南雄紅層與古生物

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)上有很高的科研價值。

關(guān)鍵詞：紅層 古生物 南雄

中圖分類號：K87 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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北東——南西向延伸的狹長盆地。它西起始興縣的雞籠圩，東與信豐盆地相連，縱長約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，含有豐富的脊椎動物、無脊椎動物、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最佳地點，也是亞洲唯一的最佳地點。南雄盆地對于探索白堊紀(jì)、第三紀(jì)交界恐龍絕滅和恐龍絕滅后哺乳類動物如何大規(guī)模輻射這一科學(xué)難題，以及對發(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，比全國平均厚度300--800米多出3倍多。南雄盆地可謂得天獨厚。

大約距今7000萬年以前的中生代期間，我國出現(xiàn)了數(shù)以千計，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。同時在中生代，從白堊紀(jì)到新生代第四紀(jì)，我國普遍暖熱或炎熱。在長期炎熱氣候影響下，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動，在以千百萬年計的漫長歲月里，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。南雄恐龍在白堊紀(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物群化石，是世界上不可多得的紅層之一。美國明尼蘇達(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>

南雄紅層以其獨特的魅力吸引著中外古生物學(xué)者。早在上世紀(jì)末德國人辛希霍芬、日本人野田勢次郎和飯冢升均來考察過南雄紅層盆地。1928年后我國地質(zhì)學(xué)家馮景蘭、朱擁聲和陳國達(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；這是因為：一、開辟新城區(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)人員從事此項工作。從70年代起有許多國內(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)場會議”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有22篇在國際上公開發(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物?！翱铸垺币辉~是英國古生物學(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”，我國古生物專家沿用這個名詞至今。

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期，恐龍以其霸主的地位雄視整個中生代，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“恐龍的時代”。

白堊紀(jì)晚期，南雄是個淡水湖。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，恐龍遭受了一場毀滅性的災(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課題，也是生物演化最有趣的問題之一。專家們對此作了各種各樣的解釋和猜測。主要論點有：地球構(gòu)造運動和火山活動導(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：太陽黑子活動加劇，輻射大量增加；地球上的氣溫由熱轉(zhuǎn)冷；哺乳類動物的崛起，動搖了恐龍的霸主地位，使它們在生存競爭中趨于劣勢；在自然界的演化過程中，恐龍機體內(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)過漫長的歲月和有機質(zhì)與無機質(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（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，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，因為蛋殼很脆弱。恐龍蛋化石能夠歷盡千難萬險，風(fēng)侵雨蝕，飽經(jīng)強烈的地殼運動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奇跡。

在已采集的南雄恐龍蛋化石中，至少有14個類群，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，恐龍下蛋時，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，每產(chǎn)完兩個就移動一下位置，每對蛋之間呈40°—50°的銳角，一圈蛋一般有10多個。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個以上，最多可達(dá)50個左右。

有很多人會問，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小？

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蛋化石，里面尚有一條已經(jīng)長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：其次，這種比例其實在現(xiàn)代動物中也比比皆是：一粒小小的魚卵可以長成幾十公斤甚至上千公斤的大魚，海龜?shù)牡安⒉淮?，但海龜卻可以長到幾百公斤。

1985年春，在開發(fā)水南新城區(qū)時，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家有美國、阿根廷、蒙古、中國。這一珍貴的發(fā)現(xiàn)對研究恐龍的生命構(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別現(xiàn)象。在近幾年新發(fā)現(xiàn)的幾百個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，中國科學(xué)院和西德古生物考察隊在大塘楊梅坑發(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，這種恐龍重約20噸。這是一群恐龍在湖泊邊緣潮泥中活動時留下的。經(jīng)鑒定屬蜥臀類恐龍的腳印。這一發(fā)現(xiàn)，在我國白堊紀(jì)地層中較為罕見，對研究恐龍的習(xí)性、體重、特征、行走速度有重要的科研價值。

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。恐龍踩在地面上的腳印要經(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物的破壞，經(jīng)過成巖作用才可能保留下來。美國古生物專家斯隆認(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“我國著名的脊椎動物化石產(chǎn)地”之殊譽?？铸埥^滅后，哺乳類動物大量興起，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。

哺乳類動物是與人類關(guān)系最密切的一大類，是比爬行動物進(jìn)了一大步的脊椎動物，是動物界中最進(jìn)步的一類。哺乳類動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，是微不足道的小動物。在以后的中生代時期，也始終是侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)動物群中體形小，數(shù)量也少的成員。它們完全被當(dāng)時陸上和水中數(shù)目眾多，無處不有的爬行動物所壓倒。直到距今7000萬年前的新生代早期，哺乳類動物才大量繁盛起來。從爬行動物時代轉(zhuǎn)變到哺乳動物時代，世界便進(jìn)入了地史上的現(xiàn)代。從中生代爬行動物占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變到第三紀(jì)哺乳動物占優(yōu)勢，是地球上生命史中的重大事件之一。

羅佛寨是我國第一個古新世地層單元——“羅佛寨群”的命名地點。除美國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，中國科學(xué)院古脊椎動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，長約1.5米，高約0.70米。行動遲緩，牙齒不其發(fā)達(dá)，常在湖邊活動，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)的還有哺乳類動物——貧齒獸。貧齒獸身軀比階齒獸要短小得多，牙齒蛻化，行動遲緩，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，開始時有人假定這個已經(jīng)滅絕了的動物只限于南美）。

南雄紅層中，龜?shù)幕伯惓ＸS富。美國專家認(rèn)為南雄紅層至少有20種以上的龜化石，南雄龜?shù)姆N類可以和美國的龜種類相比，甚至超過美國。日前已經(jīng)定名的有“南方蒙古龜”、“湞水湖口龜”。有一龜化石長一米多，為全國較大型的龜化石。

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、哺乳類動物化石和雄奇秀美完整的“丹霞地貌”景觀。

參考文獻(xiàn)

[1]南雄市博物館，《南雄文物志》，1998年。

[2]林廣志，《可愛的南雄》，1996年。

[3]劉國梁，《恐龍問答101》，1996年。