莱阳白垩纪恐龙化石挖掘现场探访记

时间:20-10-02 栏目:动物世界 作者:wenkula 评论:0 点击: 25 次



莱阳白垩纪恐龙化石挖掘现场探访记


莱阳白垩纪恐龙化石挖掘现场探访记


据经济日报(佘惠敏):无论在科幻电影还是科普杂志中,作为曾经的地球霸主,恐龙一直都是重要主题。恐龙化石是如何发掘的?它能告诉我们什么信息?在刚刚过去的暑期里,记者奔赴山东莱阳的白垩纪恐龙化石挖掘现场,采访了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员汪筱林和他的研究团队,了解到许多有趣的科考知识。


平原上的峡谷


位于胶东半岛中部的莱阳曾经是恐龙的乐园。莱阳的白垩系地层发育完整,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,也是世界上罕见的同时共生富集恐龙和恐龙蛋化石的地方。从大约1亿年到6500万年前的晚白垩世时期,是恐龙灭绝前的最后纪元,莱阳约8000万年前的白垩纪陆相红色沉积中的化石记录,就再现了恐龙这最后一段繁盛的岁月。


说起莱阳的白垩系地层,最典型的化石暴露区域不是科考队员们徒手挖掘的,而是在大自然形成的一个个峡谷中。这些由一系列峡谷组成的平原恐龙峡谷群是汪筱林和他带领的科考队在2008年-2010年的野外详细地质调查和地层剖面研究中发现的。记者就和科考队员们一起穿越了莱阳白垩纪平原恐龙峡谷群中多条峡谷。这一地区平均海拔在100米左右,是典型的平原环境,从公路上走过时,你很难想象脚下不远处,就是一条条下切很深的袖珍“V”型峡谷。峡谷中没有路,穿行其中,被草叶划破手脚的皮肤,或者一不小心滑下土坡,都是很常见的事情。


在一条红色的斜坡上,汪筱林捡出几片不起眼的小小黑色碎片。他吹吹上面的灰说:“看,这就是恐龙蛋化石,只剩下破碎的蛋壳,上面还有沟槽状的纹饰,这是窃蛋龙的长形蛋。”


只有这么几块碎蛋皮吗?或许是记者的失望太溢于言表,汪筱林又带着我们来到另一条峡谷,在红褐色的斜坡上,我们看到岩层中露出来的一对黑色椭圆形痕迹的化石。“这是两枚恐龙蛋化石的风化断面。”汪筱林说,这个化石的蛋壳轮廓依然清晰,初步判断可能为窃蛋龙的蛋化石。


想在短短三天的采访中看到完整的恐龙蛋被发掘出来,当然是不可能的事情。不过,在以往的发掘中,莱阳曾发现众多恐龙蛋化石,包括成窝的将军顶圆形蛋,保存十分完整的金刚口椭圆形蛋和数十枚组成的成窝的长形蛋等。


“莱阳的恐龙蛋化石最早发现于1950年,是由山东大学地质矿物学系师生在莱阳实习时发现的,这也是在我国境内由我国学者首次发现的恐龙蛋化石。”中科院古脊椎所副研究员王强说,“古脊椎所杨钟健、周明镇和赵资奎研究员都对莱阳恐龙蛋进行过记述和详细研究。1975年赵资奎提出恐龙蛋详细分类命名体系,成为目前国际通用的恐龙蛋化石分类和命名方法。按这个方法,莱阳所发现的恐龙蛋共有11个蛋种。”


走出峡谷后,汪筱林说:“这些天然下切的峡谷,让大量富含恐龙和恐龙蛋的不同层位的地层裸露出来,成为我们获知莱阳恐龙繁衍生息的百科全书和化石宝库。”


在恐龙峡谷群中,科考队已经发现的含有恐龙骨骼和恐龙蛋化石的层位各有10余层,种类也很多。可以推断,当年这里生活着多种恐龙,而一次又一次突发性的泥石流和洪水,导致了这些恐龙的集群死亡和快速埋藏,为后人留下了许多“会说话”的化石。


莱阳白垩纪恐龙化石挖掘现场探访记


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给化石打个包


在莱阳市郊的金刚口,现有1号、2号两个晚白垩世恐龙化石发掘遗址。1号点由中国古脊椎动物学之父,著名古生物学家杨钟健带领刘东生等人于1951年发现并进行发掘,发现了新中国第一件恐龙化石骨架——棘鼻青岛龙。2010年,汪筱林研究团队和莱阳市政府合作组成联合科考队,对这一地点进行了重新考证和发掘。2号点是在对1号点进行发掘的同时发现并进行抢救性发掘的。两个发掘点相距约一公里,都发现了大量距今约8000万年前以鸭嘴龙类为主的恐龙化石,以及以长形蛋和圆形蛋为主的恐龙蛋化石。在1号点,还发现一枚极其罕见的完整的龟类蛋化石。


采访时,2号发掘点正在工作中。庄稼地边的红土中,白色“龙骨”触目皆是。科考队雇佣的工人们先在队员们指导下用镐将岩层挖开,发现化石“露头”之后,科考队员们再锤、钎、錾、刷等工具,把化石小心翼翼地清理出来。


2号发掘遗址分室内室外两个区域。简易遗址馆中的岩层基本为浅灰绿色,露出的骨头是黑色,而外面露天正在发掘的岩层为红色,露出的骨骼是白色。


“红色的岩层代表了炎热的气候环境,灰绿色岩层反映了当时温暖潮湿的环境,恐龙骨头颜色的不同是埋藏环境不同造成的。”汪筱林指着在红色岩中刚刚挖出一薄层灰绿色岩石的工人告诉记者,“在红色岩层中挖掘时,出现颜色的变化如绿色,或者硬度的变化如结核等,就要小心了,这说明此处可能要出现骨骼化石。因为化石周边往往会形成一层石膏壳或者钙质层,这是恐龙骨骼埋藏后,有机质成分析出,和围岩中成分进行物质交换的表现。”


发现化石露头后,队员们再清理骨骼表面,露出一个完整上部表面,之后进行照相、绘图和记录。如果是小块骨骼,就用软纸包起,或收藏在样品袋中,并编号,标明挖掘时间和地点;而大块骨骼,先在断裂的脆弱部位涂上保护的胶水,把骨骼周围的围岩深挖开槽成蘑菇状,再在露出骨骼的部分覆上浇湿的软纸,然后连着围岩一起,用浸了石膏的麻布一层层包裹起来,待石膏干后再反转,在下面包上石膏,就完成一个石膏的打包过程,最后用黑色毛笔或记号笔在石膏包上面写上野外编号以及化石的正反方向。


目前2号点已经采集的130余件石膏包中,重量最大的有300多斤。汪筱林说,打包会把骨骼完整地采集下来,在运输过程中不至于破碎。“化石运回到实验室后,技术人员要进行详细修理。修一件复杂的标本要半年到一年甚至更长时间。恐龙研究也有较长的周期性,从发掘到修理再到研究成果发表,一般要好几年。”


2号点挖掘的恐龙的标本不仅将用于科研,也将用于科普。山东莱阳白垩纪国家地质公园已于2011年底成功通过第六批国家级地质公园资格评审,按规定需在三年内完成国家级地质公园的标准化建设。


汪筱林说,要建成地质公园,展馆内不但要有原地埋藏的原始状态保存的恐龙化石,而且还要在遗址博物馆中陈列化石骨架供游人参观和进行科普教育。所以他们现在的野外发掘就是在2号馆东侧发现的恐龙化石富集层中,采集到更多的用来装架恐龙骨架所必需的化石,以及用于科学研究的材料。“这次发掘所发现的化石,绝大部分骨骼较为完整,对于将来装架和科研都非常理想。”


莱阳白垩纪恐龙化石挖掘现场探访记


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听它们在说话


从2010年开始对1号、2号地点的发掘,是继上世纪20年代和50年代的两次发掘之后,对莱阳恐龙化石的第三次大规模挖掘。


“这里的石头会说话。”汪筱林指着一条细长的骨骼化石告诉记者,这是恐龙的坐骨。“这么细还保存这么完整,说明当初是带着皮肉被搬运的,否则骨骼会碎。”他又指着周边几块不同方向排列的恐龙腿骨和肋骨化石说,“你看,这些骨头的长轴方向没有定向杂乱排列,有垂直于地层层面的,也有与层面斜交的,这说明当时发生了泥石流,突发性泥石流导致群居生活的鸭嘴龙类集群死亡,它们的遗体被泥石流搬运到这里。因为如果是正常水流搬运,骨骼会有分选,会有破碎,骨头有定向。而这些骨骼大小混杂在一起,骨骼埋藏角度也不一样,既没分选又无定向,这些都是泥石流搬运的典型沉积特征。”


不仅恐龙的骨头会说话,古生物学家在莱阳早白垩世时期的地层中,还发现了翼龙、乌龟、鱼、昆虫等化石,这些化石共同讲述了1.2亿年前白垩纪早期莱阳一带生物繁茂的景象。


在古生物的分类命名中,古爬行动物常常都被命名为龙,古哺乳动物都被称为兽。白垩纪的地球上,翼龙称霸空中,恐龙独霸陆地,海洋中还有鱼龙等海生爬行动物。翼龙并非恐龙,而是白垩纪时期一种会飞的爬行动物,与恐龙有较近的亲缘关系。汪筱林的博士生、科考队员蒋顺兴介绍说,莱阳也是我国最早发现翼龙化石的地方。通过翼龙化石的研究表明,翼龙长有类似于现在蝙蝠的由翼膜组成的翅膀,最小的翼龙翼展只有25厘米,和燕子差不多大,而最大的翼龙翼展至少12米,能展翅翱翔,骨骼通常比较薄、轻、中空,肱骨三角肌脊特别发达,是为了附着发达的飞行肌肉。


这些“会说话”的石头,经过数千万年乃至上亿年的岁月后被人们发现并发掘出来,还需要精心的保护,否则很可能因风化而“失语”。


汪筱林领导的科考队从2010年发掘开始,就有针对性地开展了莱阳两个化石遗址及其原地埋藏化石骨骼保护研究。通过连续4年的野外观察,目前已发现影响莱阳这一现代气候条件下,河湖相化石埋藏类型的自然风化破碎的主要因素是水和温度,尤其冬季冰冻作用的破坏力相当突出。“找出原因,才能加以保护。原地暴露恐龙骨骼化石的保护是个大问题,我国70%左右的恐龙化石遗址都是相似的埋藏环境。”


“近20年来世界上最重要的恐龙化石发现都在中国,中国所有重要的发现,都集中在辽西热河生物群。莱阳也有热河生物群的这一套地层,而且发育得非常好。”汪筱林认为,未来在莱阳白垩系地层中进行大规模的考察、发掘和研究,有可能会取得重大发现和突破。(神秘的地球uux.cn)



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