“中生代的庞贝城”:火山喷发成就了热河生物群化石的特异埋藏

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“中生代的庞贝城”:火山喷发成就了热河生物群化石的特异埋藏

庞贝古城曾经是古罗马的第二大城市。公元 79 年,由于 10 公里外的维苏威火山大爆发,这里一夜之间被火山灰掩埋。热河生物群的集群死亡,也同样与火山喷发有关。于是,有的学者把热河生物群化石富集的核心地区,喻称为“中生代的庞贝城”。

热河生物群中多数恐龙和鸟类化石都呈拳击手状的姿势,肘部弯曲,腕部收缩,脊椎微微向前凸,颈椎向后弯曲。这与庞贝古城的遇难者高温下死后肌肉和韧带收缩所形成的姿态非常相像。更为人称道的是,这些动物骨骼信息与软体组织信息在特定条件下都保存的异常精美和完整,也被称为“特异埋藏”作用。

在辽宁北票四合屯,有一个非常著名的化石层。这个层面上,有大约数千只鸟的化石,最密集的地方,一平方米就有几只。就连当地老乡都知道,发现一只鸟之后,只要沿着它的头尾方向,几步之外就会发现另一只。

鸟化石这种定向排列情况与遭遇火山碎屑密度流的遇难者的排列方式是一致的。因为火山碎屑密度流是很高速的流体,会像龙卷风一样,把人或其他动物卷进去,所以当速度减弱,到达露天的空旷地带,尸体就会顺着同一个稳定的方向排列。

还有一种解释认为火山喷发后的毒气是导致恐龙死亡的原因。但是这种解释不免让人产生疑问:陆地上生活的恐龙被毒死以后,为什么会大批地出现在水中呢?试想,如果恐龙死亡之后是被地表水带到湖泊之中。那么,动物遗体在被运输的过程中,就可能发生有机物的分解,浮在水面上冒气泡,直至腐烂殆尽才会沉入水底。然而,动物腐烂后,其化石一般散乱破碎,难以精美保存,所以地表水作为热河生物群化石搬运主要方式的推测可以被排除。

在热河,火山喷发的气浪将动物遗骸带入湖泊,动物骨骼可以在搬运过程中保持完好。在火山碎屑密度流搬运动物遗体过程中,恰好将其中一部分搬运到了湖泊里,从而幸运地埋藏起来。火山碎屑密度流以及湖泊的快速埋藏对于热河生物群中动物的死亡、搬运、完美保存起到了十分关键的作用。

(临沂大学地质与古生物研究所 郭颖)