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莱阳玉米地下有一个神秘的白垩纪恐龙大世界

中国化石网2016/8/31 17:06:26

　　九月初的齐鲁大地，一片绿意浓重。果园等待着成熟飘香，望不尽的玉米在枝叶之间，不断吐露收获的须穗。
   这是生长在第四纪堆积起来的肥沃土壤之上的丰收景象。就在这层约一两米厚的土壤之下，则是一个距今约7000-8000万年前的古老世界——山东莱阳拥有发育齐全的白垩系地层。作为我国重要的中生代古生物化石产地，它是我国地质古生物学家最早发现恐龙、恐龙蛋、翼龙和昆虫化石的地方。
    自上世纪20年代起，这里经历了三次古生物大发现和化石发掘。而2008年以来的第三次大规模野外考察中，不但发现了神奇的莱阳平原恐龙峡谷群，而且发现了数十层恐龙和恐龙蛋化石层位，并发掘采集了大量古脊椎动物化石。今年夏天，中科院古脊椎动物与古人类研究所莱阳科考队，在队长汪筱林研究员的主持下，再次在这里进行了大规模化石发掘。日前，他们刚刚收队结束了近三个月的野外发掘，取得了一些重要发现，如在2号地点第三化石富集层约200平方米的范围内，采集了200余件石膏打包的恐龙化石“皮劳克”。
    从莱阳市区向南驱车约20分钟，就到了金岗口村。穿过一片玉米地，本次发掘的2号点就在眼前。
    这是一个约10米长、12米宽的斜坡面，从地面一直斜深入地下近6米。经过两个月的发掘和采集，在这层厚约1.5米富集层底部的大型恐龙骨骼化石，基本都已暴露出岩层。为了最大程度地保持化石完整不被人为损坏，科考员将整块化石“连土端”，包括周边围岩一起用石膏打包，然后在当地修理，或部分运回研究所仔细修理，进行详细研究，将来在莱阳白垩纪国家地质公园内的古生物博物馆展出。
    散落在斜坡上的那些巨大骨骼，在古生物学家眼中，立即透露出了一个发生在7000多万年前的一场惊心动魄的地质灾难：这些骨骼显示，至少三条身长8米左右的鸭嘴龙成年个体和五条以上的幼年个体。其中一个成年个体的肩带、腰带、前肢和后者，以及十多个完整的尾椎等都散落在不足5米的空间内，骨骼大部分完整保存，说明它们是在还活着的时候，就被突然埋到了地下。它所处的地层主要由泥岩和粉砂岩构成，那时，这里遍布河流和湖泊，大大小小的鸭嘴龙群居在这里生活，它们被一次次巨大的泥石流卷入其中，身体被撕裂……或许它们曾同在泥石流中翻滚、呼救、挣扎，却最终命丧洪流。
    今年36岁的向龙，是中科院古脊椎所的资深化石修理技术人员，跟随汪筱林研究团队，足迹遍及辽西、甘肃、新疆、山东等地，十几年的野外发掘和化石修理经历，养成了他对化石敏锐的感觉。当地参与挖掘的民工用电钻冲开坚硬的岩块后，向龙等科考队员就会用锤子小心地敲开碎裂的岩块，寻找和判断是否可能有化石存在。如果有化石，他们就会趴在地上，小心翼翼地用剔针、毛刷等工具，将其轮廓慢慢暴露出来。接着，会在化石表面一次次喷洒胶水，在裂缝处用502粘结，待胶水渗入吸收干透后，化石将变得更为坚硬，然后等待打包采集。
    “很多人以为，恐龙化石发掘出来的时候，就像博物馆里陈列的那样完整，其实根本不是这样的。”汪筱林说，这些在地层中埋藏了千万年的骨骼化石，往往支离破碎、残缺不全，因此每当发现完整的骨架，科学家都会如获至宝，如果发现骨骼有些特点，比如以前从未见过、上面有些特殊的印记，更是兴奋异常。这一次，在他们发现的一块鸭嘴龙化石上面，居然有食肉恐龙的齿印，类似这样的标本，虽然看起来不起眼，很容易被忽略，但往往极有研究价值。
    在科考队2010年发现的2号地点，地表不到100米的视厚度范围内，发现了至少8层恐龙化石富集层，这样密集的恐龙化石埋藏，在全世界都实属罕见。目前汪筱林带领科考队对其中三层进行了发掘，对两层进行了准确的层位厘定。2010-2012年主要发掘并原地暴露第二化石层，目前莱阳市政府在此基础上建成了2号恐龙遗址馆。2013和2014年分别在遗址馆东侧的水沟边抢救性发掘了第三和第一层，今年对第三层继续进行发掘，而明后年将对下伏的第四和第五层进行发掘。然后在科考队工作的基础上，当地扩建和升级改造遗址馆。地层越往下，越古老，而且地层的颜色也不相同。在工作点的地层剖面上，记者清楚地看到每一层的界线：一层红、一层绿，每层约有1-2米厚。汪筱林介绍说，沉积地层的颜色是古气候的真实记录，一般与铁离子和有机质的含量有关。红色等浅色为主的地层代表当时气候比较炎热，是在氧化环境下形成的，铁元素呈三价；而绿色或灰黑色等深色的地层则说明当时气候比较潮湿，属于还原环境，铁元素呈现出二价。有意思的是，2号地点第一、第二层恐龙化石富集在灰绿色沉积中，骨骼呈黑色，而第三层恐龙化石在红色沉积中，恐龙骨骼都是灰白色的。
    “近十几年，大家的焦点大多集中在辽西热河生物群。那里出土了大量重要的脊椎动物化石，研究工作也非常出色。”汪筱林说，“但莱阳的白垩系地层发育比辽西的更齐全，从下白垩到上白统几乎都有。”其实，这里的白垩系地层与辽西的一脉相承，比如，在莱阳北面的北泊子和南面的团旺，那里湖相沉积的页岩为主的下白垩统莱阳群就与辽西的热河群如出一辙。更为罕见的是，莱阳不仅有恐龙化石，恐龙蛋化石的数量更是埋藏丰富——在峡谷中，或在化石挖掘点的碎石中随地翻翻，都有可能找到恐龙蛋壳的碎片，上面的花纹还清晰可见。
    古生物学是一门有趣的学问：它对GDP的贡献几乎没有，但在启迪人们对古老神秘世界的向往上，却有着得天独厚的优势。不过，人们对它常有的一种误解则是：只要挖到一块好化石，就可以出一个轰动的大新闻。
其实，古生物学是一门重视比较的学科，在不同年代、不同地区、不同物种，乃至远古与现代生物的比较中，对地球过往的历史、生命进化的脚步进行追寻。所以，对于一个地区化石的研究，从发现到出成果，乃至形成研究体系，往往需要几代人的努力。
    近年来名声大噪的辽西热河生物群，其实早在上世纪二三十年代，就有国内外地质古生物学家去那里进行了考察挖掘，并对当地化石进行了基本分类与整理。莱阳也不例外。
    早在1922年，我国第一代地质学家谭锡畴在对山东莱阳等地进行地质调查的过程中，发现并采集了大量恐龙、鱼类、昆虫和植物化石，并在1923年的《地质专刊》上发表了《山东中生代及老第三纪地层》一文，为中国白垩纪地层的研究奠定了基础。美国著名地质学家葛利普等对这次发现的鱼类、昆虫和植物进行了研究。1929年，瑞典古生物学家维曼对其中的恐龙化石进行了研究，命名为“中国谭氏龙”——这是中国人发现的第一条恐龙。谭锡畴等的早期工作代表了莱阳第一次恐龙大发现。
    第二次是从1950年到1960年。山东大学地质矿物学系师生在莱阳实习时，在金岗口和赵疃一带的上白垩统王氏群中发现了恐龙和恐龙蛋化石。1951年6月至9月，中科院古脊椎所杨钟健教授带领考察队，在金岗口采集了一大批恐龙和恐龙蛋化石，这是新中国成立以来首次进行的大规模古生物考察和发掘。1954年，杨钟健在研究莱阳恐龙蛋化石的基础上，提出了恐龙蛋化石的初步分类方法，从宏观形态学的角度对其进行了研究。同年，周明镇率先从微观角度，即蛋壳显微结构对莱阳恐龙蛋化石进行了观察。这些早期的具有开拓性和创造性的研究，为后来赵资奎提出和完善恐龙蛋完整的分类和命名系统奠定了坚实的基础。
    1958年，杨钟健发表了著名的《山东莱阳恐龙化石》，全面系统地报道了莱阳发现的恐龙和其他脊椎动物化石，其中最著名的“棘鼻青岛龙”则是新中国第一龙。同时，他还首次报道了在莱阳发现的翼龙类化石，这也是我国最早发现的翼龙化石。
    莱阳还是中国古脊椎动物学会的诞生地。1984年，中国古脊椎动物学会成立大会和古脊椎动物学术工作会议在莱阳召开，参加会议的有来自国内27个省市自治区的73个单位的153名代表。
    2008年，莱阳迎来了第三次恐龙大发现。在《山东莱阳恐龙化石》这一经典巨著发表50年之后，汪筱林研究员带领科考队，再次对莱阳的地层和古生物化石进行考察。2009年，中科院古脊椎所与莱阳市政府签署了合作协议。
2010年以来，科考队连续对莱阳白垩系地层进行了详细考察，对恐龙等化石进行了抢救性发掘。科考队确认了莱阳周边大量化石富集层和埋藏规律，发现了多个恐龙和恐龙化石富集区和化石富集层，新发现数十个化石地点。汪筱林介绍，他们对棘鼻青岛龙化石发现的准确地点（即1号发掘点）进行了调查和考证，并在这一地点进行发掘，发现报道了一种新的水龟蛋化石——“莱阳水龟蛋”。目前，古脊椎所已协助莱阳政府，在这一新中国第一龙出土地点建立了青岛龙遗址馆。“除了有科学研究价值的，我们带回去仔细修理和进行研究外，其他大部分化石都留在当地，并修理、修复和装架，陈列在古生物博物馆中。”
    在地方政府和科考队的共同努力下，这里已获得莱阳白垩纪国家地质公园、山东省级地质公园、国土资源部野外科学观测基地、国家级重点古生物化石集中保护产地、中科院古脊椎所科研科考基地和“中国恐龙之乡”等殊荣。
其实，2008年汪筱林带队到莱阳考察，是因为他承担了一项有关浙江天台恐龙蛋研究的国家自然基金面上项目。莱阳是我国古生物学家最早发现恐龙蛋化石的地方，而且主要基于对莱阳恐龙蛋化石的研究，建立了国际通用的恐龙蛋研究命名系统。正因为如此，为了更好的实施项目研究计划，对两个地区恐龙蛋化石群进行对比，他们必须到莱阳进行野外实地考察。
    在2008年和2009年的考察中，最令人意外的是，汪筱林率领学生发现了莱阳将军顶、姜家泊和金岗口的三个平原恐龙峡谷群。在这些峡谷群中，他们发现了大量恐龙和恐龙蛋的富集区。
    莱阳恐龙化石分布区地处平原，如果从周边的公路上开车驶过或走过，根本无从发现这些峡谷，更不会想到这些峡谷还纵横交错，相互连通。汪筱林说，他们也是在穿越一个个出露岩层的深沟，研究地层、实测剖面和寻找化石中发现这些峡谷群的，由此从更宏观的角度，揭开了莱阳地下巨大的白垩纪世界的神秘面纱。
    记者随汪筱林和科考队员一起穿越了其中的一条峡谷。这些峡谷并不深，从谷底到谷顶不过十几二十米的高度，但蜿蜒曲折，峡谷两侧红色和灰绿色相间的岩层给人神秘与震撼。在平原地区，要掘地三尺寻找恐龙化石，显然并不容易，而在这里，大自然已经用水流与风化之刀，为地质古生物学家切好了剖面，它犹如一幅绵延展开的恐龙世界的画卷：
    在红色的峭壁中，镶嵌着灰黑色的一弯“笑脸”，这就是从岩石间露了出来的恐龙蛋化石呀！如果你发现有一小滩灰白色的存在，好似红墙上抹了一痕石灰，那就有可能是一块恐龙骨骼的化石。
    汪筱林解释，这些恐龙峡谷一般呈东西或南北向展布，通过峡谷，可以很容易到达各个恐龙化石发掘地点。在平原地区能够形成如此规模、分布集中的峡谷群是十分罕见的，而且一些峡谷中水流潺潺，芦苇和香蒲摇曳，伴生多个小型湖泊和水库，更是难得。    这一地区受到后期构造运动的影响，富含化石的白垩系地层倾斜，并形成大量的X状裂隙或正断层，在这些断层破碎带上，经过地下水和地表雨水的长时间浸泡和冲刷，逐渐形成了一系列沿着X裂隙的“之”字形的小裂缝。随着时间的推移，伴随水流和风的共同作用，裂隙越来越大，加宽加深形成峡谷。再经过岁月沧桑，就形成了我们今天所看到的大大小小呈网状分布的平原峡谷群。
    走出峡谷，果然见到峡谷之上，就是平原，片片庄稼种植其上。从这个角度来看，就更能领会到本文开头所提到的那种富有历史感的场景：在第四纪堆积起来的肥沃土壤之上，种植着果树、庄稼，就在这层约一两米厚的土壤之下，则是一个距今约7000-8000万年的古老世界，那里蕴藏着来自白垩纪的神秘生灵的遗骸，等待着古生物学家前去解读它们不为人知的故事。
来源：文汇报记者：许琦敏
来自：苏睿思《考古探秘》