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探秘千年燕子石产地,竟然还有新发现!

来源: 发布时间:2018/8/12 16:22:31 浏览次数:188
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1958年,中华人民共和国邮电部发行了中国第一套化石主题邮票,名称为中国古生物,编号特22,这是一套制作精美的雕版邮票,第一张为寒武纪的蒿里山虫,第二张是产自云南禄丰县的许氏禄丰龙,这是中国第一具装架展出的恐龙,被称为中国第一龙。这种恐龙由中国古脊椎动物学的奠基人,杨钟健院士在1936年发现和命名。第三张是新生代一种身型壮硕的鹿类。后面两种动物我们都比较熟悉了,而第一张大家却相对陌生,一只小虫子,竟然入选中国第一套化石邮票,还排在第一位?究竟是为什么呢?

 

      中国科学院南京地质古生物研究所,是世界领先的地质古生物研究机构,坐落在南京鸡鸣寺下的古生物,它厚重斑驳的铁门上,有一个徽章,上面也是这种三叶虫。中国古生物领域最重要的专业书籍,《中国古生物志》系列丛书的封面上,也都印着同样的图案。这些图案,都是一类三叶虫的化石,俗称燕子石这就是我们今天的主角,这是一种看似不起眼,却有千年收藏历史,在科学领域有着很高研究价值的一种化石。

     1984年,日本首相曾根康弘访华,国家领导人胡耀邦将一对镇纸作为国礼赠送给日本首相,这对镇纸上,就是产自山东的燕子石,5亿多年前的化石,和中华传统文化相融合,竟毫无违和感。

      

      上述至春秋战国,齐国人开始用燕子石制作砚台和工艺品,到了汉代,在沂蒙山区挖掘的墓葬中,也有燕子石工艺品出土,古人之所以选择三叶虫化石制作工艺品,一方面因为这类三叶虫化石,很像飞翔的蝙蝠,又像封印在石头里的燕子,形态生动有趣,而且还因为这种石头的特殊质地,这是一种叫做泥晶灰岩的岩石,在5亿多年前的华北,是一片热带的浅海,水深只有几十米,大概相当于今天的南海,陆地的细腻泥沙,和海水里溶解的碳酸钙,在海洋中形成了一种类似于浆糊一样的胶体,经过漫长的时间逐渐固化,变成岩石,它几乎全部由0.0010.004毫米的灰泥(又称泥晶)组成,这种质地非常适合雕刻和作为砚台使用。

 

      乾隆时期编撰的《四库全书》中,收录了一本《西清砚谱》,书中将燕子石雕刻的砚台,列为群砚之首。古人的众多记录中,出自《池北偶谈》这一段文字最有意思:张华东公(延登),崇祯丁丑三月游泰山,宿大汶口。偶行饭至河滨,见水中光芒甚异,出之,则一石可尺许,背负一小蝠、一蚕,腹下蝠近百,飞者伏者,肉羽如生,蚕右天然有小凹,可以受水,下方正受墨。公制为砚,名曰多福砚。这段文字,清楚地记录了三叶虫化石的发现过程,即便是今天,我们沿着这条线索,也可以轻松地找到化石。这可能是中国最早的化石猎人游记吧。

 

      2018年的7月,我们博物课的毕业旅行团,来到了山东的临沂,寻找传说中的燕子石。7月的这次的旅行,我们又有了新的发现。

 

     山东是燕子石的主要产地,济南、泰安、临沂、临朐、沂源等地都有分布,化石都产自寒武纪的石灰岩中,寒武纪是距今5.44.8亿年间的一个时代,5000多万年的时光,新的岩石覆盖在老的岩石上,一层层沉积叠加,在山东一带留下了一套厚度超过1200米的岩石,而燕子石只在10-50米的厚度内存在,在一片片的石灰岩山区中,要找到这个薄薄的一层,也是有相当难度的。

 

     就像用洛阳铲盗墓一样,我们要找到一些线索,就像墓葬的封土一样,找到了一些关键性的标志,就能找到化石。这次的旅行,我们就找到了这个线索。那就是我们今天的第二种有意思的石头,这些石头里竟然生长着竹叶。

 

     我们在三叶虫化石层之上,发现了一个非常醒目的岩石层,这一层的石头,都有在像竹叶一样的图案,当然,这肯定不是树叶,因为植物在5亿多年前仅仅是一些不起眼的藻类,竹子这类禾本科的植物,起源时间不到1亿年,大概是恐龙繁衍的白垩纪早期。

 

      那这种竹子一样的图案究竟是什么呢?答案来自海洋里的波浪。海洋里,有些地方的风浪会比较大,就像今天的好望角一样,巨大的风浪可以轻松地把岩石打碎,之前我们介绍了石灰岩形成在浅海,那么强大的波浪会在海底反复扫荡,把之前形成的石头打成碎块,有些石头被打成圆形,有些打成椭圆形,有些被打成了这种拉长的椭圆形,它们堆积在一起,再次变成岩石,就形成了今天竹叶状灰岩,这种椭圆形的石头切开,就像竹叶一样,竹叶灰岩因此而得名。

 

     找到了竹叶状灰岩,在这层岩石之下,就是燕子石化石的层位了,这个层位因为含泥质较多,比较容易风化,利于植物生长,所以经常被覆盖,在一些人工挖开的剖面上,化石层也很有特色,看上去疙疙瘩瘩的,它有一个形象的名字,叫做疙瘩状灰岩。随便拿起一块石头,上面都有三叶虫化石,这样捡化石真是太刺激了,根本不用敲,而且根本捡不完,一会儿工夫,口袋就装得满满当当。

 

      如果仔细观察,我们会发现,这里的石板,都是1-2厘米厚,石板的正面有各种各样的三叶虫,背面翻过来,却一只三叶虫也没有,只有一条条的痕迹,这是未知的生物爬行留下的,叫做遗迹化石,很可能是蠕虫一类的生物留下的。为什么只有一面有三叶虫呢?这个问题还是由您来解答吧。

 

      三叶虫化石虽然多,但却都是冲散的三叶虫零件,我们熟悉的三叶虫化石是这样的。它有头、胸和尾巴组成,但是在燕子石中,却很难看到完整的,这又是为什么呢?

 

      如果我们注意在自然中观察,我们会发现,在自然界中,生物的遗体是非常脆弱的,比如一条扔到草丛里的鱼,先是被猫吃了几口,然后虫子们吃掉了剩下的肉,随后的风吹雨打,不久就彻底成零件状态了。在海洋里也是这样,竹叶灰岩和疙瘩灰岩,都是形成在很浅的海洋中,海浪实际上在不断的搅动海水,可怜的三叶虫死后,先是被虫子吃一遍(注意之前提到的遗迹化石),很快就被海水搅得稀巴烂了。

 

      那么有没有特例呢?有!自然界的神奇就在这里。长期以来,科学界都认为燕子石里是不太可能有完整的三叶虫的,即便有一些发现,也都被证明是石农的造假,直到2011年,一个化石爱好者,在燕子石中发现了一只确凿无疑的完整三叶虫,经过另外一位爱好者的研究,在国际知名刊物上发表,引起了小小的轰动。这是一种100多年前(Bergeron, 1899)就命名的三叶虫,叫做蝙蝠虫(Neodrepanura),长期以来,这种虫究竟长什么样,科学界一无所知,在全世界都没有人知道。

 

      现在,我们终于知道蝙蝠虫真正的样子了,它既不是蝙蝠,也不是其他想象中的怪物,它只是一只三叶虫。燕子石中,常见的三叶虫有5-6种,包括蝙蝠虫、蝴蝶虫、德氏虫、山东虫、太子河虫、孟克虫和几种球结子三叶虫,经过爱好者的不断努力,很多种虫都找到了完整的标本,现在我们根据这些发现,可以完成一个有意思的拼图游戏,把各种三叶虫的零件进行复原,还原它们原来的面貌。这个过程短期还无法完成,至少以我目前的认知来说,还有4,5种零件不知道属于什么物种。如果您对远古拼图感兴趣,我们整理了崮山组常见三叶虫的资料,欢迎联系知石小助手领取。(知石小助手:15061418170)

 

 

      燕子石产地曾经非常热闹,但今天却冷冷清清,我们的地质旅行中,遇到了一位老太太,她主动和我们攀谈,还热心地帮助我们找三叶虫,她见证了燕子石产业的起起落落,对化石早已见惯不怪。

 

      上世纪80年代,燕子石工艺品的加工非常繁荣,但因为加工粗糙,几乎没有艺术性可言,这个产业逐渐衰落,原来担心破坏环境、资源枯竭的人也没了声响。即便是把一座山挖光,即便产业繁荣百年,在地球的视角和地质的尺度看,都是一片浮云,一个小小的波浪,也许只有对科学知识和客观规律的探究,才能经得起历史的检验吧。

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