远安化石群落见证第四次生物大灭绝后生命顽强复苏
2015-09-22 10:32:46   来源:化石网   评论:0 点击:

远安化石群落见证第四次生物大灭绝后生命顽强复苏(化石网报道)据三峡新闻网:8月17日下午,我们驱车从远安县城一路向北,细碎的小雨打在挡风玻璃上,风吹过来已经有了凉意。原野上沉甸甸的稻子勾着头,快成熟了


远安化石群落见证第四次生物大灭绝后生命顽强复苏

(化石网报道)据三峡新闻网:8月17日下午,我们驱车从远安县城一路向北,细碎的小雨打在挡风玻璃上,风吹过来已经有了凉意。原野上沉甸甸的稻子勾着头,快成熟了。大米和钻在稻田泥土深处的泥鳅是当地的两大特产,远安即将迎来收获的季节。

吸引我们的却不是鱼米的诱惑,而是隐藏在原野下面或丘陵深处的古生物化石群。如果时空倒转,我们事实上是畅游在三叠纪的海洋中。之前在鄂西地质大队教授级高工宋银桥的办公室里,他摊开的一张古地理图显示,2亿多年前这里还是一片浅海海域,海水里动物凶猛。沧海桑田,这些曾经生猛的动物,在时光的流转里凝结成石头。2亿多年后,它们终还是按捺不住寂寞,穿过时光隧道来到这个世界。

被堆积物埋没。生物遗骸必须很快被砂或泥覆盖住,如若暴露在海底,很容易由于物理性(洋流等)或生物性(外壳的穿孔和附着)因素而被破坏。

堆积物的固结。堆积中的遗骸,软组织首先被分解,留下难以分解的骨骸和外壳。堆积物层层叠加,重量将遗骸和周围堆积物压缩固结,这个过程叫做集成作用。

底层的隆起。遗骸逐渐深埋地底,曾经的海底也变成了岩石。然后,堆积物由于海平面下降变为陆地,因地壳运动地下深层的地层渐渐隆起至地表附近。

露出地表。隆起至地表附近的底层,被水冲刷侵蚀,底层内部露出地表。最终化石被人们发现。

我们要去的远安县河口乡落星村是古生物化石的富集区

最先穿越的是一只像鳄鱼的爬行动物,嵌在石头里。它被意外发现是因为新中国成立后发起的大规模找矿活动。

从距今5亿多年前的古生代寒武纪开始,在随后的3亿多年间,远安、夷陵、南漳一带,经过了数次海侵、海退,及地壳提升、下降等地壳变化后,到距今2.47亿年前的三叠纪晚期时,这一带呈现为一片浅海盆地地貌。根据这一地质条件,地质专家经过密集勘探,在这一带发现了多个世界级大矿。

1956年的一天,由湖北省地质局派往南漳县、远安县,开展区域地质调查与找矿工作的地质专家王恭睦,在南漳县巡检司凉水泉乡古井阴坡,发现一块古生物化石。石头上稍稍凸起的动物图案呈纺锤形,前后有足,专家一下兴奋起来:“这应该是一枚海洋爬行动物的化石。”这枚化石随后被王带回驻地研究。

这是在远安、南漳发现的第一块海生爬行动物化石。之后的1959年,湖北地质五队一分队在远安县望城岗采到一块类似化石,1965年,经杨钟健先生鉴定,定名为远安贵州龙。

远安的山体除少量丹霞地貌外多为喀斯特地形,又是浅海相沉积,因此裸露的岩石上可以见到层层叠压如同年轮一样的层理。这些一层一层的岩石是亿万年时间里,来自陆地的碎屑物、火山灰和宇宙尘埃在海洋里沉积,还有大量海洋生物的遗骸的沉积。在海洋生物大量死亡的年代,生物的遗体量很大,并在硬结成岩过种中形成化石。随着地壳运动,这些原在海底的岩层逐渐隆起,成为陆地,被风蚀、水蚀后,呈不同的形状裸露在地表,化石就有被发现的可能。

事实上,不是所有的海相沉积地区都能发现化石,我们要去的远安县河口乡落星村是古生物化石的富集区。从一条县道上下来,拐进一条逼仄的水泥路向前数百米就是落星村,作为建设中的古生物化石的集中保护区,路的两旁已被国土部立起了很多地质知识的牌子。村子只有10多户人家,全是石头垒砌的古房子,村口立着一棵古树。千百年来,当地村民都是采集山上石头建房子,砌院墙,码堡坎,老墙上苔痕苍苍。村民用24磅大锤、铁凿、铁钎撬开岩层,他们何曾意识到,每剥开薄薄的一层,便代表地球史上曾经逝去的时光,而那些沉睡中的古生物也被这“叮叮当当”的钢钎声惊醒。

专家称,南漳、远安古生物群是地质史上相对缺少的一段记录

远安古生物化石群的年代,经鉴定为中三叠纪,距今约2.4亿年,它的出现与当时地球史上一次生物大灭绝有关。

三叠纪位于二叠纪与侏罗纪之间,是中生代第一个纪,分早、中、晚三个世。已有地质研究显示,二叠纪末,在今天西伯利亚一带,炽热的岩浆喷出地壳,成百万吨的岩浆喷薄而出,二氧化碳、二氧化硫等有毒气体飘荡在空中,久久不散。火山灰遮天蔽日,阻挡了植物的光合作用,造成严重的温室效应。当时天气越来越热,海水中氧气越来越少,海洋生物大量死亡,生物腐烂又消耗大量氧气,又进一步造成氧气缺失。

2012年6月,《中国国家地理》在一篇有关地球史的报道中称,在缺氧环境下,当时一种“硫酸盐还原菌”却大量繁衍,在此过程中产生剧毒的硫化氢气体,将海水变成了一锅毒粥。

这场生命浩劫持续了数百万年之久,将古生物置于死地,造成生物大灭绝。在地球46亿年的历史上,曾发生过5次生物大灭绝事件,而尤以这次最为惨烈:大约70%的陆地脊椎生物、95%的海洋生物在这场生命浩劫中彻底消失,地球俨然一颗死星,飘荡在宇宙中,散发着死亡与孤独的气息。

大约一千万年后,经过早、中期三叠纪艰难复苏,生命重新光临地球,大地与海洋才渐渐复苏。远安、南漳及安徽巢湖等地发现的古生物化石群正处在地球史的这个时间节点上,其意义不言而喻。

2013年7至9月和2014年6至10月,湖北省地质科学研究所在远安开展重点古生物化石产地资源调查工作。李佑刚全程参与了专家的调查工作,李是远安地质公园管理处的主任,他带领专家在落星村、映沟一带进行了持续而深入的调查,新发现6个点产化石,到目前共发现爬行动物化石出露点12处。李佑刚说,他自己就找到一枚“南漳龙”碎片,“后来专家要带走研究,我没让。”现在,这枚化石摆在远安县城的地质博物馆里。

这些化石后来经中科院古脊椎动物与古人类研究所鉴定,远安境内古生物共计有:始鳍龙目的远安贵州龙、始鳍龙目未定种、鱼龙目的张家湾巢湖鱼龙、湖北鳄目的南漳湖北鳄、长形似湖北鳄、湖北鳄未定种等类型。专家称,南漳、远安古生物群记录了地质史上相对缺少的一段记录,寓意着二叠纪末期大灭绝之后海洋生态系统的全面复苏,是连结早三叠纪与晚三叠纪的桥梁。

名词解释

生物大灭绝

生物大灭绝是指大规模的集群灭绝,生物灭绝又叫生物绝种。整科、整目甚至整纲的生物在很短的时间内彻底消失或仅有极少数存留下来,无论在生态系统中的地位如何,都逃不过劫难,而且还经常是很多不同的生物类群一起灭绝,却总有其它一些类群幸免于难,还有一些类群从此诞生或开始繁盛。大规模的集群灭绝有一定的周期性,大约6200万年就会发生一次,但集群灭绝对动物的影响最大,而陆生植物的集群灭绝不像动物那样显著。

海相沉积

海相沉积是指海洋环境下,经海洋动力过程产生的一系列沉积。浅海相是海相沉积的一种,是海面到海面下200米左右的浅海地区的沉积相。这一带的特点是波浪作用力减小,阳光充足,底栖生物繁盛,所以沉积物以陆源细碎屑物质和生物化学沉积物质为主,富含生物遗体。

保护站内,李佑刚带领我们查看就地保护的南漳湖北鳄化石。

2014年6月,国家级重点保护古生物化石集中产地落星村化石保护站正式揭牌成立。当地在化石集中区域的岩层上建立工作站,对化石集中产地就地进行保护。

原位保护馆里简直是一个三叠纪的海底世界

远安古生物化石群的水生爬行动物化石分布密集、埋藏浅、类型丰富,是我国水生爬行动物化石埋藏层位最老、最低的地区之一,也是研究水生爬行动物起源以及演化的重要基地之一。

上个世纪80年代初到90年代末,当地村民在生产、建房、修路过程中,都意外挖掘出化石,但由于缺乏对化石研究价值的认识,许多化石被破坏和丢弃,部分完整的被村民收藏。

远安出土的三叠纪古生物化石残片,现收藏于远安地质博物馆中。

落星村一组,小地名叫王家棚,雨后村前的堰塘碧波荡漾,古树成荫。

我们到的这个古村落是落星村一组,小地名叫王家棚,不过,十几户人家中并没有一户姓王。刚刚落过小雨,古村里湿漉漉的,出奇的安静。村民的房子都是用原石垒起来的,甚至连砂浆都没用,高高的院垛已经百余年,虽然有些歪斜,但依然坚挺。

村前有一口五六亩水面的堰塘,水平岸沿,有人蹲在垂柳下钓鱼,一时间恍若皖南风情。房前屋后都能发现长期采石留下的痕迹,领着我们在村里转悠的村民老张推测,这口堰塘是古代建村采石留下的石塘,村子建起来了,石塘注上水,也成为养育村民的“母亲水窖”。老张感叹:“祖先真是聪明,一件事情成就了两个功能。”

在化石没被政府重视前,村民采石做建材就经常碰到这种“长花”的石头。老张指着这些古老的石头房子说,这些墙体里绝对有化石,“过去没有人重视这个东西的,都没当回事。”

张家门前原本是用采来的原石铺成的,其中就有一块“长花”的石头,一条鱼龙。上世纪80年代,地区种子公司的人在当地开展活动时撬走了,给老张还了几包水泥,修补受损的路面。老张说,这块化石是他从旁边的山上采到的,“不知道他们为什么感兴趣。”

上世纪90年代,偶尔有外面的人来到村里询问石头的事情,村民意识到这些不是一般的石头,比其它的石头有价值得多,村民们开始有意识地收集一块两块。李佑刚说,按国家规定,化石是允许私人收藏的,但需要登记,不过目前还鲜有村民去国土部门登记,他并不能预测村民收藏了多少化石。村民告记我们,村里人也没有谁靠这个赚钱,偶尔被买走一两块,赚个几十百把块钱,补贴家用。我们走进村子中间一户人家,问女主人有没有化石,她从后面的院子里找了一块出来,是一块化石残片,她说有贩子来看过,“只出10块钱,我没卖。”    村民周其青家是一栋二层楼房,贴了瓷砖刷了石灰,失却了原来的粗拙之美。村子里还有几户人家都是这种情况。一位干部告诉我们,之前一位县里主要领导认为石头房子太落后,政府补贴让村民把房子粉刷了。

周家的旁边有一口只有几个平方的小堰塘,这是他盖房取石留下的。领着我们采访的老张是村里的瓦工,手艺是跟老辈学的,采石、砌石都是好手,周其青的房子就是他盖的。周其青说,盖房子取石时一共采到了5块化石,卖了4000块钱。“最长的一块化石有一米长。”老周给我比划了一个手势说。屋旁这块石材产地,后来被专家们拿皮尺量来量去,最后确定为保护地,不准再开采了。

村子里路旁竖着很多地质知识的宣传牌,老周把我们领到一块宣传牌前,指着其中一张图片说:“这就是我卖给他们的,给了900块钱。”图片下面的说明称,这枚长形的爬行动物叫“张家湾巢湖鱼龙”,后来我们在县城的地质博物馆里见到了实物。鱼龙的身体细长,形似带鱼,头部约为身体的三分之一,尖细吻部布满圆锥状的尖牙,可惜的是化石从中间部分断了。周其青说挖出来的时候没断,后来被专家不小心弄断了。当时他家正在盖房子,用这钱付了工钱,救很大的急。有人告诉老周,现在要值几十万呢?老周憨憨地笑说:“卖出去了还说啥呢,不后悔。”

从周家门口经过,再往山里走几步就是一处村民采石的遗址,开凿出来的崖面已经变得黝黑,但细看依然能发现一道道清晰的凿痕。老张说,“开面”和“试采”是正式开采前的准备工序,“试采”要找准石板开采的方向,按火山碎屑的压结面,将铁钎插入进去。可以想像,村民采石时铁锤叮当、号子哼嗨、火星飞溅、钢钎再不屈不挠地楔进。

村里的最西边原是村里最集中的采石点,砌个院墙,堆放个猪圈,都到这里采石,这里也出产化石最多。本世纪初,国土部门把这里保护起来,并专门组织村民开采出了一些化石,并在原址上盖了房子,建起原位保护博物馆。

李佑刚告诉我们,国土部门已经关停了当地三家采石场,并给每一位农户发放了保护化石的宣传手册,加强对化石的保护。不过,由于化石埋藏浅而密集,范围又大,保护起来难度很大。    李佑刚打开原位保护馆的一霎那,我们被看到的景象震撼了。室内的地面是一块巨大的岩面斜坡,被开采得沟壑纵横,内部被围挡分割成许多小块。每一个围挡里就是一块原地保护的化石。

这里真是一个海洋生物世界,各种形式的远古生物以当初的姿态附在石头上,像在海水中自由游弋。外行人看来,这些古生物长相都差不多,有的像细长的带鱼,有的像长脖子的恐龙,有的只剩下一些残片,只有专家才说得清它到底是什么。据介绍,这里是我国重点古生物化石群的典型产地之一,这些海洋爬行动物包括远安贵州龙、孙氏南漳龙、南漳湖北鳄、湖北汉江蜥等,对爬行动物研究具有重要的科学价值。

远安古生物化石群的完好程度令很多专家感到惊叹,这些古生物连脖子上的节数都数得清楚。我们陷入某种思索之中,这些曾生猛的海洋生物如何死去,又如何沉在海底,没被海底腐蚀,定格在死亡的那一刻,这真是一个伟大的奇迹。专家们分析,所以的迹象都显示这些古生物并非寿终正寝,而是死于突然的灾难,尔后被突然掩埋,这些惟妙惟肖的细节才得以保存。

究竟又是什么样的灾难会造成这样的结果呢?宋银桥给我们分析说,可能是一场地震,也可能是一场海啸。之前的地质调查中,地质专家发现岩石水平纹层,隔一段距离就夹杂一层细腻的粉末状黄土,这其实是当初的火山灰,这暗示着当时这一带火山喷发颇为频繁,死亡梦魇终于降临到这些生物头上,海底的食腐生物与这些爬行动物一同瞬间毙命,这样才使它们的尸体得以保存。同时,海啸或地震使得海岸斜坡上的粗砾石冲入海底,海洋生物迅速被活埋,这就避免了后期的扰动,是这些生物群能够保存完好的关键因素。

经过亿万年的时光,当年的汪洋成陆地,生猛的动物变成薄薄的化石栖身于岩山之中,用他们的生命书写着地球的历史与传奇。

大事件

古生物化石科学研究现状

1959年,地质部地质博物馆王恭睦发表了 《湖北—新爬行动物化石的发现》,对孙氏南漳龙的结构特征及产化石地层进行了阐述。

1965年,杨钟健对采自远安县望城岗的一块化石进行了详细研究,定名为远安贵州龙。

1965年-1972年期间,杨钟健、董枝明对产自湖北南漳的两块化石—湖北汉江蜥和南漳湖北鳄进行了研究,并在二人合著的《中国三叠纪水生爬行动物》一书中作了较为详细的论述。

2000年左右,李锦玲、刘俊、李淳、黄照先对化石点的实地调查证实,湖北南漳、远安发现的海生爬行类除孙氏南漳龙外都产在嘉陵江组,它们的时代同为早三叠世奥伦尼克期。

2011年,程龙、陈孝红等首次将远安-南漳一带海生爬行动物称为 “远安动物群”。

2013年,陈孝红等报导新种——张家湾巢湖鱼龙。

2013年,中科学院古人类与古脊椎动物研究所鉴定出始鳍龙未定种和湖北鳄未定种。

2014年,武汉地调中心在湖北下三叠纪远安动物群中发现新种——长形似湖北鳄。

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