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恐龙时代“庞贝城”:火山喷发与化石埋藏

2014-03-03 10:00 作者:王珑锟、阿润来源:三联生活周刊
1.2亿年前,热河生物群的火山碎屑密度流裹挟恐龙奔向湖泊,恰当的温度、速度与路线,才可能留下一块完美的化石。

2014年1月14日,印尼锡纳朋火山再度大爆发

记得美剧《生活大爆炸》风格俏皮的主题曲吗?歌词在提及恐龙时这样写道:“恐龙天数已尽,它们尝试跳跃,但是太晚了,它们都死了。”的确如此,面对最高时速700公里、最高温度可达1000摄氏度的火山碎屑密度流(Pyroclastic Density Currents),恐龙们无处遁逃。最起码在距今1.2亿年前热河生物群的区域内,恐龙的死亡、遗体搬运与化石完美保存很多情况下与火山碎屑密度流紧密相关,这得到了中美学者最新研究的证实。

2月5日,《新证据表明火山碎屑密度流导致了热河生物群的特异埋藏》一文发表在英国《自然·通讯》杂志上。这篇论文的第一作者、南京大学地球科学与工程学院副教授姜宝玉在向本刊记者谈及研究的重要性时说:“我们解释了热河这样一个非常重要生物群的形成模式。”《科学》、美国《国家地理》等数十家国际知名媒体几乎同时在科学版显著位置上报道了这一成果。

姜宝玉说,火山碎屑密度流是火山爆发时形成的一种微细火山灰(尘)和岩浆气组成的高速炙热流体。简单理解,就是气浪加上火山灰。火山碎屑密度流是火山爆发后造成伤亡最大的方式。20世纪至今,保守统计70%以上的火山爆发导致的人类死亡由其造成。而姜宝玉团队通过在化石及围岩中发现的证据,证实这些中生代陆生脊椎动物同样是被炙热的火山碎屑密度流杀死并携带到湖泊中快速掩埋起来的。

这篇论文的作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员周忠和院士告诉本刊记者:“一些媒体对我们的报道有误解,以为我们一篇论文解决了一个问题,以为热河生物群的恐龙都是这样一种死亡、埋藏模式。其实不是那么简单,除了火山碎屑密度流,其他不同埋藏类型也还很多。任何科学理论本质都是一种假说,这篇文章也是一种假说,我们为这假说找到了证据,并不是排他的。”

作为享誉世界的中生代珍稀古生物化石聚集地区,热河生物群被称为“世界古生物化石宝库”。狭义的热河生物群的范围覆盖辽宁西部、河北北部、内蒙古东南部的这一地区。这里的化石不仅种类丰富,包括恐龙、鸟类、早期哺乳动物、翼龙、两栖类等,更加为人称道的是其“特异埋藏”。姜宝玉告诉本刊记者:“这通常指动物骨骼信息与软体组织信息都保存完整的化石埋藏,例如羽毛状皮肤衍生物和皮肤印痕等软体组织,看上去十分精美。”

周忠和告诉本刊记者:“在这之前,大家猜测恐龙等动物的死亡和埋藏肯定是和火山有关系,但是具体有多大关系我们不知道。”英国布里斯托大学的古生物学者迈克尔·本顿(Michael Benton)如此评价:“姜的团队证明了这种猜测,即火山碎屑密度流对于热河生物群中动物的死亡、搬运、完美保存所起到的作用,拿出了令人信服的解释。”

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