鄭大燃 徐洪河

探秘新疆三疊紀(jì)化石

鄭大燃 徐洪河

滄海桑田

距今約2.5億年前，地球上經(jīng)歷了最大的一次生物滅絕事件，96%的海洋生物和75%的陸地脊椎動物滅絕。對于這次滅絕原因的解釋眾說紛紜，如隕石撞擊、大規(guī)?；鹕奖l(fā)、海洋缺氧事件等，其中主流觀點是火山爆發(fā)導(dǎo)致海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)崩潰，而引發(fā)滅絕。之后，地球上的生物開始慢慢復(fù)蘇，陸地上，恐龍、哺乳動物也陸續(xù)出現(xiàn)。

二疊紀(jì)晚期，盡管當(dāng)時全球地理格局與今天的世界顯著不同，但是在新疆所對應(yīng)陸塊上卻早已存在幾個大湖泊，它們的遺跡現(xiàn)在仍然可以追尋，如今的準(zhǔn)噶爾盆地和塔里木盆地就是兩個大湖泊。這些盆地不僅儲存著大量的能源礦產(chǎn)，同時也是各種動、植物化石的寶庫，見證著漫長地質(zhì)歷史時期的滄海桑田。

準(zhǔn)噶爾盆地東部的將軍廟地區(qū)的野外是非常辛苦的。這里由于地下儲存的煤礦自然，地表烘烤成了紅色，這很難讓人想象到2億年前此地卻是湖泊，因為我們在這里我們發(fā)現(xiàn)了2億年前湖泊中生活的鱟蟲和魚等生物。7月份這里正熱，為了避開中午酷熱，我們早上6點就出發(fā)上剖面。由于地勢平坦，巖石風(fēng)化厲害，表面都為礫石所覆蓋，我們不得不挖出一條3公里長，深約半米的探槽（圖1）。烈日之下，為了探索那些未知的生物，我們沒有絲毫懈怠，盡管汗如雨下，但是我們依舊一榔頭一榔頭的往下挖。隨著我們的不斷發(fā)掘，植物、鱟蟲等化石不斷出現(xiàn)在我們眼前，而我們要找的就是它們。通過這些化石的研究，我們便可以知道它們是什么，它們生活的年代和古環(huán)境情況，進而恢復(fù)它們的生活場景。盡管過程很艱辛，但是我們并不覺得累，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)化石后那一刻的喜悅，會沖淡所有的汗水與艱辛，我想這就是化石的魅力，即對未知的探索和發(fā)現(xiàn)化石后的喜悅。

在準(zhǔn)噶爾盆地南部吉木薩爾縣大龍口地區(qū)（圖2），有一條彎彎曲曲的河流，這里的水清凈涼爽，是來自不遠處的天山雪融水和大氣降水，牛羊在河邊悠閑得吃著草兒，附近居住著的是的哈薩克族人，他們就地取水灌溉，種植玉米、麥子等，世世代代在這里生活。就在這條河邊，出露了中國最好的三疊系陸相剖面，科學(xué)家們在這里發(fā)現(xiàn)了大量的水龍獸、肯氏獸、魚、昆蟲和植物等化石，該條剖面曾一度推薦作為陸相“金釘子”候選剖面?！敖疳斪印辈⒉皇墙鹱幼龅尼斪?，而是為了突出一個剖面和點位的重要性，是特定巖層序列中的一個專有的標(biāo)志點，而作為構(gòu)成兩個年代地層單位之間界線的定義和識別標(biāo)準(zhǔn)。目前我國共有10顆“金釘子”，全世界正式確立的共有65顆，這些金釘子的獲取代表我國在這一領(lǐng)域的研究達到了世界領(lǐng)先水平。

圖3 新疆瑪納斯石場剖面

圖4 克拉瑪依市野外期間午餐情景

在準(zhǔn)噶爾盆地南部瑪納斯石場地區(qū)，盡管我們所考察的地層與將軍廟地區(qū)是同一個時代，但卻是另一番景象。這里樹木茂盛，可以看到遠處的雪山，山溝里流暢著清凈的水（圖3），這里是新疆為數(shù)不多植被充裕的地區(qū)，也是休閑度假的好地方。這里早上溫度較低，因而還得穿件外套，中午可以工作，這樣時間就會比較充裕，累了就看看藍天白云，躺下休息一會，這樣的野外是最令人歡喜和愉悅的。在新疆野外工作期間，我們一般都會在野外吃中飯，中飯很簡單，大多與當(dāng)?shù)氐哪撩竦娘嬍巢畈欢?，主要有馕、咸菜、飲料和西瓜等等（圖4）。馕是世代在戈壁地區(qū)生活的牧民所發(fā)明創(chuàng)造的一種獨特面食，便于攜帶，利于存儲。

古獸尋蹤

圖5 三疊紀(jì)世界古地理圖

水龍獸，在經(jīng)歷那次滅絕事件后，幸運地存活了下來，不斷繁衍生息，而遍布在整個南半球，現(xiàn)在的非洲、亞洲和南極洲都發(fā)現(xiàn)了水龍獸化石，這表明當(dāng)時各大陸是聯(lián)結(jié)的，因而是“大陸漂移”說的極好佐證。“大陸漂移”說認為中生代以前，地球上所有大陸為一個統(tǒng)一的巨大陸塊，中生代開始，這一大陸開始分裂漂移，而達到現(xiàn)在的位置（圖5）。三疊紀(jì)之前，由于這些大陸彼此相連，沒有海洋的隔絕，包括水龍獸在內(nèi)的一些脊椎動物、無脊椎動物和植物等便可以廣泛分布到地球上的各個位置。

水龍獸屬于獸孔目，常被描述為似哺乳爬行動物，最終進化為哺乳動物，盡管它們不是人類的祖先，但在人類演化上扮演重要角色。它們體型笨重，長有兩根獠牙，前腿強而有力，外形類似豬和蜥蜴的結(jié)合體，大小和狗差不多，以植物為食，它們屬于穴居動物，在晚上會挖掘出一個居室，在湖泊、沼澤和陸地上生活（圖6）。它們能逃脫這次地質(zhì)歷史中最大的生物滅絕事件，無疑是令人驚奇的，而它們究竟是如何滅絕的，也一直是個迷。

圖6 水龍獸化石（上）及復(fù)原圖（下）

圖7 中國肯氏獸化石（上）及其復(fù)原圖（下）

圖8 大龍口剖面保存精美的木化石

圖9 克拉瑪依市野外工作剖面

在水龍獸滅絕之后，緊接著便出現(xiàn)了以肯氏獸為帶代表的動物群，肯氏獸由水龍獸演化而來，它們同樣廣布于世界各地，在我國新疆以及山西都發(fā)現(xiàn)了肯氏獸化石?？鲜汐F大小跟牛差不多，身體笨重，具有強有力的下頜，以植物為食（圖7）。在新疆天山北麓阜康地區(qū)，科學(xué)家們曾發(fā)現(xiàn)了九只肯氏獸完整的保存在一起，俗稱“九龍壁”（孫艾玲，1978），表明當(dāng)時一群肯氏獸在某種意外情況下同時死亡。

之后，各類生物也開始繁衍生機，湖泊里生活著魚、葉肢介、腹足類和介形類等生物，湖岸邊活躍著種類多樣的昆蟲，鱷魚和兩棲類也出現(xiàn)在了湖岸邊，陸地上各類植物也開始出現(xiàn)。而湖泊周圍折斷的樹木常常會隨著流水漂到湖邊，當(dāng)它們迅速埋藏便保存為化石，這里可以看到長達2米的木化石（圖8）。

克拉瑪依市，位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，在這里常可以看到不停運轉(zhuǎn)著的磕頭機，這里因油而發(fā)展，人們因油而富，又稱“油城”。這座城市的西北部，常年干旱少雨，山上植被稀少，黃羊、野兔等棲息在這里，強烈的風(fēng)化作用將地表巖石本身的顏色顯露出來，常可以看到紅、白、黑相間的地貌，很是壯觀（圖9）。這里的野外也是辛苦的，由于常年風(fēng)化，地表上要先清除10 cm左右的表層土壤，等到里面的巖層出露出來，我們才可以工作。

在這片茫茫的荒漠中，數(shù)以千計的昆蟲化石先后發(fā)掘出來，蜚蠊、蝽、蜻蜓、蟬和甲蟲等昆蟲都保存為了化石，另外還有魚、鱟蟲和植物等化石。它們的生活時代正值三疊紀(jì)中晚期，是各類生物大量出現(xiàn)的時候。這些化石的出現(xiàn)，表明當(dāng)時這里是湖岸邊緣，水流較緩，因而很多昆蟲化石還能完整的保存。曾經(jīng)生機勃勃的湖泊，現(xiàn)如今卻是光禿禿的荒漠，不禁讓人感嘆到大自然力量的龐大，滄海桑田，而這也僅僅是地球歷史進程中的冰山一角。

至此以后，不顯眼的昆蟲慢慢占領(lǐng)地球上大部分角落，從滅絕后單調(diào)稀少的昆蟲化石，到中晚三疊世昆蟲的大量出現(xiàn)，此后它們成為了天空中最多的生物，而它們的大量出現(xiàn)也為不多久后翼龍、鳥類等的出現(xiàn)提供了食物。

孫艾玲，1978.新疆副肯氏獸的發(fā)現(xiàn).中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所甲種?？?，第十三號.科學(xué)出版社，47-55.