歐文連
摘 要: 南雄紅層舉世聞名,面積達(dá)1800平方公里,紅層發(fā)育,出露完整,代表了晚白堊紀(jì)——早第三紀(jì)、古新世、始新世的沉積,在地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)上有很高的科研價(jià)值。
關(guān)鍵詞:紅層 古生物 南雄
中圖分類號(hào):K87 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2016)12-0391-02
一、紅層——奇異的土地
自從盤古開天地,承蒙大自然的厚愛,特意在粵北的北麓造化了一個(gè)北東——南西向延伸的狹長(zhǎng)盆地。它西起始興縣的雞籠圩,東與信豐盆地相連,縱長(zhǎng)約100公里,南北最寬處不超過20公里。盆地面積約1800平方公里,堆積了近3000余米厚的晚白堊紀(jì)和第三紀(jì)地層。晚白堊紀(jì)南雄組出露在南部,古新世羅佛寨群分布于北半部,始新世丹霞組見于北緣。紅層發(fā)育,出露較好,含有豐富的脊椎動(dòng)物、無脊椎動(dòng)物、植物和微體古生物化石,是除北美西部之外研究恐龍絕滅問題的第一個(gè)最佳地點(diǎn),也是亞洲唯一的最佳地點(diǎn)。南雄盆地對(duì)于探索白堊紀(jì)、第三紀(jì)交界恐龍絕滅和恐龍絕滅后哺乳類動(dòng)物如何大規(guī)模輻射這一科學(xué)難題,以及對(duì)發(fā)展恐龍蛋這一新的研究領(lǐng)域提供了不可忽視的、極其珍貴的科學(xué)樣本。
廣東有100多個(gè)盆地,面積6000多平方公里,而南雄盆地就占近三分之一,總厚度在1300至2900米之間,比全國(guó)平均厚度300--800米多出3倍多。南雄盆地可謂得天獨(dú)厚。
大約距今7000萬年以前的中生代期間,我國(guó)出現(xiàn)了數(shù)以千計(jì),大小不等的山間構(gòu)造盆地,這些盆地經(jīng)過新生代一直保存下來。同時(shí)在中生代,從白堊紀(jì)到新生代第四紀(jì),我國(guó)普遍暖熱或炎熱。在長(zhǎng)期炎熱氣候影響下,風(fēng)化碎屑物質(zhì)因熱脹冷縮,其鐵質(zhì)大部分被氧化成為紅色的氧化鐵而變成了紅色。這些物質(zhì)在流水作用下,被帶到湖盆里堆積起來,一層層泥、砂、礫石等相間沉積,天長(zhǎng)日久,在重壓之下,通過膠結(jié)作用,固結(jié)成頁巖、砂巖、礫巖等各種巖石。由于巖層中普遍含有紅色的氧化鐵.沉積物固結(jié)為巖石之后,出現(xiàn)了丹紅的顏色。這便形成我們常說的“紅層”。
紅層沉積以后,便發(fā)生了喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng),在以千百萬年計(jì)的漫長(zhǎng)歲月里,經(jīng)過日曬雨淋、暴雨沖刷、風(fēng)化剝蝕、水流侵蝕和重力作用等自然力的雕塑,才演化成為層巒起伏,絢麗多姿的紅層地貌。
南雄紅層依巖性可分為三部分:下部棕紅、紫紅色砂礫巖、泥質(zhì)沙巖,含恐龍蛋化石;中部棕紅色、砂質(zhì)泥巖與泥質(zhì)砂巖互層,夾有灰綠色砂巖,產(chǎn)恐龍和恐龍蛋化石;上部棕紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖、泥質(zhì)砂巖為主,夾有含礫砂巖、砂礫巖,產(chǎn)蜥蜴類、龜沿鱉類、恐龍和恐龍蛋化石。
由于南雄紅層具有典型的代表意義,在白堊紀(jì)晚期和早第三紀(jì)紅層中,南雄的“羅佛寨組”、“上湖組”、“濃山組”、“大塘組”、“南雄群”已作為地質(zhì)名詞在世界上被正式采用。南雄紅層界線清晰分明,延續(xù)完整。最具代表性的要數(shù)鵝頸嶺的界線,僅一線之隔便可以分出南為晚白堊紀(jì)地層,北為第三紀(jì)地層。真可謂“涇渭分明”。
在這廣袤的洪荒古澤之中,蘊(yùn)藏著各種各樣的古生物化石,有恐龍、恐龍蛋、恐龍腳印、階齒獸、貧齒獸、鱷魚、龜、螺化石、各種介型類、輪藻類和硅化木等化石。南雄恐龍?jiān)诎讏准o(jì)晚期絕滅,比世界上其它地方的恐龍絕滅要晚些。紅層中既有白堊紀(jì)晚期大量的恐龍化石,又有新生代大量興起的哺乳類動(dòng)物群化石,是世界上不可多得的紅層之一。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)古生物終生教授斯隆盛贊:“南雄是世界上研究恐龍最好的地方?!?/p>
南雄紅層以其獨(dú)特的魅力吸引著中外古生物學(xué)者。早在上世紀(jì)末德國(guó)人辛?;舴?、日本人野田勢(shì)次郎和飯冢升均來考察過南雄紅層盆地。1928年后我國(guó)地質(zhì)學(xué)家馮景蘭、朱擁聲和陳國(guó)達(dá)等先后在南雄紅層盆地進(jìn)行了較詳細(xì)的調(diào)查研究。1961年廣東省地質(zhì)局野外工作隊(duì)首次在南雄盆地發(fā)現(xiàn)了恐龍化石,以后又有陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。大量發(fā)現(xiàn)恐龍、恐龍蛋化石則在1985年至1992年這八年之間;這是因?yàn)椋阂弧㈤_辟新城區(qū),炸平10多座山頭,為發(fā)現(xiàn)恐龍化石創(chuàng)造了極為便利的條件。二、博物館成立后,有了專業(yè)人員從事此項(xiàng)工作。從70年代起有許多國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者來南雄考察。著名的“華南白堊世——早第三紀(jì)紅層現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議”于1976年11月24日在南雄召開。至今為止,有關(guān)南雄古生物化石的論文計(jì)有22篇在國(guó)際上公開發(fā)表,引起了世界古生物界的廣泛注意。
二、恐龍之鄉(xiāng)
恐龍是早已絕滅的一種卵生古脊椎動(dòng)物。“恐龍”一詞是英國(guó)古生物學(xué)家歐文爵士在18世紀(jì)首創(chuàng),意思是指“恐怖的蜥蜴”,日本翻譯為“恐龍”,我國(guó)古生物專家沿用這個(gè)名詞至今。
恐龍始于中生代的三疊紀(jì),侏羅紀(jì)后期和白堊紀(jì)早期有了更大的發(fā)展,至白堊紀(jì)晚期絕滅,在地球上生存了近15000萬年,中生代是恐龍最繁盛的時(shí)期,恐龍以其霸主的地位雄視整個(gè)中生代,空中有翼龍翱翔,水中有魚龍游戲,陸地則被形形色色的各類恐龍所占據(jù)。因此有人稱中生代是“恐龍的時(shí)代”。
白堊紀(jì)晚期,南雄是個(gè)淡水湖。這里氣候溫暖,植物繁茂,溫度適中,為食植物的恐龍?zhí)峁┝素S富的食料,也為肉食性恐龍的生存提供了良好的基礎(chǔ),是恐龍棲息繁衍的樂園。
隨著中生代的結(jié)束,恐龍?jiān)馐芰艘粓?chǎng)毀滅性的災(zāi)難,各種類型、大大小小的恐龍統(tǒng)統(tǒng)沒能過渡到新生代。
恐龍為什么會(huì)滅絕?南雄恐龍為什么比其它地方的恐龍滅絕要晚一些?這些問題,成了古生物專家們竭力探討的一個(gè)課題,也是生物演化最有趣的問題之一。專家們對(duì)此作了各種各樣的解釋和猜測(cè)。主要論點(diǎn)有:地球構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和火山活動(dòng)導(dǎo)致大陸分裂,海平面下降;小行星撞擊地球,導(dǎo)致地磁場(chǎng)反向,大氣中充滿灰塵,含氧量發(fā)生了明顯變化:超新星爆炸,高能粒子的輻射大量增加:太陽黑子活動(dòng)加劇,輻射大量增加;地球上的氣溫由熱轉(zhuǎn)冷;哺乳類動(dòng)物的崛起,動(dòng)搖了恐龍的霸主地位,使它們?cè)谏娓?jìng)爭(zhēng)中趨于劣勢(shì);在自然界的演化過程中,恐龍機(jī)體內(nèi)部的原始落后性日益明顯,不能適應(yīng)新的生態(tài)環(huán)境:裸子植物大量絕滅,而富含生物堿的被子植物大量出現(xiàn),恐龍不能適應(yīng)食物變化;恐龍蛋孵化溫度不夠;恐龍蛋殼變薄等等。
恐龍死了以后,有可能迅速地落入河流、湖泊、沼澤和海洋里,并被水流沖積物所覆蓋:也有可能被火山噴出物迅速覆蓋和被洞穴、裂隙或地表中飽含石灰質(zhì)的泉水形成的凝灰?guī)r堆積物所覆蓋。經(jīng)過漫長(zhǎng)的歲月和有機(jī)質(zhì)與無機(jī)質(zhì)交替作用,逐漸形成化石。
依恐龍的骨盆結(jié)構(gòu)(特征)來分類,恐龍可分為兩大類:一類為蜥臀類(骨盆從側(cè)面看呈三叉形結(jié)構(gòu)):一類為鳥臀類(骨盆從側(cè)面看呈四射式結(jié)構(gòu))。臀類中有少數(shù)肉食性恐龍,鳥臀類全部為吃植物恐龍。
目前發(fā)現(xiàn)較多恐龍化石的地方有黎口、水口、烏逕、黃坑、水南等地。已發(fā)現(xiàn)恐龍化石點(diǎn)(指裸露在地層表面)有50多處。
恐龍是那樣神奇,恐龍蛋的發(fā)現(xiàn)更使人贊嘆驚訝。人們很難相信,那一窩窩奇特的恐龍蛋歷經(jīng)幾千萬年尚能保存至今。難怪國(guó)內(nèi)外許多恐龍迷專程來南雄參觀恐龍蛋。
恐龍蛋有“化石珍品”、“化石明珠”之美譽(yù),其形成化石的比率在億萬分之一以上(指成窩的)。蛋化石非常稀少,因?yàn)榈皻ず艽嗳酢?铸埖盎軌驓v盡千難萬險(xiǎn),風(fēng)侵雨蝕,飽經(jīng)強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng)和地下水的作用而沒有被破壞,這不能不說是自然界的一個(gè)奇跡。
在已采集的南雄恐龍蛋化石中,至少有14個(gè)類群,約占全世界已知類群的三分之一,而且其原始狀態(tài)保存非常完好。南雄紅層盆地是迄今為止全世界產(chǎn)恐龍蛋化石最豐富的地區(qū)之一。在白堊紀(jì)晚期地層中,只要稍留神,便隨處可見恐龍蛋殼碎片。
恐龍蛋的形狀多種多樣,有卵圓形的、橢圓形的、圓球形的,扁圓形的、橄欖形的。不同的恐龍,下蛋的方式也不同,有的有規(guī)則,有的沒規(guī)則。一般認(rèn)為有規(guī)則的是吃植物恐龍所產(chǎn),沒規(guī)則的系肉食恐龍所產(chǎn)。
據(jù)推測(cè),恐龍下蛋時(shí),首先選擇背風(fēng)向陽,比較干燥的地方,把蛋下在地面上,每次產(chǎn)兩個(gè),每產(chǎn)完兩個(gè)就移動(dòng)一下位置,每對(duì)蛋之間呈40°—50°的銳角,一圈蛋一般有10多個(gè)。產(chǎn)滿一圈后蓋上一層土,再下第二圈。一般產(chǎn)三圈為一窩,最多的產(chǎn)四圈。一窩蛋一般在20個(gè)以上,最多可達(dá)50個(gè)左右。
有很多人會(huì)問,怎么知道這就是恐龍蛋呢?還有許多人提出的恐龍幾十噸重,可恐龍蛋怎么才只有拳頭般大?。?/p>
恐龍蛋的確定是依賴于一定地層中的標(biāo)準(zhǔn)化石。更重要的是,科學(xué)家曾在蒙古找到一個(gè)蛋化石,里面尚有一條已經(jīng)長(zhǎng)成但還沒有孵化出來的小角龍。由此人們可以確切地知道那是恐龍蛋,而且也知道它是什么恐龍所產(chǎn)的蛋。
至于說那么小的恐龍蛋為什么可以長(zhǎng)成那么大的恐龍,科學(xué)家的解釋是:有些種類的恐龍幾乎“一輩子”都在長(zhǎng):其次,這種比例其實(shí)在現(xiàn)代動(dòng)物中也比比皆是:一粒小小的魚卵可以長(zhǎng)成幾十公斤甚至上千公斤的大魚,海龜?shù)牡安⒉淮?,但海龜卻可以長(zhǎng)到幾百公斤。
1985年春,在開發(fā)水南新城區(qū)時(shí),發(fā)現(xiàn)一窩恐龍蛋中含有恐龍胚胎。目前已知恐龍蛋中含有胚胎的國(guó)家有美國(guó)、阿根廷、蒙古、中國(guó)。這一珍貴的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究恐龍的生命構(gòu)造和種類具有重大意義。南雄恐龍蛋化石含有胚胎并不是個(gè)別現(xiàn)象。在近幾年新發(fā)現(xiàn)的幾百個(gè)恐龍蛋化石中約有六分之一含有胚胎。這種情況為世界罕見。
與恐龍和恐龍蛋一樣,恐龍腳印的發(fā)現(xiàn)也同樣令人驚奇。1984年冬,中國(guó)科學(xué)院和西德古生物考察隊(duì)在大塘楊梅坑發(fā)現(xiàn)裸露在灰綠色泥巖上的一組大小不等的恐龍腳印。這些腳印大小一般在0.47米×0.52米之間。據(jù)推測(cè),這種恐龍重約20噸。這是一群恐龍?jiān)诤催吘壋蹦嘀谢顒?dòng)時(shí)留下的。經(jīng)鑒定屬蜥臀類恐龍的腳印。這一發(fā)現(xiàn),在我國(guó)白堊紀(jì)地層中較為罕見,對(duì)研究恐龍的習(xí)性、體重、特征、行走速度有重要的科研價(jià)值。
恐龍腳印的形成,特別是能保留下來,真是難乎其難。這要求恐龍踩在地面上的泥層不于不稀,太干太稀均不利于腳印的形成??铸埐仍诘孛嫔系哪_印要經(jīng)過一定的陽光、風(fēng)、空氣,使其自然固結(jié),又恰逢外來沉積物自然填充覆蓋,不受外界自然力或動(dòng)物的破壞,經(jīng)過成巖作用才可能保留下來。美國(guó)古生物專家斯隆認(rèn)為,恐龍腳印的形成是還原環(huán)境,鐵離子減少的結(jié)果。
三、舉世聞名的哺乳類動(dòng)物化石
南雄紅層為什么聞名遐邇?為什么有許多專家學(xué)者不辭辛苦,長(zhǎng)途跋涉來到南雄?這除了南雄恐龍使他們著迷之外,南雄的哺乳類動(dòng)物群化石也同樣地吸引著他們。除了被稱為“恐龍故鄉(xiāng)”,南雄尚有“我國(guó)著名的脊椎動(dòng)物化石產(chǎn)地”之殊譽(yù)??铸埥^滅后,哺乳類動(dòng)物大量興起,取而代之。在這里有許多著名的標(biāo)準(zhǔn)化石,形成了許多古生物學(xué)者感興趣的重大課題。
哺乳類動(dòng)物是與人類關(guān)系最密切的一大類,是比爬行動(dòng)物進(jìn)了一大步的脊椎動(dòng)物,是動(dòng)物界中最進(jìn)步的一類。哺乳類動(dòng)物最明顯的特征是有乳腺哺育幼兒,體表有毛,有皮膚腺,可以有效地調(diào)節(jié)體溫,心臟完善,胎生,腦子特別大,牙齒是槽生齒。它們大約在兩億年前已出現(xiàn)在地球上,只不過它們的體形很小,是微不足道的小動(dòng)物。在以后的中生代時(shí)期,也始終是侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)動(dòng)物群中體形小,數(shù)量也少的成員。它們完全被當(dāng)時(shí)陸上和水中數(shù)目眾多,無處不有的爬行動(dòng)物所壓倒。直到距今7000萬年前的新生代早期,哺乳類動(dòng)物才大量繁盛起來。從爬行動(dòng)物時(shí)代轉(zhuǎn)變到哺乳動(dòng)物時(shí)代,世界便進(jìn)入了地史上的現(xiàn)代。從中生代爬行動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變到第三紀(jì)哺乳動(dòng)物占優(yōu)勢(shì),是地球上生命史中的重大事件之一。
羅佛寨是我國(guó)第一個(gè)古新世地層單元——“羅佛寨群”的命名地點(diǎn)。除美國(guó)西北部有類似的地層之外,其它地方尚未發(fā)現(xiàn)。
1974年春夏之交,中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所在羅佛寨上湖組中找到了七種哺乳類化石,其中“南雄階齒曾”最為豐富。
南雄階齒獸,胎生,體重25公斤左右,長(zhǎng)約1.5米,高約0.70米。行動(dòng)遲緩,牙齒不其發(fā)達(dá),常在湖邊活動(dòng),以食嫩綠植物為主。身上有棕黃色的毛發(fā)覆蓋。在羅佛寨發(fā)現(xiàn)一具目前全世界最完整的階齒骨架。
同期在羅佛寨發(fā)現(xiàn)的還有哺乳類動(dòng)物——貧齒獸。貧齒獸身軀比階齒獸要短小得多,牙齒蛻化,行動(dòng)遲緩,以食嫩綠植物為主。
目前,紅層盆地古新世哺乳類化石已鑒定出的約有35種,還有很多是日前無法鑒定的新種類。
此外,還有鈍腳類頭骨和古肉食類頭骨以及大量的鱷類、龜鱉類化石等。
已定名的南雄鱷魚有“大塘平頂鱷”,是當(dāng)今揚(yáng)子鱷的祖先。它的發(fā)現(xiàn)更進(jìn)一步為西貝鱷的世界性分布提供了確鑿的證據(jù)(西貝鱷最初發(fā)現(xiàn)于南美,開始時(shí)有人假定這個(gè)已經(jīng)滅絕了的動(dòng)物只限于南美)。
南雄紅層中,龜?shù)幕伯惓XS富。美國(guó)專家認(rèn)為南雄紅層至少有20種以上的龜化石,南雄龜?shù)姆N類可以和美國(guó)的龜種類相比,甚至超過美國(guó)。日前已經(jīng)定名的有“南方蒙古龜”、“湞水湖口龜”。有一龜化石長(zhǎng)一米多,為全國(guó)較大型的龜化石。
南雄紅層中還有豐富的輪藻化石、介形化石。輪藻化石有18屬27種;介形化石有15屬57種。南雄為人類留下了豐富的恐龍化石遺跡、哺乳類動(dòng)物化石和雄奇秀美完整的“丹霞地貌”景觀。
參考文獻(xiàn)
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[2]林廣志,《可愛的南雄》,1996年。
[3]劉國(guó)梁,《恐龍問答101》,1996年。