湖北省远安县国家级重点保护古生物化石资源特征及保护开发建议
2015-01-30李姜丽谭秋明
李姜丽,赵 璧,谭秋明,王 镝,雷 霖
(湖北省富硒产业研究院,湖北武汉 430034)
远安县位于湖北省中西部,隶属宜昌市管辖。其地处荆山山脉的东延部位,属鄂西山地向江汉平原过渡的丘陵地带,地形西、北高,东、南低,海拔76~1 325 m。区内地层发育,自古生代以来的各时代地层皆有序出露,其中在早古生代及中生代地层中发现有丰富的无脊椎动物化石、植物化石及脊椎动物化石。特别是产出于早、中三叠世地层中的古脊椎动物化石(包括海生爬行类、两栖类、陆生爬行类),保存完好,在国内十分罕见,部分种属甚至在世界其他国家都未曾发现,具有极高的科学价值和科研意义。目前产地内发现的多种古脊椎动物化石已多数纳入《国家重点保护古生物化石名录》中。对该区珍稀化石资源的研究,将揭开P/T生物大灭绝后,脊椎动物新物种的演化—辐射过程,以及为海生爬行动物向陆地进化过程提供珍贵的科学依据和历史佐证。
1 远安县国家级重点保护古生物化石研究历史[1]
远安县重点保护古生物化石的研究最早始于1959年。当年,地质部地质博物馆王恭睦在古生物学报上刊登了他的研究成果《湖北一新爬行动物化石的发现》[2],从而开启了本区研究海生爬行动物化石的新篇章。1965年,杨钟健对采自远安县望城岗的一块化石进行了详细研究,定名为远安“贵州龙”[3],这也是首块以远安命名的海生爬行动物化石。之后在邻区南漳县境内的相同层位又陆续发现湖北汉江蜥和南漳湖北鳄[4]等化石新种,进一步丰富了本区海生爬行动物化石种群。并且,由于南漳龙和湖北鳄等化石展示出极为特殊的身体结构,它们被 Carrol and Dong(1991)认为代表一个单独的湖北鳄目(Hupehsuchia),目前仅发现于中国湖北。2002年,李锦玲等[5]通过对化石点的实地查证研究,认为本区海生爬行动物化石组合产出时代均为早三叠世奥伦尼克期,是上扬子区层位最低的三叠纪海生爬行动物组合。2003年,吴肖春等[6]通过对远安鹰子山地区化石材料的研究,报道了湖北鳄的多指现象,揭示了三叠纪海生爬行动物与早期陆生四足动物的趋同演化,该文在科学杂志《Nature》上刊载。2011年,程龙、陈孝红等经研究首次将远安—南漳一带海生爬行动物称为“远安动物群”,与安徽巢湖动物群、贵州盘县—罗平动物群、兴义动物群、关岭动物群等国内知名的三叠纪海生爬行动物群并列,并特别指出该动物群中结构奇特的湖北鳄类在早三叠世晚期率先繁盛。2013年,陈孝红等在远安县张家湾地区发现鱼龙目新种——张家湾巢湖鱼龙[7]。同年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所对采自远安县映沟的一部分化石材料进行了鉴定,鉴定出始鳍龙未定种和湖北鳄未定种。2014年,陈孝红、程龙等在对湖北下三叠统远安动物群研究的基础上又发现了湖北鳄目新种——长形似湖北鳄[8]。
此外,2005年,中科院古脊椎动物与古人类研究所还在远安县域东部中三叠统巴东组地层中陆续发现陆相爬行动物“芙蓉龙”、两栖动物“宽头远安鲵”化石[9],进一步巩固了远安地区在中国三叠纪古脊椎动物研究中的地位,特别是为研究早、中三叠世全区海陆交替阶段,爬行动物从海生向陆地演化的时间和过程提供了新的化石材料线索。
当前国内研究三叠纪爬行动物的主流学者认为:远安—南漳一带的湖北鳄目化石是与世界各地无世系关系的、明显具有地方色彩的独特种群,它的科学价值和科研意义是其他化石产地难以取代的。并且远安中三叠世陆相爬行类及两栖类具备同湖南、华北地区一些独特属种对比研究的价值和意义,进一步研究潜力巨大。
2 远安县国家级重点保护古生物化石资源特征[10]
到目前为止,在远安县境内发现的海生爬行动物化石共有三目四种,其中有两个目的未定种。其中列入国家一级保护的有南漳湖北鳄、张家湾巢湖鱼龙、长形似湖北鳄化石;列入国家二级保护的有远安“贵州龙”。除此之外,远安县境内还发现有列入国家二级保护的两栖类宽头远安鲵化石。丰富的古生物化石是三叠纪时期远安地区生物群繁盛的历史见证。
2.1 湖北鳄目(Order Hupehsuchia Young,1972)
湖北鳄目是目前为止远安境内发现的分布最广、数量最多的化石。迄今为止发现及定名的有两个属种,即南漳湖北鳄、长形似湖北鳄。另外,在河口乡落星村化石原位保护馆内还剥露出多条湖北鳄目未定种化石,有待进一步鉴定及命名。属国家一级重点保护古生物化石。
2.1.1 南 漳 湖 北 鳄(Hupehauchus nanchangensis Young,1972)
南漳湖北鳄是目前为止远安发现条数最多的化石,其首次发现是在与远安县临近的南漳县巡检,但在远安境内亦大范围分布,且分布范围较广,从远安县北部—南部地区都有发现,南漳湖北鳄化石一般体长1 m左右,模式标本(照片1)保存于中国古动物馆(馆藏编号IVPP V3232)。
化石鉴别特征:身体窄高,侧向强烈压扁;头骨眶前区显著伸长,具扁平的吻部,细长的下颌和长的反关节突;上颞孔发育,下颞孔不明显;具37荐前椎,颈部与躯干部覆有三层骨板;神经脊分裂为近端和远端两节;腹肋较宽,叠复于腹部构成中部腹板,两侧具一排小的侧支。
照片1 一级重点保护化石——南漳湖北鳄Photo 1 The first class of protective fossil—Hupehsuchus nanchangensis
2.1.2 长形似湖北鳄(Parahupehsuchus longus,2014)
长形似湖北鳄为2014年发现的新种,主要发现于远安县河口乡落星村一带,长形似湖北鳄是目前为止远安境内发现的最大的海生爬行动物,体长可达2 m,模式标本(照片2)保存于武汉地调中心龙化石博物馆(馆藏编号WGSC 26005)。
化石鉴定特征:吻部细长,扁平,下颌无牙,肱骨位于前缘,桡腕骨比端腕骨大;荐前椎计数超过36节;尾部背脊的第一段背神经棘无棘突空间;肋骨尾部为近端,侧腹肋呈飞镖状,指向前方,短侧指向内侧;侧面腹肋前缘与相邻的腹肋重叠,整个身体完全由相互叠置的肋骨和腹肋覆盖。
照片2 一级重点保护化石——长形似湖北鳄Photo 2 The first class of protective fossil—Parahupehsuchus Longus
2.1.3 湖北鳄未定种
远安县境内已发现的湖北鳄目化石标本,除已经鉴定定名的化石之外,还有相当多的未定种化石,目前由于该区化石研究相对滞后,很多已发现的化石待准确定名。如落星村化石原位保护馆内剥露在外的多条湖北鳄未定种化石(照片3)。
鉴定特征:为小型个体,身体侧向压扁,窄长。头骨具长吻。背部神经棘排列紧密,高度未见显著变化,似未分裂为两部分。具三层背板。背肋肿大,腹肋相互叠复。
2.2 鱼龙目(Ichthyosauria Blainville,1835)
远安境内目前发现的鱼龙目化石为张家湾巢湖鱼龙(Chaohusaurus zhangjiawanensis Chen et al.,2013),鱼龙目个体也较大,张家湾巢湖鱼龙体长一般1 m左右。该化石主要发现于远安县河口乡落星村一带,模式标本(照片4)保存于武汉地调中心龙化石博物馆(馆藏编号WHGMR V26001)。属国家一级重点保护古生物化石。
照片3 湖北鳄未定种(落星村化石原位馆内)Photo 3 Undermined speices of Hupehsuchus
照片4 一级重点保护化石——张家湾巢湖鱼龙hoto 4 The first class of protective fossil—Chaohusaurus Zhangjiawanensis
化石鉴别特征:个体中等大小,头骨背、腹向为扁平,具大且不规则的眼眶。背椎横突发育良好。两对荐肋中,第一荐肋远端扩展;第二荐肋远端收缩,形状与尾肋相同但小于尾肋。具尾弯。
2.3 始鳍龙目(Eosauropterygia Rieppel,1994)
远安境内发现的首条以“远安”定名的海生爬行动物化石——远安“贵州龙”(Keichousarus yuananensis Young,1965)。远安贵州龙是目前为止发现的古脊椎动物中个头最小的,身长一般不超过0.5 m,化石最早发现于远安县鹰子山附近的望城岗,模式标本(照片5)保存于中国古动物馆(馆藏编号IVPP 2799)。属国家二级重点保护古生物化石。
化石鉴别特征:个体较小。颈脊椎7个,背、腰椎19~20个,荐骨脊椎3或4个,4个尾前脊椎。脊椎数与胡氏贵州龙接近,而较幻龙其它属少;耻骨和坐骨的形状与贵州龙很相似,肩胛带前部有些像其它幻龙,而与胡氏贵州龙不太相同;肋骨近端肿大,远端正常。耻骨和坐骨的形状与贵州龙很相似;股骨与肱骨的比例很接近贵州龙。
照片5 二级重点保护化石——远安“贵州龙”Photo 5 The secondary protective fossil—Keichousaurus Yuananensis
2.4 两栖类
在远安县临近海生爬行动物化石产地的中三叠统巴东组地层中发现了最早的两栖类化石——宽头远安鲵(Yuanansuchus laticeps Liu and Wang,2005),属两栖类中有尾两栖动物。由于化石遭到一定程度破坏,目前只保存有化石完整的头骨,模式标本(照片6)保存于中国古动物馆(馆藏编号IVPP V13463)。属国家二级重点保护古生物化石。
2.5 陆相“芙蓉龙”(暂定名)
“芙蓉龙”为陆相爬行类动物的一种,化石产于远安茅坪场中三叠统巴东组一段紫红色泥质粉砂岩中,但由于化石埋藏条件不好,风化较严重,在化石产地内可见大量化石碎片(照片7)散落地表。经中科院古脊椎动物与古人类研究所赵喜进教授(2003年)和武汉地调中心专家初步鉴定,属假鳄类,暂划入芙蓉龙属。
3 远安县国家级重点保护古生物化石资源潜力评估
3.1 化石发现潜力
照片6 二级重点保护化石——宽头远安鲵Photo 6 The secondary protective fassil—Yuanansuchus laticeps
照片7 “芙蓉龙”化石骨骼碎片Photo 7 Fragment of fossil bones about Lotosaurus adentus
远安县国家级重点保护古生物化石主要分布在远安大断裂以东,下三叠统嘉陵江组二段地层以及中三叠统巴东组一段地层中。2013年,远安县政府委托湖北省地质科学研究所成功申报远安国家级重点保护古生物化石集中产地,其范围北起狮子包,南至鹰子山一带,产地面积96.866 km2。从产地范围内已查明的化石点来看,化石主要分布在北部狮子包、胡家台、张家湾、映沟地区、南部鹰子山地区及中东部茅坪场地区,另外,在远安大断裂以西的王家湾地区也有湖北鳄目化石发现的报道。多年来,在人们修路、建房、采石等生产过程中剥露出了大量海生爬行动物化石,其中不乏个体保存完整、精美的化石标本,部分成为国内知名博物馆的重要展品,如中国地质博物馆、中国古动物馆、上海自然博物馆等;还有很大一部分流落于私人收藏者手中,甚至流落国外。近年来,由于远安县政府十分关注并不断推进化石保护工作,目前绝大多数化石点都处于禁止剥露状态,其周边地区的进一步发现潜力是巨大的。然而,产地中部地区由于植被覆盖率较高,较少有化石发现报道,但由于具备相似的沉积环境,不排除含有化石的可能,如若能在调查的基础上选择合适部位进行试剥露,中部地区化石发现潜力也是巨大的。
3.2 化石研究潜力
上世纪50年代末以来,远安县陆续发现有多种科学意义重大的海生爬行动物化石。但由于多种原因,对该区海生爬行动物化石的系统发掘、研究工作相对滞后,导致区内海生爬行动物化石真实的赋存状态一直不够明了。此前只在1965年杨钟健先生曾为远安“贵州龙”鉴定命名,后续数十年间,虽然远安地区不断有化石被剥露,但研究鉴定工作一直尚无太大进展,直至近年来,相关研究工作才开始推进。自2013年起,先后发现了张家湾巢湖龙、长形似湖北鳄(武汉地调中心)、始鳍龙未定种和湖北鳄未定种(中科院古脊椎动物与古人类研究所)。这些化石新种的发现,指示远安动物群很可能是国内外同类动物群中形成时间最早、组合类型最丰富独特、发现新种潜力最大的早三叠世海生爬行动物化石群,只是动物群的全貌尚待系统发掘,建议在系统科学剥露的基础上开展远安动物群的综合研究工作,其研究前景是广阔的,研究潜力是巨大的。
4 远安县国家级重点保护古生物化石保护开发建议
远安县古生物化石资源丰富,种类多,且类型独特,既有本地区特有的湖北鳄目,也有可与安徽对比的鱼龙目、可与贵州等地对比的始鳍龙目,尤其湖北鳄目化石,是与世界各地无直接世系关系的、明显具有地方特色的独特种群,它的重大科学价值和科研意义,是其他产地化石无法取代的。在当前阶段,应严格落实国务院《古生物化石保护条例》和国土资源部《古生物化石保护条例实施办法》[11]有关要求,开展好化石保护工作。并要着力提高远安重点保护古生物化石的科学研究水平,查明化石的真正价值和资源潜力。在充分研究的基础上尽快划定不同级别保护区,在重点地段实施原位保护和抢救性发掘,并在保护工作中贯穿本地古生物科普基地、科研基地、博物馆的打造和升级,最终通过促进地方科研平台、科普教育、旅游经济的发展,真正实现本区珍贵古生物化石“在保护中利用、在利用中保护”。
另外,远安除了丰富、珍贵的古生物化石资源,其县域内广泛分布的喀斯特地貌和丹霞地貌也远近闻名,如灵动秀美的喀斯特峡谷灵龙峡、武陵峡等,省内罕见的丹霞丘丛鸣凤山、金家湾等。如若能将上述地质遗迹景观和远安特有的古生物化石资源相结合,打造以重要化石科普功能区为主要节点的风景观光地质旅游线路,不断开拓地质旅游产品,应会有效促进远安地区的地质遗迹保护、地学科普教育和旅游经济发展,并快速提升远安在全省乃至全国的知名度和影响力。
目前全国以古生物化石为依托建立起来的地质公园及博物馆等甚多,如四川自贡、甘肃和政、贵州兴义等化石产地都是成功利用的典范……远安县丰富的化石资源具有很大的科学旅游开发潜力,完全有能力开发以远安特有的古生物化石为基础的古生物化石旅游区,建立以古生物化石为依托的远安县国家地质公园及博物馆,以科研科普及地质旅游参观的形式发展当地旅游业,开拓远安旅游市场,大力发展远安旅游业,将为远安加快融入鄂西生态文化旅游圈,做大做强旅游产业起到积极的推动作用。
[1] 谭秋明,赵璧,刘述德,等.湖北省远安县国家级重点保护古生物化石集中产地资源调查报告[R].武汉:湖北省地质科学研究所,2013.
[2] 王恭睦.中国湖北一新爬行类[J].古生物学报,1959,7(5):367.
[3] 杨钟健.中国湖北、贵州的幻龙[J].古脊椎动物与古人类,1965,9(4):315-335.
[4] 杨钟健,董枝明.中国三叠纪水生爬行动物[C]//中国科学院古脊椎动物与古人类研究所.中国科学院古脊椎动物与古人类研究所甲种专刊第9号.北京:科学出版社,1972:17-27.
[5] 李锦玲,刘俊,李淳,等.湖北三叠纪海生爬行动物的层位及时代[J].古脊椎动物学报,2002,40(3):241-244.
[6] Wu X C,Li Z,Zhou B,et al.2003,A Polydactylous amnite from the Triassic period.Nature,428:516.
[7] Chen Xiaohong,P.Martin SANDER,Cheng Long and WANG Xiaofeng.A New Triassic Primitive Ichthyosaur from Yuanan,South China[J].Acta Geologica Sinica(English Edition),2013,87(3):672-677.
[8] Xiao-hong Chen,Ryosuke Motani,Long Cheng,Da-yong Jiang,Olivier Rieppel.A Carapace-Like Bony‘Body Tube’in an Early Triassic Marine Reptile and the Onset of Marine Tetrapod Predation[J].Plos One,2014,9(4):215-218.
[9] Liu jun and Wang Yuan.The first complete mastodonsaroid skull from the Triassic of China:Yuanansuchus laticeps gen.et sp.nov.J vert paleot[J].Nature,2005,25(3):725-728.
[10] 李姜丽,谭秋明,赵璧,等.湖北省远安县国家级重点保护古生物化石集中产地保护规划专项研究报告[R].武汉:湖北省富硒产业研究院,2015.
[11] 国土资源部地质环境司,国家古生物化石专家委员会办公室.古生物化石保护与管理法规文献汇编[G].北京:地质出版社,2013.