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探古骆驼山金远洞
——大连普湾骆驼山金远洞野外发掘记

2018-12-19李宏龙刘丽刘思昭

化石 2018年4期
关键词:中科院骆驼化石

李宏龙 刘丽 刘思昭

作者单位:大连自然博物馆

我们在大连自然博物馆工作七八年了,有幸接触并亲身参与到向往已久的古生物发掘工作之中,而我们参与此项工作的首站就是大连普湾骆驼山金远洞。骆驼山金远洞发现于2013年,截止2017年底,我们参与这一新化石点的野外发掘有四年的时间了,虽然野外工作风吹日晒、比较辛苦,但让我们学到了很多书本上没有的知识,受益匪浅,并渐渐对古生物发掘工作产生了浓厚的兴趣。

大连地区第四纪古生物研究历史

众所周知,大连地处辽东半岛的最南端,也是东北亚的核心部位,被不少学者认为是华北古动物和远古人类向朝鲜半岛、日本列岛迁徙的纽带。大连属于暖温带喀斯特岩溶区,是东北地区洞穴、裂隙堆积最为发育的区域,常含有丰富的脊椎动物化石和古人类活动信息。迄今已在大连地区发现了几十处第四纪洞穴和裂隙堆积化石地点,如古龙山遗址和海茂化石点等。因此,大连是中国第四纪古脊椎动物和古人类研究的重点地区之一,在国内外享有较高的知名度。

骆驼山鸟瞰

大连自然博物馆是大连市乃至东北地区第四纪古生物研究力量最强的单位之一,收藏了大连地区最为丰富的第四纪动物化石标本。我馆数十年来与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称“中科院古脊椎所”)保持着良好的合作关系,20世纪80年代双方共同发现并发掘了著名的古龙山遗址和海茂化石点。其中,古龙山遗址发掘出大量人工打制的石器、骨制品以及上万件种类多样的脊椎动物化石,其中大连马更是独具大连特色的物种,古龙山是一处旧石器时代晚期的古人类活动遗址,填补了大连地区旧石器考古的空白,时代距今约4~1.7万年。而海茂化石点出土了种类丰富的小哺乳动物化石,原鼢鼠等原始种类的发现证实了该小哺乳动物群的时代为早更新世,距今约160~120万年,填补了东北地区早更新世小哺乳动物群的空白。古龙山遗址和海茂化石点的科研工作也取得了丰硕的成果,出版了两部学术专著(《大连古龙山遗址研究》、《大连海茂动物群》)和数篇高质量的研究论文。

《大连古龙山遗址研究》和《大连海茂动物群》学术专著

骆驼山金远洞的发现与抢救性发掘

2013年12月17日,大连自然博物馆刘金远研究员、高春玲研究员和中科院古脊椎所金昌柱研究员、王元博士等有关人员根据当地郭成万先生提供的线索,在复州湾骆驼山进行地质古生物调查时,发现一处富含脊椎动物化石的洞穴堆积,称之为“骆驼山金远洞”。

复州湾街道隶属于大连市普湾经济区,濒临渤海,距大连市中心约80公里。骆驼山就位于复州湾街道王家村的东边,是一座南北走向的孤山,南北长约1000米,东西宽约300米,因山体形状似骆驼而得名。骆驼山是鞍山钢铁集团东海水泥厂的所在地,其东面和北面紧靠复州湾(渤海),主要由奥陶系马家沟组灰岩组成,晚新生代以来的地质运动使之形成了多层溶洞。

金远洞就是其中一处富含脊椎动物化石的洞穴堆积,然而,由于水泥厂多年放炮采石作业,洞穴堆积已经遭到严重破坏,溶洞的原始状态也已不复存在,洞穴堆积物及丰富的化石随崩落的岩石散落在山坡上。考察之后,金昌柱和刘金远两位老师根据洞穴堆积物的颜色、岩性等特征和采集到的李氏野猪、盘羊等较原始的哺乳动物化石初步判断此处洞穴为大连地区第四纪时代较早的一处化石地点,在东北地区非常少见,建议进行抢救性清理。

近看金远洞

泥河湾巨颏虎

泥河湾巨颏虎

李氏野猪

于是在2014年8月至9月之间,我馆与中科院古脊椎所组成了联合工作队,对骆驼山金远洞进行了抢救性发掘,这也是我们首次参加野外发掘。对于我们这样的年轻人而言,能有机会跟着中科院的专家一起工作、成长,积累野外工作经验,真是千载难逢。这次野外持续了二十多天,工作内容是系统采集大哺乳动物化石、通过砂样的筛洗获得小哺乳动物标本,主要目的是初步了解该动物群的组成、性质和判断金远洞洞穴的规模、走向等。

还记得野外工作的第一天,我们坐着单位的面包车前往复州湾,一路上心情十分激动,不断向金昌柱老师询问关于化石点的种种疑问。这次经历让我们学习到了很多古生物野外工作的基本方法,包括:如何在堆积物中寻找和鉴定化石,如何通过砂样筛洗采集小哺乳动物化石,如何在室内按照门类整理标本,如何采集动物骨骼和堆积物样品进行年代测定等。每天在野外风吹日晒也让我们深深体会到古生物工作的清苦,只有耐得住这份艰苦,苦中作乐,才能获得精美的化石。尤其是看到中科院古脊椎所六十多岁的金昌柱老师每天都在工地的第一线身体力行,并且耐心地指导我们这些年轻人,我心中就不断地告诫自己一定要像前辈们学习,学习他们那种吃苦耐劳、笃行实践、实事求是的科学精神。

二十多天的野外工作取得了丰硕的成果,共清理出上千件脊椎动物的头骨、下颌骨、牙齿和骨骼等化石,包括纳玛象、巨颏虎、李氏野猪、居氏大河狸等几十种哺乳动物。其中,纳玛象和巨颏虎都是东北地区首次发现的种类,据金昌柱老师介绍,这两种动物以前只发现在华北及以南的地方,被认为是亚热带环境的产物,此次在东北地区的大连发现了它们的踪迹,对于研究它们的系统演化和古地理分布具有独特的意义。另外,引人注目的是,我们还发现了很多动物的破碎骨骼上有疑似人工砍砸的痕迹。通过清理出的动物化石的组合特征分析,金远洞堆积物的时代应该是中更新世,甚至更早。

骆驼山金远洞的系统发掘

2015年初,水泥厂一次放炮作业意外地揭露出了金远洞主体,专家经过勘测发现,金远洞洞穴规模巨大,高40余米,洞穴堆积区顶部面积达600多平方米,底部长128米(剖面底部,实际底部未知)。而我们2014年抢救性清理的部分仅是该洞穴的一个小叉洞。

紧接着,项目组分别于当年的春季和秋季进行了两次大规模的集中发掘工作,期间,我们也配合着小规模的发掘。春季发掘期间,我们开辟了111个2×2米探方,探方面积达444平方米。发掘工作以水平方向和垂直方向相结合的方法进行清理,在发掘过程中探方布置严格按规范要求进行布方,对探方内化石分布、岩石位置、岩性及变化等进行了详细的记录和绘图;对发掘工作情况每天进行了工作日志的编写。发掘过程中对发现的完整动物骨架、头骨等重要标本,工作人员在原地用石膏进行包裹,然后带回室内进行专业而细致的修复。笔者之前只知道有这种石膏包裹技术,也见过工作人员的操作,没想到这种作业还有一个很洋气的名称:“皮劳克”。

本次发掘工作,我们采用了世界流行的全站仪技术,发掘全程进行了电子数据收集,探方分布、土相变化、化石产出部位等信息定位准确。

洞穴变化

原地用石膏进行包裹

根据工作计划安排,我们2016年的发掘工作区域主要是金远洞的第四层,这次发掘同样取得了可喜的成绩,除了采集到的动物化石标本数量较多之外,标本保存完整度都很高,很多标本头骨保存得都比较完整,如李氏野猪、披毛犀、牛、羊等,展览价值非常高;其次是标本属种繁多,发现了多种东北地区之前从未发现的动物化石,如鸵鸟、骆驼等动物化石;还发现了众多第四纪早期的哺乳动物化石,如在第四层发现了原始犀牛类、大量早更新世偶蹄类、食肉类等化石标本。每当看到这些发掘成绩时,再苦再累我们也觉得值了。

转眼间,来到了2017年,本年度项目组先后进行了两次集中发掘,发掘工作以阶梯型从骆驼山金远洞第一层至第五层逐层剥离,清理出一个连续的剖面。在原生堆积出露的基础上,我们自上而下逐层发掘剖面的第四、五层堆积物。经过仔细而又系统地发掘,我们采集到了大量珍贵而精美的动物头骨、牙齿及肢骨化石,其中包括鬣狗、獾、犀牛、野牛、小羚、骆驼、马类、食肉类等,同时还发现了较完整的龟类化石。由于本年度对金远洞剖面进行了详细的地层划分,解决了标本产出层位准确定位问题,因此采集到的这些标本都具有可靠的层位。

骆驼化石

从2013年年底发现骆驼山金远洞,到2014年的抢救性清理和发掘,再到2015年、2016年与2017年三次的系统性发掘,经过专家团队四年的清理和发掘,先后采集到的古动物骨骼化石达到几万件之多。如此多的古动物骨骼化石穿越历史的尘沙,展现在世人面前,不但吸引了国内外众多专家和有关领导的密切关注,更是引起了新闻界的高度关注,中央电视台等国内外新闻媒体、报刊、网络都争相以图文并茂的方式予以报道。

金远洞剖面地层划分

学术报告与科普宣传

野外发掘期间,我们邀请了国内相关行业的专家来馆进行学术讲座,如中科院古脊椎所周忠和院士的《漫谈地质古生物学对达尔文理论的贡献》、项目首席科学家金昌柱研究员的《猛犸象的系统分类学和起源及演化》、中科院古脊椎所黄慰文研究员的《西方的,还是东方的?》及中科院古脊椎所高星研究员的《揭秘人类的起源与演化》等学术课堂。这些高水平的学术分享不但使我们认识了这些业界的大咖们,更是让我们扩大了视野,增长了知识,丰富了人生。

同时,我馆还在化石点所在地区的复州湾中心小学举办了以骆驼山化石为主要展品的《大连地区第四纪古动物化石科普展——流动博物馆走进复州湾中心小学》展览。展览期间,我馆派出专业讲解员进行讲解,学校组织了复州湾地区的中小学生参观,取得较好的社会效益。在山东省博物馆举办的“2015年环球自然日”全球总决选中,由复州湾中心小学组织、我馆刘金远研究员指导的骆驼山化石相关课题全部获奖,其中《纳犸象的诉说》获表演组二等奖、《化石——30万年前的倾诉》获展览组三等奖。

媒体报道

复州湾中心小学举办展览

骆驼山动物群标本展示

而在我馆临时展厅举办的《冰河巨兽》和《第四纪古生物学开放研究室》展览中,展出了骆驼山动物群的部分重要标本。两次展览接待观众近100万人次,不仅让市民对骆驼山地点有了初步的了解,也注入了很多的期待;展览期间接待了国土系统、市政协系统、市科技局系统领导与专家的视察,他们对骆驼山地点的工作都给予了高度肯定。同时,展览也接待了国内外博物馆系统和科研院所的相关领导和专家的参观,引起了他们极大的关注。

我们相信,随着骆驼山化石点发掘工作的不断推进,会有更多的研究成果不断呈现,骆驼山化石点也有望成为继辽西热河生物群之后,辽宁发现的又一个轰动世界的化石地点。

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