浅谈远古海洋的生物化石 - 海底地质历史演化模型

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甘肃省东南部奔腾不息的大夏河（古称“漓水”）、广通河（古称“大夏水”）、洮河（古称“洮水”）简称“三河”流域及其西倾山脉、太子山脉、莲花山脉一带，在地质历史上，曾是世界级“古特提斯”海洋“西秦岭海”的重要组成部分。自然，滔滔而下的大夏河等“三河”流域，尤其是“三河”的上、中游部分，古代无疑曾是一片古生物极其繁盛的海洋。

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其中，广通河、洮河流域是古生物集中繁生的中心之地。那里，远古时候，从地质年代“古生代”的第一阶段“寒武纪”（距今六亿年左右）开始，有连续的海相沉积，在“西秦岭海槽”一系列基本呈东西或东北走向的浅海海湾、海岸的岩礁边或山地的岩崖处，生活着以水母、蠕虫、节肢动物、海绵动物、蜗牛（又称鹦鹉螺）、珊瑚、腕足类等为代表的众多海洋古生物。

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这些海洋居民大多以珊瑚虫遗骸组成的珊瑚礁为家园，它们或底栖海底，或浮游海面，或在掠食，或在戏耍；它们纹饰绚丽，色彩斑斓，活泼可爱，像柔情的少女，又似盛开的花朵，更像耀眼的繁星。

权威科学研究表明，我们的地球母亲至少已有46亿岁的年龄。地质学家将有岩石资料可供研究的近20亿年间的地质演变历史分成五个“代”、二十七个“纪”。

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其中距离最近的“新生代”两个“纪”又分为七个“世”。如此漫长的地质史都写在不同时期形成的各种岩石上。而古生物化石正是书写地质史的重要“文字”。那么、怎样了解我们生存的这块土地上生命演化的历史呢？化石就充当了记录生命演化得最早、最原始、最有说服力角色。我们几乎所有关于生命的历史，关于每一个历史阶段的知识，都是通过化石获得的。

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从宏观上说，在大约38亿年前地球上出现原始生命开始时，化石就以各种各样的形式记录着生命演化的进程。可以说，人类对于生命演化的了解，几乎全部来自于化石。而广通河，洮河等“三河”流域尤其是上、中游太子山、白石山脚下的人们有幸拜读了这似乎有意揭开的“历史”一角，目睹手摸把玩着这奥深而神秘的化石书页。

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地球上生物的出现和进化繁衍大概于距今五亿至十一亿年的“元古代”，而到了距今二亿至五亿年的“古生代”，生物在地球上已非常丰富且繁盛。距今三亿年左右，在地质史上被称为“乐平世”的时间跨度里，地球上的自然环境逐渐趋于稳定。此时，“古特提斯洋”悄然浮现，这个海洋开始形成于“奥陶纪”晚期，存在于“古生代”及“三叠纪”时期（距今4.5亿至2.3亿年）。

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到了“志留纪”（距今4.38亿年）晚期，华北陆块、华南陆块自冈瓦纳大陆分离，使得“古特提斯洋”更为扩张。“古特提斯洋”的位置相当于现今的印度洋与南亚地区。到了“三叠纪”（距今2.55亿年）时期，古特提斯洋逐渐萎缩。造成萎缩的原因是：当时一块名叫辛梅利亚的大陆发生了北移，最终导致“古特提斯洋”成为狭窄的海道。这个古洋在地质巨变中苦苦挣扎，到了“侏罗纪”早期，“古特提斯洋”开始闭合，今天我们见到的黑海就是这个古洋的残存。

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而它的海洋地壳却慢慢侵入至辛梅利亚大陆的板块下方，在反复不断的地质运动下，这个“古特提斯海洋”西秦岭海的化石最终却奇迹般地出现在了广通河、洮河等“三河”流域。而“古生代”时期的生物主要是腕足类、珊瑚类、软体类和海绵类，尤其在“西秦岭”海洋中到处都是蜂窝状、树状、针状的珊瑚。生活在“古生代”西秦岭海槽中的四射珊瑚、床板珊瑚和六方珊瑚都是块状复体，每一单体呈不规则四方、六方体，多个单体相互紧靠着生活在一起形成块状。

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距今约3.5亿年左右的古生代“石炭纪”，却大量出现了鳞木，年代已久，海水中堆积的这些鳞木有些则变成了形态各异的化石。不是所有的古代生物都能形成化石，而是古代生物平均一万个个体才可能有一个被保存转化为化石。由此可见，化石就是指保存在各地质时期岩层中的生物遗体和遗迹。

“寒武纪”、“志留纪”，直至“二叠纪”的三亿多年时间里，“古特提斯海洋”西秦岭海的海水深度始终只有几十米深，最高也不超百米。温暖的阳光年复一年的照耀着，水温也基本上保持在了五度以上。而来自周围大陆、岛屿上的有机物质，或沉积海底、或悬浮于水层，为众多的海洋生物提供丰富的养料和理想的生息繁衍场地。

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我们有理由相信，广通河、洮河等“三河”流域的古生物化石群，应该是一场甚至是几场巨大的暴雨引发大量泥石流进而将海边繁盛的成批动物家族突然埋葬地下保留下来的意外结果。在广通河（古称“大夏水”）上游的甘肃省和政县吊滩一带就有这样一块意想不到的宝地。广通河、洮河等流域发现的化石，多以珊瑚、鹦鹉螺、腕足类、软体虫、海百合、海绵类等生活在温暖浅海区的动物遗骸为主，其中，珊瑚的种类最多，保存也最为完好。现生的珊瑚在碧蓝的海洋里色彩鲜艳夺目，针状、四射、六射珊瑚，黄的、绿的、灰的、麻的、白的、红的，五光十色，看起来就像春天里盛开的艳丽俊美的花卉。因此，人们也曾称之为“海石花”。

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实际上，珊瑚是一类相对原始的单细胞无脊椎动物。一块珊瑚往往是成千上万个珊瑚虫的群体。而每一个珊瑚虫周围，都以坚硬的钙质外壁包裹着。我们日常见到的白色珊瑚就是珊瑚死后遗留下的钙质外壁残骸。珊瑚虫的中央有一个空腔，它是起消化功能的肠胃，所以，在生物学科中也称其为腔肠动物。在珊瑚的外壁与腔肠之间有一些辐射状排列的钙质板，称之为隔壁。

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古生物学家在划分众多的珊瑚化石种类时，都要以隔壁的特征作为主要依据。珊瑚虫没有眼睛，鼻子触手是它最重要的感觉器官。这些触手异常灵敏能自由伸缩，通常情况下随水慢慢漂动，捕捉流经附近的浮游生物和碎屑，受到惊吓时则立即收回。

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在“二叠纪”晚期（距今2.52亿年前）发生的第三次生态“大灭绝”事件中，古生物学家认为，有95%的海洋生物和75%的绿陆生物都没有逃过这次重大劫难。据人们统计，地球上至今为止共发生了五次生态大劫难。

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而第一次是距今4.4亿年前的“奥陶纪”末期，大约有85%的物种灭绝；第二次发生在距今3.65亿年前的“泥盆纪”后期，海洋生物几乎遭受了灭顶之灾；前面所说的是第三次，即规模最大的一次；而第四次发生在距今2亿年前的“三叠纪”晚期，爬行类动物遭遇重创；第五次生态劫难发生于6500万年前后的“白垩纪”晚期，突出标志是恐龙等大型哺乳动物突然消失。现今我们发现并上书的这些“三河”流域众多珊瑚、软体虫、鹦鹉螺等化石，使我们完全可以想象得出生态第三次灭顶之灾来临前海洋生物的空前繁荣景象。所以，在又一次重大灾难已经接近时，应该清醒地认识以往地球发生过的同样事件就显得尤为迫切和有着十分重要的意义了。

此时被时光埋葬下的“古生物”珊瑚，就成为科学家探索地球历史奥妙的一把“金钥匙”。因为珊瑚与别的生物物种不同，它对海水水温、海水深度以及海水含盐度等诸方面的条件都有着十分苛刻的要求。

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通过观察地质历史上“古珊瑚礁”的兴衰变化，我们就可以划分出各个地质历史时期地球上的赤道与两极位置，热带与温带的位置，而且还可以了解当时海水的物理与化学成份等，进而恢复古气候、古地理、古水文等方面的特征，从而深入、全面地了解“二叠纪”晚期的“三河”流域乃至整个地球的生态状况。而被风雨侵蚀了两三亿年的珊瑚、软体虫、腕足类、鹦鹉螺等珍贵的化石，是地球历史这一古老座钟上时光留给我们的神奇铭文，它需要发现者以激情碰撞，更需要众多科学家亲近、耐心、细致地去予以解读。

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此外，简单谈谈古生物化石的早期运用。从事观赏石研究的学者曾经指出：我国的赏石历史最早起源于汉代，但其实并不然。广河县文化局副局长马宝明先生于2005年10月在著名的“齐家文化”发祥地—齐家坪遗址下乡途中，在坪东北的田野里突然发现了一颗包满泥土的小石球，经清洗后发现小石包裹着一层碱壳，且带有两个小孔，透过薄薄的碱壳他惊奇的发现：里面是精美的珊瑚化石质地。由此开始，他对“齐家文化”石器格外重视和在意。果然，在其后的几年里，又陆续在齐家文化石器资料里发现了许多远古海洋化石质地的石器。

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这就说明，有充分的文物证据证明，距今约4000年前后的“齐家文化”时期，古人们就已经开始在“古大夏水”（即今广通河）“古洮水”（即今洮河）等流域采集远古海洋生物化石，并制作成石坠、石刀、石纺轮等各类生产生活用具，由此拉开了远古人类探索使用远古海洋生物化石的序幕。石器研究者同时还发现了一些虽然没有直接实用价值，但带有漂亮远古海洋生物化石、特别是珊瑚类的赏玩类“齐家文化”石器及墓葬品。

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由此可以推断：我国最早的赏石历史特别是化石类赏石历史很有可能就起始于“齐家文化”时期。难怪，人们把“齐家文化”称作“铜石并用”文化。

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