南雄红层与古生物

欧文连

摘 要： 南雄红层举世闻名，面积达1800平方公里，红层发育，出露完整，代表了晚白垩纪——早第三纪、古新世、始新世的沉积，在地质学、古生物学上有很高的科研价值。

关键词：红层 古生物 南雄

中图分类号：K87 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）12-0391-02

一、紅层——奇异的土地

自从盘古开天地，承蒙大自然的厚爱，特意在粤北的北麓造化了一个北东——南西向延伸的狭长盆地。它西起始兴县的鸡笼圩，东与信丰盆地相连，纵长约100公里，南北最宽处不超过20公里。盆地面积约1800平方公里，堆积了近3000余米厚的晚白垩纪和第三纪地层。晚白垩纪南雄组出露在南部，古新世罗佛寨群分布于北半部，始新世丹霞组见于北缘。红层发育，出露较好，含有丰富的脊椎动物、无脊椎动物、植物和微体古生物化石，是除北美西部之外研究恐龙绝灭问题的第一个最佳地点，也是亚洲唯一的最佳地点。南雄盆地对于探索白垩纪、第三纪交界恐龙绝灭和恐龙绝灭后哺乳类动物如何大规模辐射这一科学难题，以及对发展恐龙蛋这一新的研究领域提供了不可忽视的、极其珍贵的科学样本。

广东有100多个盆地，面积6000多平方公里，而南雄盆地就占近三分之一，总厚度在1300至2900米之间，比全国平均厚度300--800米多出3倍多。南雄盆地可谓得天独厚。

大约距今7000万年以前的中生代期间，我国出现了数以千计，大小不等的山间构造盆地，这些盆地经过新生代一直保存下来。同时在中生代，从白垩纪到新生代第四纪，我国普遍暖热或炎热。在长期炎热气候影响下，风化碎屑物质因热胀冷缩，其铁质大部分被氧化成为红色的氧化铁而变成了红色。这些物质在流水作用下，被带到湖盆里堆积起来，一层层泥、砂、砾石等相间沉积，天长日久，在重压之下，通过胶结作用，固结成页岩、砂岩、砾岩等各种岩石。由于岩层中普遍含有红色的氧化铁.沉积物固结为岩石之后，出现了丹红的颜色。这便形成我们常说的“红层”。

红层沉积以后，便发生了喜马拉雅造山运动，在以千百万年计的漫长岁月里，经过日晒雨淋、暴雨冲刷、风化剥蚀、水流侵蚀和重力作用等自然力的雕塑，才演化成为层峦起伏，绚丽多姿的红层地貌。

南雄红层依岩性可分为三部分：下部棕红、紫红色砂砾岩、泥质沙岩，含恐龙蛋化石；中部棕红色、砂质泥岩与泥质砂岩互层，夹有灰绿色砂岩，产恐龙和恐龙蛋化石；上部棕红色砂质泥岩、泥岩、泥质砂岩为主，夹有含砾砂岩、砂砾岩，产蜥蜴类、龟沿鳖类、恐龙和恐龙蛋化石。

由于南雄红层具有典型的代表意义，在白垩纪晚期和早第三纪红层中，南雄的“罗佛寨组”、“上湖组”、“浓山组”、“大塘组”、“南雄群”已作为地质名词在世界上被正式采用。南雄红层界线清晰分明，延续完整。最具代表性的要数鹅颈岭的界线，仅一线之隔便可以分出南为晚白垩纪地层，北为第三纪地层。真可谓“泾渭分明”。

在这广袤的洪荒古泽之中，蕴藏着各种各样的古生物化石，有恐龙、恐龙蛋、恐龙脚印、阶齿兽、贫齿兽、鳄鱼、龟、螺化石、各种介型类、轮藻类和硅化木等化石。南雄恐龙在白垩纪晚期绝灭，比世界上其它地方的恐龙绝灭要晚些。红层中既有白垩纪晚期大量的恐龙化石，又有新生代大量兴起的哺乳类动物群化石，是世界上不可多得的红层之一。美国明尼苏达大学古生物终生教授斯隆盛赞：“南雄是世界上研究恐龙最好的地方。”

南雄红层以其独特的魅力吸引着中外古生物学者。早在上世纪末德国人辛希霍芬、日本人野田势次郎和饭冢升均来考察过南雄红层盆地。1928年后我国地质学家冯景兰、朱拥声和陈国达等先后在南雄红层盆地进行了较详细的调查研究。1961年广东省地质局野外工作队首次在南雄盆地发现了恐龙化石，以后又有陆续发现。大量发现恐龙、恐龙蛋化石则在1985年至1992年这八年之间；这是因为：一、开辟新城区，炸平10多座山头，为发现恐龙化石创造了极为便利的条件。二、博物馆成立后，有了专业人员从事此项工作。从70年代起有许多国内外专家学者来南雄考察。著名的“华南白垩世——早第三纪红层现场会议”于1976年11月24日在南雄召开。至今为止，有关南雄古生物化石的论文计有22篇在国际上公开发表，引起了世界古生物界的广泛注意。

二、恐龙之乡

恐龙是早已绝灭的一种卵生古脊椎动物。“恐龙”一词是英国古生物学家欧文爵士在18世纪首创，意思是指“恐怖的蜥蜴”，日本翻译为“恐龙”，我国古生物专家沿用这个名词至今。

恐龙始于中生代的三叠纪，侏罗纪后期和白垩纪早期有了更大的发展，至白垩纪晚期绝灭，在地球上生存了近15000万年，中生代是恐龙最繁盛的时期，恐龙以其霸主的地位雄视整个中生代，空中有翼龙翱翔，水中有鱼龙游戏，陆地则被形形色色的各类恐龙所占据。因此有人称中生代是“恐龙的时代”。

白垩纪晚期，南雄是个淡水湖。这里气候温暖，植物繁茂，温度适中，为食植物的恐龙提供了丰富的食料，也为肉食性恐龙的生存提供了良好的基础，是恐龙栖息繁衍的乐园。

随着中生代的结束，恐龙遭受了一场毁灭性的灾难，各种类型、大大小小的恐龙统统没能过渡到新生代。

恐龙为什么会灭绝？南雄恐龙为什么比其它地方的恐龙灭绝要晚一些？这些问题，成了古生物专家们竭力探讨的一个课题，也是生物演化最有趣的问题之一。专家们对此作了各种各样的解释和猜测。主要论点有：地球构造运动和火山活动导致大陆分裂，海平面下降；小行星撞击地球，导致地磁场反向，大气中充满灰尘，含氧量发生了明显变化：超新星爆炸，高能粒子的辐射大量增加：太阳黑子活动加剧，辐射大量增加；地球上的气温由热转冷；哺乳类动物的崛起，动摇了恐龙的霸主地位，使它们在生存竞争中趋于劣势；在自然界的演化过程中，恐龙机体内部的原始落后性日益明显，不能适应新的生态环境：裸子植物大量绝灭，而富含生物碱的被子植物大量出现，恐龙不能适应食物变化；恐龙蛋孵化温度不够；恐龙蛋壳变薄等等。

恐龙死了以后，有可能迅速地落入河流、湖泊、沼泽和海洋里，并被水流冲积物所覆盖：也有可能被火山喷出物迅速覆盖和被洞穴、裂隙或地表中饱含石灰质的泉水形成的凝灰岩堆积物所覆盖。经过漫长的岁月和有机质与无机质交替作用，逐渐形成化石。

依恐龙的骨盆结构（特征）来分类，恐龙可分为两大类：一类为蜥臀类（骨盆从侧面看呈三叉形结構）：一类为鸟臀类（骨盆从侧面看呈四射式结构）。臀类中有少数肉食性恐龙，鸟臀类全部为吃植物恐龙。

目前发现较多恐龙化石的地方有黎口、水口、乌迳、黄坑、水南等地。已发现恐龙化石点（指裸露在地层表面）有50多处。

恐龙是那样神奇，恐龙蛋的发现更使人赞叹惊讶。人们很难相信，那一窝窝奇特的恐龙蛋历经几千万年尚能保存至今。难怪国内外许多恐龙迷专程来南雄参观恐龙蛋。

恐龙蛋有“化石珍品”、“化石明珠”之美誉，其形成化石的比率在亿万分之一以上（指成窝的）。蛋化石非常稀少，因为蛋壳很脆弱。恐龙蛋化石能够历尽千难万险，风侵雨蚀，饱经强烈的地壳运动和地下水的作用而没有被破坏，这不能不说是自然界的一个奇迹。

在已采集的南雄恐龙蛋化石中，至少有14个类群，约占全世界已知类群的三分之一，而且其原始状态保存非常完好。南雄红层盆地是迄今为止全世界产恐龙蛋化石最丰富的地区之一。在白垩纪晚期地层中，只要稍留神，便随处可见恐龙蛋壳碎片。

恐龙蛋的形状多种多样，有卵圆形的、椭圆形的、圆球形的，扁圆形的、橄榄形的。不同的恐龙，下蛋的方式也不同，有的有规则，有的没规则。一般认为有规则的是吃植物恐龙所产，没规则的系肉食恐龙所产。

据推测，恐龙下蛋时，首先选择背风向阳，比较干燥的地方，把蛋下在地面上，每次产两个，每产完两个就移动一下位置，每对蛋之间呈40°—50°的锐角，一圈蛋一般有10多个。产满一圈后盖上一层土，再下第二圈。一般产三圈为一窝，最多的产四圈。一窝蛋一般在20个以上，最多可达50个左右。

有很多人会问，怎么知道这就是恐龙蛋呢？还有许多人提出的恐龙几十吨重，可恐龙蛋怎么才只有拳头般大小？

恐龙蛋的确定是依赖于一定地层中的标准化石。更重要的是，科学家曾在蒙古找到一个蛋化石，里面尚有一条已经长成但还没有孵化出来的小角龙。由此人们可以确切地知道那是恐龙蛋，而且也知道它是什么恐龙所产的蛋。

至于说那么小的恐龙蛋为什么可以长成那么大的恐龙，科学家的解释是：有些种类的恐龙几乎“一辈子”都在长：其次，这种比例其实在现代动物中也比比皆是：一粒小小的鱼卵可以长成几十公斤甚至上千公斤的大鱼，海龟的蛋并不大，但海龟却可以长到几百公斤。

1985年春，在开发水南新城区时，发现一窝恐龙蛋中含有恐龙胚胎。目前已知恐龙蛋中含有胚胎的国家有美国、阿根廷、蒙古、中国。这一珍贵的发现对研究恐龙的生命构造和种类具有重大意义。南雄恐龙蛋化石含有胚胎并不是个别现象。在近几年新发现的几百个恐龙蛋化石中约有六分之一含有胚胎。这种情况为世界罕见。

与恐龙和恐龙蛋一样，恐龙脚印的发现也同样令人惊奇。1984年冬，中国科学院和西德古生物考察队在大塘杨梅坑发现裸露在灰绿色泥岩上的一组大小不等的恐龙脚印。这些脚印大小一般在0.47米×0.52米之间。据推测，这种恐龙重约20吨。这是一群恐龙在湖泊边缘潮泥中活动时留下的。经鉴定属蜥臀类恐龙的脚印。这一发现，在我国白垩纪地层中较为罕见，对研究恐龙的习性、体重、特征、行走速度有重要的科研价值。

恐龙脚印的形成，特别是能保留下来，真是难乎其难。这要求恐龙踩在地面上的泥层不于不稀，太干太稀均不利于脚印的形成。恐龙踩在地面上的脚印要经过一定的阳光、风、空气，使其自然固结，又恰逢外来沉积物自然填充覆盖，不受外界自然力或动物的破坏，经过成岩作用才可能保留下来。美国古生物专家斯隆认为，恐龙脚印的形成是还原环境，铁离子减少的结果。

三、举世闻名的哺乳类动物化石

南雄红层为什么闻名遐迩？为什么有许多专家学者不辞辛苦，长途跋涉来到南雄？这除了南雄恐龙使他们着迷之外，南雄的哺乳类动物群化石也同样地吸引着他们。除了被称为“恐龙故乡”，南雄尚有“我国著名的脊椎动物化石产地”之殊誉。恐龙绝灭后，哺乳类动物大量兴起，取而代之。在这里有许多著名的标准化石，形成了许多古生物学者感兴趣的重大课题。

哺乳类动物是与人类关系最密切的一大类，是比爬行动物进了一大步的脊椎动物，是动物界中最进步的一类。哺乳类动物最明显的特征是有乳腺哺育幼儿，体表有毛，有皮肤腺，可以有效地调节体温，心脏完善，胎生，脑子特别大，牙齿是槽生齿。它们大约在两亿年前已出现在地球上，只不过它们的体形很小，是微不足道的小动物。在以后的中生代时期，也始终是侏罗纪和白垩纪动物群中体形小，数量也少的成员。它们完全被当时陆上和水中数目众多，无处不有的爬行动物所压倒。直到距今7000万年前的新生代早期，哺乳类动物才大量繁盛起来。从爬行动物时代转变到哺乳动物时代，世界便进入了地史上的现代。从中生代爬行动物占优势转变到第三纪哺乳动物占优势，是地球上生命史中的重大事件之一。

罗佛寨是我国第一个古新世地层单元——“罗佛寨群”的命名地点。除美国西北部有类似的地层之外，其它地方尚未发现。

1974年春夏之交，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在罗佛寨上湖组中找到了七种哺乳类化石，其中“南雄阶齿曾”最为丰富。

南雄阶齿兽，胎生，体重25公斤左右，长约1.5米，高约0.70米。行动迟缓，牙齿不其发达，常在湖边活动，以食嫩绿植物为主。身上有棕黄色的毛发覆盖。在罗佛寨发现一具目前全世界最完整的阶齿骨架。

同期在罗佛寨发现的还有哺乳类动物——贫齿兽。贫齿兽身躯比阶齿兽要短小得多，牙齿蜕化，行动迟缓，以食嫩绿植物为主。

目前，红层盆地古新世哺乳类化石已鉴定出的约有35种，还有很多是日前无法鉴定的新种类。

此外，还有钝脚类头骨和古肉食类头骨以及大量的鳄类、龟鳖类化石等。

已定名的南雄鳄鱼有“大塘平顶鳄”，是当今扬子鳄的祖先。它的发现更进一步为西贝鳄的世界性分布提供了确凿的证据（西贝鳄最初发现于南美，开始时有人假定这个已经灭绝了的动物只限于南美）。

南雄红层中，龟的化石也异常丰富。美国专家认为南雄红层至少有20种以上的龟化石，南雄龟的种类可以和美国的龟种类相比，甚至超过美国。日前已经定名的有“南方蒙古龟”、“浈水湖口龟”。有一龟化石长一米多，为全国较大型的龟化石。

南雄红层中还有丰富的轮藻化石、介形化石。轮藻化石有18属27种；介形化石有15属57种。南雄为人类留下了丰富的恐龙化石遗迹、哺乳类动物化石和雄奇秀美完整的“丹霞地貌”景观。

参考文献

[1]南雄市博物馆，《南雄文物志》，1998年。

[2]林广志，《可爱的南雄》，1996年。

[3]刘国梁，《恐龙问答101》，1996年。