在甘肃省临夏州建立“地质古生物走廊”
(化石网报道)据中国科学报(袁一雪 蒋志海/制图):6月,在距离甘肃省兰州市一个小时车程的临夏州,集中了数十位来自地质学界与古生物学界的科学家,他们正在商讨如何在这里建立一条“地质古生物走廊”。
“地质古生物走廊”,这个概念虽然“前无古人”,但也并非空穴来风。因为临夏盆地的确具备这样的条件。
临夏盆地以甘肃省临夏回族自治州命名。它南靠青藏高原,北望黄土高原,海拔平均2200米,是两个“巨人”中的“盆地”。
独特的地理位置与特殊的地质构造,让临夏盆地,特别是和政县孕育了丰富的古动物化石遗迹,成为研究地球演化历史与探索地壳巨变的地学百科全书。中国科学院院士、中国地质科学院研究员李廷栋在研讨会上表示:“青藏高原隆升是6000万年以来全球发生的一次最伟大的地质事件,地学界形容其为‘打开地球奥秘的一把钥匙’,其隆升的信息和奥秘都隐藏在周边的盆地里,包括临夏盆地。”那么,临夏州和政县到底蕴藏了哪些秘密?不妨让我们慢慢揭开它神秘的面纱。
藏在地下的“秘密”
在考古并不发达的1300年前,临夏州便为人所知的一面是唐蕃古道中的一站。虽然,唐蕃古道并不如丝绸之路一样至今为人们津津乐道,但在当时却是唐朝三条著名的交通大道之一。它串起了唐代以来的中原内地与青海、西藏乃至尼泊尔、印度等国,有“丝绸南路”之称。
而早在秦朝,和政地区就是羌人的聚集区,并在中国古代历史长河中,一直游走于各代王朝与周边小国之间。久而久之,历史的因素造就了这里拥有多民族融合的特殊性。至今,这里仍生活着汉、回、东乡、保安、撒拉、藏、土、满、蒙古等9个民族,其中又以回族人数居多。所以,那里的清真寺几乎随处可见,甚至有“小麦加”之称。
真正让人们开始了解和政县另一面的,是在解放后,地质勘探队在这里发现了丰富的铁矿资源。彼时,现中科院院士、古脊椎动物与古人类研究所研究员邱占祥刚刚从古生物专业毕业,他接到的第一个任务就是前去和政地区进行科学考察。“现为院士的邱占祥那时就在那里发现了大量的古生物化石。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长邓涛告诉《中国科学报》记者。
而后,一场文化浩劫的到来,中断了和政县的古生物化石的发掘工作。直到改革开放后,人们才再一次意识到这里的重要性。“当时海关稽查部门查封了几批走私的古生物化石,而这些古生物化石的来源都指向了甘肃省的和政县。”邓涛回忆道。
为了保护古生物化石,和政县当地部门与中科院古脊椎动物与古人类研究所合作,真正拉开了科考挖掘的序幕。
丰富的古生物化石群
随着挖掘工作的逐步深入,研究人员在和政县发现以中新世(距今约2303万年~约530万年)为主的古生物化石群。“我们将这些古生物化石划分为四大动物群,分别是巨犀动物群、铲齿象动物群、三趾马动物群和真马动物群化石。”邓涛介绍道,“这也是按照它们所处的年代划分。”
根据古生物化石提供的证据,邓涛等研究人员发现,在3000万年前,和政地区的气候和地形地貌都与现代千差万别,它还不是半干旱半湿润的气候,也并非盆地,而是树木高大的疏林地带。那时,青藏高原还没有显著隆起。这一点可以从3000万年前生活在那里的巨犀身上找到答案。邓涛介绍说,成年巨犀体重可达24吨,相当于现代4头非洲象体重的总和。如此的庞然大物可以自在地穿梭在青藏高原南北之间,以树叶为生,“足可见当时两地的海拔差异并不大”。
在经历了1500万年变迁后,这里的疏林逐步被密林替代,就像现代亚马逊地区一样的热带雨林,巨犀群也渐渐被另一种大型食草动物——铲齿象取代。铲齿象与现代大象最大的区别就是牙齿。现代的大象只拥有两个长长的上门齿,而“铲齿象的下颌极度拉长,其前端并排长着一对扁平的下门齿,形状恰似一个大铲子,故得名铲齿象”,邓涛解释道。虽然,铲齿象化石在世界其他地区陆续有出土,但是数量与和政地区出土的化石却无法相提并论。“目前发掘出的铲齿象化石,可以完整拼出从几个月大的小象到几十岁的大象。这些完整的骨架一直在和政古生物博物馆展出。”邓涛表示。
又过了几百万年,和政地区的气候变得越来越干燥,森林消失,草原广布,另一个重要的生物群的代表——三趾马出现了。顾名思义,这类马每只脚都拥有三个趾头。“当时,地球经历了降温,海平面下降,三趾马从北美跨越白令海峡,来到这里。”邓涛解释道。但是,剑齿虎等大型食肉动物的出现,逐步淘汰了奔跑速度较慢的三趾马,到第四纪只留下了与现代马更相似的“真马”。“‘真马’经过进化已经只留下了中趾的马蹄。这从另一侧面印证了达尔文物竞天择的进化论。”
在和政出土的另一种动物和政羊化石,则与三趾马的行进路线相反。“羊与牛同属牛科,和政羊的体型与羊相似,但外貌更接近于牛。它们离开和政,经过了长途跋涉进入北美地区,是那里现在独有的麝牛的祖先。”邓涛说。
独特的地貌与地质结构
丰富的古脊椎动物化石群让古生物研究人员格外兴奋的同时,值得庆幸的是,是当地的气候与地质条件相互作用,才使得这些化石被完整地保护下来。在挖掘工作中,邓涛就发现,有些古生物化石身上附着着非常细腻的红土层。“这种红土层紧密地附着在动物身上,有效地隔绝了空气,防止了动物骨骼被风化。”邓涛进一步阐述,“更重要的是,和政地区不断下沉,形成盆地,而不同年代的动物化石则在地壳下沉的过程中,一层一层地被掩埋。”
李廷栋也同样非常清楚,临夏盆地完整的地质结构,演绎的是中新世以来的地壳演变过程。所以在2010年,他就在实地考察后,鉴于临夏盆地许多地区隐藏着丰富的古生物化石,又有许多其他地质资源,因此,他建议建立以地质古生物资源为主的“地质古生物走廊”。
“临夏盆地拥有奇特的景观地貌,其中既有高山峡谷,也有冰川河谷。而且,这里已经建立了三个国家地质公园和一个省地质公园。”李廷栋在接受《中国科学报》记者采访时表示。现在,临夏盆地已经建成的和政古动物化石博物馆和桦林古动物化石埋藏原址馆是探秘远古生命的绝佳窗口;松鸣岩则是典型的碳酸盐岩峡谷地貌,公园被国土资源部命名为“国土资源类科普基地”和首批国家级重点化石产地。
除此之外,李廷栋还看重这里其他的地质遗迹和地质资源。“我认为,经过详细研究,这里甚至可以争取建立新近纪与第四纪界限的‘金钉子’。”李廷栋严肃地说。
这里所说的“金钉子”是指新近纪与第四纪的层型剖面。首先,先说说地质学中第四纪的概念。最初人们把地壳发展的历史分为第一纪(大致相当前寒武纪)、第二纪(大致相当古生代和中生代)和第三纪三大阶段。1829年,法国学者德努瓦耶在研究巴黎盆地的地层时,把第三系上部的松散沉积物划分出来命名为第四系,其时代为第四纪。随着地质科学的发展,第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了,仅保留下第三纪和第四纪的名称,这两个时代合称为新生代。现第三纪已分为古近纪和新近纪,故仅留有第四纪的名称。但划分两者的界线则一直是地质科学界探讨的内容。
李廷栋认为,临夏盆地新近纪—第四纪地层发育良好,保存完整,很可能具备成为第四纪与新近纪划分的良好地区。
此外,这里的特殊地貌景观,则成为旅游者前来参观古生物化石之余,欣赏的另一道风景。
首开此门类旅游之先河
作为“地质古生物走廊”的发起者,李廷栋告诉记者,这一概念的出发点主要从三个方面考虑,首先将珍贵的古生物化石遗迹保护起来,供国人特别是科学界考察研究;其次,这里还可以作为学生的教育基地,既普及科学知识,也普及当地的文化;第三,这条走廊的建立,与甘肃省北部的河西走廊遥相呼应,可以带动当地旅游业的发展,进而帮助当地人民脱贫致富;最后则可以进一步招揽国际会议前来召开,让世界了解临夏和政,再以古生物旅游带动南丝绸之路的发展。
为了实现这些目标,临夏州已经规划了三步计划,第一步就从2016年到2018年,之后两三年一步,最终完成走廊的建设。
这一规划的落地,将首开此门类旅游之先河。