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桑壁永和鳄之谜

2020-03-19史建儒董黎阳

化石 2020年1期
关键词:永和薄层砂岩

史建儒 董黎阳

1992年,一封来自山西省永和县的信被辗转送到了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,从信上得知,民众在永和县桑壁镇附近的河沟中发现了脊椎动物化石。不久,古脊椎所派唐治路、尤海鲁等人到永和县桑壁镇进行了实地调查, 在桑壁昕水河河床上发掘出了几具保存较好的爬行动物化石,经过吴肖春、刘俊研究,这批化石是一类主龙形类动物, 其特征明显区别于其他已知主龙形类,由此建立了一个新属新种——桑壁永和鳄(Yonghesuchus sangbiensis gen. et sp. nov.)。

现有研究结果表明,桑壁永和鳄不属于狭义的主龙类爬行动物,而是一类主龙形类动物,它还不是真正的鳄类,而很可能是恐龙、鸟类和鳄类的祖先类群。这是一种平均体长不超过2.0m,行动迅速的小型陆生食肉动物,它极有可能取代了中三叠世时期活跃于山西大地上的另一种小型食肉动物——择义王氏鳄的生态位置。产有该化石的地层经过对比被证实为上三叠统铜川组二段,其时代为拉丁期早期,之前我国发现的相同种类化石最高层位为中三叠统二马营组二段,其时代为安尼期晚期,桑壁永和鳄的发现扩展了有关脊椎动物化石在我国的时空分布,对探讨中晚三叠世陆生脊椎动物演化具有重要意义。

桑壁昕水河

桑壁永和鳄头骨

然而,沉积学研究表明,桑壁永和鳄化石所赋存的岩层代表了水体较深的湖相沉积。其岩性表现为灰绿色薄层岩屑石英细砂岩,夹薄层灰绿色页岩、泥岩,砂岩中见有中小型浪成沙纹层理、水平层理,偶见小型斜层理,未见波痕。砂岩中含有大量植物碎屑,泥岩中则含有大量云母,并见有灰岩结核。以薄层细砂岩为主的沉积表明此时桑壁一带离陆地已远,陆源物质已大大减少。灰绿色反映沉积物遭受了复杂的氧化-还原反应,其沉积物应位于氧化还原界面附近。层理特征反映沉积水体较深,水动力不强,可能已位于外滨以下,浪基面以上,湖水中漂浮着的大量植物碎屑和云母慢慢沉降下来。

那么,生活于陆地的桑壁永和鳄是如何到达深水地带的呢?桑壁永和鳄是陆生动物,显然不可能生前就生活于水中,其定然是死后才进入湖水中。那它们是如何集体死亡,又是以何种方式进入湖水中的呢?

桑壁永和鳄所在铜川组二段岩性特征

关联性好的桑壁永和鳄化石

我们首先分析它们可能的死因。铜川组二段在桑壁一带自下而上表现为肉红色中厚层中粗粒长石砂岩与灰绿色薄层细砂岩、粉砂岩及泥、页岩的互层沉积,且自下而上,前者越来越薄,最终全部变为灰绿色泥页岩沉积。肉红色中厚层粗粒长石砂岩代表了河流沉积,灰绿色薄层细、粉砂岩及泥、页岩则为湖泊深水沉积。河流沉积与湖泊沉积的互层,表明此时桑壁一带气候温暖多雨,经历着河流与湖泊的频繁变化,湖水较浅时,成为陆地,湖水加深时,则又没入水中。但湖水总体依然是在一步步加深,最终全部成为湖泊。桑壁永和鳄化石点下伏正为一套厚约15m的肉红色中粗粒长石砂岩,因此可以推测,在湖水来临之前,此地靠近湖泊,曾短暂为陆地,河流发育,桑壁永和鳄此时正是栖息于陆上河流两侧小高地。之后,雨季来临,湖水肆虐,陆地被完全淹没,已经没有陆路供它们逃生,只能全体溺亡。

然而,值得注意的是,出土的桑壁永和鳄虽然只保存有部分骨骼,但其关联性尚好,且其全部为腹面朝上,证明死后是腹面朝上的姿态埋藏于此,且骨骼未经水流作用改造。这又给我们提供了什么信息呢?

通过观察现今滨水地带动物死后的经历,我们不难得知,这些动物死后,在炎热天气下,尸体内部腐烂充满气体,导体尸体肿胀,而在水中时,则因浮力较大而会漂浮起来,且由于气体主要集中在腹部,尸体在水中均为腹面朝上。一段时期后当内部气体过多时,尸体便会爆裂。因此,我们可以推测,桑壁永和鳄死后正是由于尸体肿胀,导致它们在湖水中漂浮,且全部为腹面朝上,并以这种姿态被湖水带到深水地带。这期间,除了微生物,桑壁永和鳄尸体未经其它动物破坏。最终,尸体爆裂,失去浮力,桑壁永和鳄缓缓沉入湖底,至湖底时,仍保持腹面朝上的姿态。此后,未经湖水和其它动物破坏,腐烂的尸体慢慢被细砂埋藏。

古地理资料也已证明,晚三叠世时期,中国北方气候由干旱逐渐变得温暖潮湿,面积涵盖现今陕西、甘肃、宁夏、内蒙、山西、河南等地的大型内陆盆地内部此时正发育着大规模内陆湖泊,且不断扩大加深,桑壁永和鳄正是在这样的大背景下,经历了从生到死,再到埋藏的过程。

地球气候变化从未停止,由此导致的生物危机也从未间断,类似于桑壁永和鳄的遭遇,过去发生着,现在也正在发生,将来仍将继续。

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