吳灝
史前1億年左右,是恐龍繁盛的時代。那個時候的浙江大地氣候溫暖、植被茂盛、水資源豐富,是恐龍及其他生物生存繁衍的理想場所。從已發掘的骨骼化石可以看到,這些恐龍包括體型巨大的以植物為食的巨龍類、甲龍類。也有著可能葷素雜食的鐮刀龍類。另外,還生活著在空中飛行的翼龍類和鳥類。
除了骨骼化石這樣的實體化石之外,還有一種化石是由古老生物的活動留下的遺物和痕跡形成的,我們稱其為遺跡化石。恐龍蛋就是恐龍留下的遺物,在浙江有許多恐龍蛋化石被發現。而恐龍留下的痕跡中,最常見的就是它們走動時留下的足跡形成的化石了。這些化石不但能向我們展示古老生物的形態,還能向我們展示它們的生活方式和習性。
形成恐龍足跡化石也要歷經坎坷
恐龍足跡在全世界各地都有大量的發現。這其實也容易理解,一只恐龍終其一生只能留下一具骨骼,但是,它卻能留下很多足跡。然而事實上,足跡化石的保存并沒有那么容易,也會受到很多條件的約束。首先,形成足跡的地方必須是濕度、黏度、顆粒度合適之處。可以想象,在堅硬的巖石上、特別軟的泥地里,恐龍的行走是留不下痕跡的,因此適合的環境一般會出現在湖濱、海濱以及河流邊的河灘上。第二,留下的痕跡要比較快速地被掩埋,否則這個痕跡隨時間推移就被破壞了。第三,掩埋后要有地殼沉降,經歷成巖過程才能變成石頭,要不就像我們在海灘上留下的腳印,很快就被波浪沖刷掉。可見,即使恐龍一生能留下很多的足跡,但是能形成化石并重見天日的所占比例并不會太高。
2014年,我們浙江自然博物館受義烏市地方博物館的委托,在義烏市與東陽市交界處的觀音塘村進行恐龍足跡的調查性發掘工作。由于2010年在附近的地層中發現過恐龍足跡化石,這一次的工作就是對這個區域的恐龍足跡的原生層位進行調查。
這一次的調查地點是位于公路邊的一個小山包,最高處約20米,巖石都是紅色到紫紅色的成層狀的細砂巖和粉砂巖,巖石的形成時間大約為白堊紀中期,距今1億年左右。同時我們還在主要的工作地點周圍進行踏勘,因為周邊修建公路時暴露出來的許多巖石都堆積在附近,我們試圖在其中尋找散落的恐龍足跡以及其他有意思的地質現象。
恐龍足跡化石發掘工作驚喜連連
與以往別的研究小組發現恐龍足跡的方式不同,這一次我們主要是通過逐層挖掘的方式發現的。通常,恐龍足跡的發現都是在本來已經暴露的巖石表面進行搜尋,也就是說,由于自然風化剝蝕,已經將覆蓋在足跡表面的巖石去除,這些恐龍足跡往往都是暴露在外面的,這樣的發現工作不需要費大力進行挖掘。而我們這種逐層挖掘的方式,工作量相當大,在持續1個月左右的工作時間里,我們將幾十立方米的巖石逐層撬起,小心檢查,并做好記錄工作。參加這次發掘工作的除了浙江自然博物館的專家之外,還有一些來自日本的專家,包括日本福井縣立恐龍博物館的特別館長東洋一先生,他是世界著名的恐龍足跡專家。
起初的發掘工作并不順利。接近10天的時間內,我們一直在小山包的山頂向下挖掘,卻一無所獲,直到獨立的小山包試掘完成,我們平移到路邊的坡道向下挖掘幾天后,才開始見到曙光。
第一個出現的恐龍足跡就讓我們相當驚喜,經東洋一先生確認,是一個甲龍類恐龍的后足腳印。確信的甲龍類恐龍腳印化石在世界范圍內發現也并不多,國內迄今也就只有兩三個地點有發現,這也與周邊地層中發現的甲龍骨架化石很好地相互印證。伴隨著發掘工作的進展,越來越多的足跡化石暴露出來,種類也逐漸增多,以三趾式的獸腳類恐龍足印為主。
當我們發掘到一層有波痕的層面時,這次發掘工作最驚人的成果出現了。起初,我們只是在最邊上發現了一兩個足跡,隨后發現,這一層波痕層與上覆的巖層較為容易分離,因此我們小心地將上面的巖層揭起,暴露出這一層有著規律波痕的層面。隨著巖石的揭起,越來越多的足跡就暴露在我們的眼前。那天由于剛下過雨,較為泥濘,我們就用水沖刷巖石面,待表面干凈以后,在這塊不到4平方米的巖層面上,竟然發現了14個大小形態不同的恐龍足印。這些腳印長度幾乎都在20厘米以下,少數長度較小,基本上都是獸腳類恐龍的足印,其中還有一個明顯的山字形的鳥腳類恐龍足跡。這些與波痕共生的足跡,清楚地證明了這些恐龍常在湖邊活動。
保護足跡化石雖然簡單但也有講究
在我們發現恐龍腳印之后,就對這些腳印進行一些簡單的保護。這種產出腳印的巖石特別容易風化,尤其是經過雨水和曝曬之后,巖石很快就會碎成紅色的泥狀物,這樣,珍貴的足跡化石就灰飛煙滅了。然而,將單個的足跡化石取回去,意義又不是很大。一般情況下,足跡化石都進行原地保護。
我們采用的簡單保護方法是,將顆粒膠用丙酮溶解后刷到巖石上,以減緩其風化的速度,并建議搭建雨棚防止雨水滲入和太陽曝曬。同時對這些腳印制作硅膠模型,先將有腳印的區域用油泥圍住,接下來將硅膠按配方配成黏稠的溶液倒入,用刷子使其盡量均勻地覆蓋腳印區域,待硅膠開始變干后,將石膏兌水覆蓋在硅膠之上,石膏干透之后即可將翻模取走,這樣的模型可以輕松帶回博物館用于翻模展覽。
在這次持續時間長達1個多月的發掘過程中,我們一共發現了40余個化石足跡的原生層位,在不到4米厚的巖層中,分布了10余層化石足跡的原生層位,種類也相當豐富,主要是獸腳類的足跡,也有少量的鳥腳類、蜥腳類、甲龍類和翼龍類的足跡。可以說,這是浙江恐龍足跡化石的重大發現,隨著未來的進一步挖掘,必將重現億年之前龍行浙江的勝境。