2026 年，浙江常山和四川四姑娘山一起被联合国教科文组织纳入世界地质公园名录。四姑娘山是大众熟悉的“户外天堂”，而常山这座浙西小城，很多人还是头回听说。

凭什么是它？答案藏在一枚“金钉子”里。

什么是金钉子？

地球形成 46 亿年以来，在原始的地壳上，慢慢覆盖起层层的岩石，在地质学上，这些岩石便是地层。如同将地球 46 亿年的历史，压成了一本地层“天书”，那它的“每一页”就是其相应的一段地质年代。

然而，经过亿万年的板块运动、火山喷发、海陆变迁，沧海桑田的巨大变化，让这本“天书”早已被切割得支离破碎。

两个世纪以前，人类对自然科学和地球科学的历史认知，开始摆脱最原始的阶段。大家意识到，要想真正理解地球，就得读懂它的历史。于是，各国的科学家首先从自己的国家、地区开始入手，最可靠的办法就是研究地层中那些古生物化石。一层一层看，化石怎么变，地球历史就怎么走。

但研究久了，问题来了。古代地质年代的生物分布，和今天现生生物一样，是有地理限制的。用生命演化的历史来书写地球历史，难免带上很强的地区性：你这里的一套地层，跟我那里的，可能完全对不上。同一时期的地层，在不同地方可能大相径庭；同一套地层序列，放到世界各地，可能呈现出完全不同的顺序和样式。这就带来一个难题：科学家如何确认，在中国挖到的这块岩石，和英国挖到的那块，属于同一个时代？

随着工业的发展，各国国民经济的发展要求地质学更为精确，如何确立每一段特定地质历史的全球标准？1965 年，国际地层委员会成立，旨在建立全球统一的地质年代划分框架。全球地层划分的“卡尺”——“金钉子”应运而生。

“金钉子”的专业名称叫“全球年代地层界线层型剖面和点位”（英文全称‌：Global Boundary Stratotype Section and Point，简称 GSSP）。名字虽拗口，但它干的活却很清晰。

简单说来，正如记录年代有年、月、日这些单位，记录地层年代有着自己的单位，分别是宇、界、系、统、阶 5 个层次，其中“阶”是基本单位。“金钉子”就是划分和定义不同“阶”底界的全球性标准，在全球范围内选择一段特定的地层剖面和特定的岩层序列把这条界线标出来，作为全球唯一的标准。如同地球这本“天书”的书签，“金钉子”钉在某个岩层，告诉全世界：从这里起，地质历史翻入新纪元。

“金钉子”一般要求钉在一个地层出露最完整、连续、没有中断的特定剖面上，并以一个地理分布广泛的标志性化石种（通常是某种古生物门类）在地层中“首次出现”的位置，来精确标定一个地质年代的起点。一旦确立，全世界的科学家就有了“共同语言”——无论在哪片大陆研究岩石，都可以拿这枚“金钉子”去比对，校准到同一个时间轴上。

因此，“金钉子”的确立标准极其严苛，需要界线工作组、相应国际地层分会、国际地层委员会和国际地质科学联合会的层层投票认定，每一枚都代表着一个国家地质学研究的综合实力。

“金钉子”是衡量地质年代地层界线的一把尺子，是用来对比推断某个地质年代的全球标准地层剖面。目前全球 81 枚“金钉子”中，中国拿下了 11 枚，位居世界第二。而“金钉子”在中国的起点，正是浙江常山。

1997 年，浙江常山黄泥塘剖面被钉下了中国的第一枚“金钉子”，这也是全球奥陶系内的第一枚“金钉子”。如今，它已成为常山世界地质公园的核心景区。

世界地质公园全景丨常山地质公园管理中心供图

黄泥塘奥陶纪达瑞威尔阶“金钉子”丨南京古生物所供图

二十多年前钉下的“金钉子”，见证了一座城市的蜕变。从国际地层标准到世界地质公园，中间隔着的不仅是科学家的坚持，还有地方政府对未来发展的远见。

这段故事，得从七十多年前讲起，从中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南京古生物所”）一群“敲石头”的科学家们讲起。

曾经的贫困县，

如何获得中国的第一枚金钉子？

1

三代科研人，发现世界罕见的地质宝地

20 世纪 50 年代，穆恩之、卢衍豪两位院士来到“三山”地区（“三山”地区是浙赣交界的浙江江山、常山和江西玉山的简称）考察。他们把目光聚焦在笔石上。这是一类已经灭绝的海生群体动物，隶属于半索动物门笔石纲，在奥陶纪和志留纪异常繁盛，不仅演化速率快，而且广布全球，是划分地质年代的天然标尺。

来自“三山”地区的笔石丨《岁月菁华》<ISBN978-7-308-17629-3>，南京古生物所供图

1980 年 9 月，中国古生物学会全国笔石专业组成立，穆恩之任组长，当时还是中国科学院南京地质古生物研究所副研究员的陈旭担任秘书。陈旭从自己的老师穆恩之那里知道了“三山”。

穆恩之（前排中）和学生，后排右二为陈旭丨南京古生物所供图

1985 年，陈旭第一次踏入“三山地区”，他梳理出了 6 条奥陶系候选剖面。其中，他最看好的便是常山黄泥塘剖面。在这里，他发现了名为澳洲齿状波曲笔石的化石种，精确记录了奥陶系达瑞威尔阶的界线年代。而且剖面所处的地理位置，满足国际地层委员会提出的“全球科学家都可到达，便于研究”的必要条件，这是全世界都罕见的地质研究的宝地。

1990 年，第四届国际笔石大会在中国召开，全球地质专家齐聚常山考察黄泥塘剖面。当时还是博士生的张元动，第一次跟着导师陈旭来到这里。常山奥陶系地层序列连续，化石标本保存精美，给与会的各国专家留下了极为深刻的印象。会后别人都走了，陈旭把他留下来：“你就留这里，在‘三山’地区做博士论文。”

那时的常山，是浙江省重点帮扶的山区县之一，也是首批国家重点扶持贫困县。有些街道两边还是木板房、土坯房，瓦片也不齐。整个“三山”地区盛产石灰岩，到处都是大大小小的水泥厂，漫天灰尘。路上尘土堆积有十几二十厘米厚，走在路上，车一过就像沙尘暴，鼻孔里的粉尘要好几天才能清干净。更棘手的是，这里曾是血吸虫病高发区，老乡反复叮嘱外来者：“千万不能用沟里的水洗手，小心染病。”

没有优越条件，没有强大后盾，陈旭带着张元动，一头扎进荒山野岭。张元动就蹲在这里，开始了他“敲石头”的博士论文生涯。

2

拼命学，玩命干，终于“心里有底”了

野外条件异常艰苦。一把地质锤，一本野外记录本，没有充足经费，他们省吃俭用到极致：早上揣几个馒头、一包咸菜，在山里一待就是一整天。饿了啃馒头，吃带的冷饭，天黑了有时就直接借宿老乡家，在昏黄灯光下整理标本到深夜。没有便利交通，他们常常徒步翻山越岭，只有考察点实在太远时才会租用三轮车或自行车。

1991 年，陈旭当选为国际地层委员会奥陶系分会的副主席，这是中国学者头一回进入这个机构的核心层。他随即牵头成立国际界线工作组，目标就一个——拿下奥陶系达瑞威尔阶的那枚“金钉子”。在陈旭的极力争取下，常山黄泥塘剖面被锁定，成了奥陶系这条界线的候选剖面之一。

当时，最强硬的对手是英国自然历史博物馆的福提教授。他是国际著名的三叶虫、笔石专家，也是全球奥陶系研究的主要科学家。他想把这枚“金钉子”钉在英国。两边的分歧很具体：用哪种笔石当标准。福提坚持用基于英国模式标本的直节对笔石种，陈旭则认为，基于澳大利亚模式标本的澳洲齿状波曲笔石更合适。

那时国际学界对中国研究本就有偏见——基础不扎实，结论信不过。要打破这种局面，就必须拿成果说话。陈旭的办法有两条：一是拼命学，二是拼命干。张元动说，那时最难的是“心里没底”。

1993 年 4 月陈旭带学生出野外丨南京古生物所供图

学，丝毫不能放松。国外专家来考察，白天陈旭带着人家在剖面上边走边讲，晚上拉到简陋的招待所继续“开小灶”，虚心向国外专家请教。浊积岩怎么判别？瘤状灰岩是什么成因？这些新概念新知识，他们像海绵一样吸收。那几年，他们白天敲石头，晚上啃文献，硬是把国际新知识点一个个啃了下来。

干，更要玩命。一次，陈旭和张元动租了一辆机动三轮车去剖面。司机毫无经验，驾驶时还胆大毛躁，结果在一个陡坡上翻车了。陈旭身上多处受伤，鲜血直淌。但是，简单包扎处理后，当天他就又倔强地出现在剖面上。

还有一次，张元动和同事在黄泥塘剖面采集标本，他一不小心坐空，头朝下翻进几米深的沟坎，爬起来才发现头部两侧全是尖耸的乱石，脑袋偏一点，故事或许就改写了，而狭窄的沟坎之下就是奔涌的激流。惊魂未定，他转身又继续搜寻化石。

陈旭建立了一种“笨办法”，也是最严谨的方法：无间断连续采集化石，逐层敲，不许跳过。张元动蹲在山里，20 厘米一层，对岩层逐层敲打、逐层采集、逐层记录，不放过任何一块岩石、任何一枚化石，仅黄泥塘剖面的“金钉子”层段就分了 100 多层。目标就是找到笔石的连续演化谱系，证明某个关键的笔石种在此处首次出现，且演化序列完整无缺。

这一敲就是七年，张元动现在闭着眼睛，都能画出“三山”地区的交通图和地质图。

黄泥塘剖面的素描图丨梁文平 2000 年绘制

他们还引入了计算机图形对比的新方法，定量验证笔石化石“首次出现”的可靠性。张元动建立了全新的笔石演化谱系（复合标准序列），被全球同行公认。

1994 年夏天，国际界线工作组来华考察。陈旭带着专家们在“三山地区”详细考察了 6 条剖面。眼前连续完整的剖面和一层层的精美化石标本，让专家们大为惊叹。那时，陈旭他们心里有底了。

陈旭陪同外国专家野外考察丨摄于 1994 年，南京古生物所供图

3

背后那些温暖的支持

在那些艰苦的岁月里，当地政府和百姓的支持如同冬日暖阳。县里的领导时常过问：“要不要派车送一下标本？”“伙食怎么样？”这些细节，让科学家记了三十多年。

更让张元动感动的是当地村民的无私帮助。为了节省时间，他住在剖面附近农民老张家，搭伙吃饭，日出而作，日落而息。老张家生活拮据，平时连鸡蛋都舍不得吃。有一天，老张特意叫老伴一大早步行到县城买条鱼回来，想给张元动补充营养。结果鱼买回来了，却找回来一张 10 元的假钞，两口子为此还拌了嘴。这让张元动非常歉疚，这一切都是因他们而起。

1997 年，提案经过国际地层委员会、国际地质科学联合会等机构的四轮投票通过——中国第一枚“金钉子”，钉在了常山。这枚钉子意义重大，也为后面中国团队陆续争“金”探了路。这是“认定了值得做，就全力以赴”的坚守。

“金钉子”工作部分专家合影丨右一为张元动、右二为陈旭，摄于1998 年，南京古生物所供图

当年的竞争对手英国的福提教授，对我国学者的研究工作和成果深感钦佩，他在 2000 年当面对张元动说：“我认为这枚‘金钉子’的确立，是全球奥陶系数十年来最突出的进展。”

一座小城开始蜕变

有一群人很早就意识到了“金钉子”的分量，那就是常山县政府。从陈旭他们发现黄泥塘剖面的价值后，县政府就关注着相关科研工作，也常过问科研团队的生活。县领导换了一届又一届，但对科研的重视以及对地质遗产的态度，没有断档。

“金钉子”钉下之后，常山做了一个决定：申报国家地质公园。这可以说是常山转型发展的一大步，地质公园短期内是不赚钱的，而为了公园的运营，当地要关矿山、停水泥厂，财政要承压，老百姓的生计也要重新找路。但常山最终选择了申报。此后，张元动每次去常山都感慨“变化太大了”：矿坑复绿，河水变清，当地居民敢在河边洗衣服，小孩在河里游泳。

更令人动容的是当地百姓的守护。当年曾与科学家们结下深厚情谊的农户老张等人家，为了保护黄泥塘剖面，主动放弃了部分林地权益，毫无怨言。县政府也专门在老张家门口修了一座跨河水泥公路桥，就为了让“金钉子”周边几家农户能正常出行。

多年后，当国土资源部拍摄“金钉子”纪录片时，已经成为中国科学院院士的陈旭对导演说的第一句话就是：“第一个镜头，要给老张，不要给我。”这位院士用这样的方式，向那些朴实的常山百姓致敬。

国家地质公园丨常山地质公园管理中心供图

如何成为世界地质公园

从 2001 年获批国家地质公园后，常山深入地探索地质遗迹保护与地方发展结合的新模式。

“绿水青山就是金山银山”，在常山，这句话是根植在大地深处的发展理念。常山“不追求短期利益”，政府愿意投钱转型，引导老百姓从利用地质来“卖石头”转向“卖风景”“卖文化”。慢慢地，矿坑变为露营区，石灰窑改成面包炉，羊棚成为咖啡屋，胡柚汁也正在成为极具竞争力的国际品牌。

但是，当常山申报世界地质公园时，面临一个现实难题：这里没有黄山、庐山那样震撼的自然景观，似乎很难引起人们的兴趣。

的确，常山最珍贵的东西，都深埋在岩层里，不懂行的人看来就是一堆石头。怎么把当地的地质科学价值发挥出来？以陈旭为代表的常山世界地质公园申报的核心专家组讨论后决定：从评选世界地质公园的标准入手，换个维度讲故事。

联合国教科文组织评选世界地质公园时，要看地质遗产的科学价值，还要看地质遗迹与当地人的生活之间有没有真实的经济、文化和传统的联结。而这两点正是常山的特色所在。

论科学价值，黄泥塘剖面是中国第一枚“金钉子”，也是全球奥陶系第一枚，全世界研究奥陶纪的科学家都绕不开它。更难得的是，常山还保存着从新元古代到新生代近 10 亿年连续不断的地层记录。两大世界级地质遗迹叠加在一起，就凸显出常山地质公园极为重要的、独特的科学价值。

常山的地质和居民生活是挂钩的。常山胡柚离开这片地就变味，山茶油、猴头菇也一样。因为常山的土壤主要是奥陶纪地层风化形成的，这就是“一方水土养一方人”——常山的水、土、山来自几亿年的地质变迁，独具特色的大地构造位置、10 亿年连续地层序列和地质历史造就了常山的万水千山和独特地貌，不仅哺育了淳朴勤劳聪慧的常山人，还衍生出了独特的产业和文化。这正符合联合国教科文组织强调的“人与自然和谐共处”的理念。

故事讲通了。2026 年 4 月，常山正式入选联合国教科文组织世界地质公园。

浙江常山世界地质公园湿地景观丨常山地质公园管理中心供图

这不是终点，是新起点

常山正式成为世界地质公园那天，笔者询问张元动：这里的科研是不是可以停了？他摇头：“这不是终点，是新的起点。”

对常山来说，这意味着更严格的保护责任和更可持续的发展路径。而地质科学，在其中又能发挥什么样的作用呢？

陈旭到常山开展研究至今已有四十多年，他一直心系常山的发展，助力常山国家地质公园建设，并作为首席科学家推动常山世界地质公园的申报。他还亲自为公园的十几名工作人员系统授课。一些学员之前几乎全无地质基础，陈旭从基础概念到野外工作实操，倾囊相授，希望为常山打造一支“带不走、扎得深、能干事的人才队伍”。

陈旭院士给地质公园工作人员上课丨常山地质公园管理中心供图

在今年 5 月常山世界地质公园的开园仪式上，常山宣布将陈旭一直以来无偿捐赠的毕生创作成果，以及珍藏的研究资料为基础，开发成数字化管理系统——陈旭院士专题数据库，并向全球开放共享。

陈旭说：“即便我这盏生命灯灭了，我写的、收集的书和资料，这些学术之灯还亮着。你们应该来常山看看，看看这里的山水，看看这里留给全世界的地质遗产。”

这种穿越数十年的执着、耐心和坚守，正是一代代南古所人爱国奉献、学用兼优、严谨创新、勇攀高峰‌的写照。

陈旭院士给学生做科普讲座丨常山地质公园管理中心供图

“金钉子”刚钉下的时候，常山老百姓没搞明白，以为是挖金子的。如今的常山，“金钉子”不再是藏在岩层里的科学标志，它走进了校园。学生画笔石、唱地质歌谣，非遗传承人创作“金钉子”艺术品。科学精神落地生根，地质知识融入百姓生活。

这是一场跨越四十余年的接力。从当年灰土飞扬中敲打岩石的身影，到如今绿水青山间研学的孩童，隔着的是一枚“金钉子”锚定的底气——一群中国科学家，用朴素的坚持，在曾经被忽视的土地上，钉下了通往世界的路标。而一个小县的政府，看懂了这根路标，把亿万年前的石头，变成了一代代人的自信。

地质锤敲出的，不只是化石，还有一个地方的未来。

参考文献

[1]中国科学报.这枚“金钉子”，我们争了30年.(2024-05-13).

2]宋诗之河. 这位中国科学院院士，用40年做了一件事，轰动世界！ (2026-05-09).

[3]张元动. 峥嵘岁月——我国第一个“金钉子”建过程随笔(2021-08-08).

[4] 智汇浙江. 浙籍院士陈旭：寻找“金钉子”[N]. 衢州日报, （2026-05-11).

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来源丨科学大院（id：kexuedayuan）

解读专家丨陈旭 中国科学院院士； 张元动 中国科学院南京地质古生物研究所研究员作者丨盛捷 中国科学院南京地质古生物研究所科学传播中心

审核 | 徐世球 中国地质大学（武汉）教授 国家自然资源首席科学传播专家

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