，Yin H F，Zhang K X et al．Simplifying the stratigraphy of time:Comment［J］．Geology，2004，32 (8):59．

Hayes JD，Imbrie J，Shackleton N J．Variations in the Earth’s orbit:pacemaker of the Ice－Ages［J］．Science，1976，194:1121－1132．

Holland C H．Some aspects of time［J］．Newsletters on Stratigraphy，1986，15(3):172－176．

关键词与主要知识点－19

时间time

空间space

存在being