|||
谢家小村
1978年7月炎热的夏季里,一支四人小分队离开了北京的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,他们要乘火车前往青海西宁进行野外地质考察,一辆嘎斯69型吉普也由货运列车载往西宁,将由队中的司机赵萍驾驶。率队的李传夔那一年刚刚44岁,已经是成果卓著、经验丰富的古哺乳动物学家,尤其是小哺乳动物方面的专家。邱铸鼎是一名年轻的研究人员,正在新组建的新近纪研究小组里开始学习从事小哺乳动物化石的研究。而王士阶是不久前分配到古脊椎所的南京大学古生物专业毕业生,此行是他的第一次新生代地质与哺乳动物化石野外考察。
1978年古脊椎所考察队在湟中县(左起:邱铸鼎、赵萍、李传夔、王士阶)
这一次的考察任务缘起于古脊椎所收到的一封野外地质队来信。地质部青海省地质局石油普查队在西宁盆地的野外调查中发现了好几处哺乳动物化石地点,这引起了李传夔等人的极大关注。西宁盆地早在上个世纪30年代就有哺乳动物化石的报道,胡歩伍(A. T. Hopwood)在1935年发表了中新世的象类化石,步林(B. Bohlin)在1937年描述了皇冠鹿化石。不过,这些报道都过于零星,古生物学和地层学的意义反映得并不清楚,因此来自西宁盆地的新的化石线索,吸引着李传夔他们进行实地考察的兴趣。
谢家的交通位置
到达西宁后,李传夔等人在石油队地质人员的带领下,首先前往湟中县田家寨公社的谢家村。湟中县实际上是西宁市的一个郊县,而谢家村离西宁市区更近,直线距离只有13公里。塔尔山将谢家村与原来的西宁机场分开,谢家村在山的东南坡脚下,而西宁机场在山北侧的乐家湾。石油队正是在谢家村后的山梁上发现了化石,当时有一条翻越山头的小路,后来修建了可行车的土路,直到最近几年这条路才铺上了砂石。
谢家村简陋的房屋
塔尔山完全由新生代沉积物构成,山的基部有不整合下伏的白垩系砂岩。西宁盆地的新生代地层在1975年被命名为下部的西宁群和上部的贵德群,厚达3400米以上。随后,石油队在1978年经过详细勘查和研究,将西宁群分为洪沟组、祁家川组、马哈拉沟组,将贵德群分为谢家组、车头沟组、咸水河组。但是,此前这些组的时代大多缺少化石证据的界定,直到在谢家组发现了哺乳动物化石,石油队请来李传夔等人进行研究后才解决这个问题。
谢家剖面全貌
到达谢家村后,李传夔他们来到石油队发现的化石地点。这是谢家组紫红色泥岩中所夹的一个灰绿色泥岩透镜体,处在一条显著的青灰色石膏层之下。他们返回村里找到老乡,雇请了两人帮助发掘化石。那个时节,翠绿的小麦已长得非常茂盛,能够藏住敏捷的野鸡;田埂上绽放着粉红的打破碗花花,但干旱的山坡上植被却非常稀疏。几天下来,考察队收获颇丰,找到不少化石标本,主要是小哺乳动物的牙齿化石,还有少量大型哺乳动物的材料。化石尽管不少,但让李传夔他们遗憾终生的是:当时没使用、也没学会采用筛洗的办法在这个极宜用于水洗的灰绿色泥岩中采集化石,而是简单地用手掰的办法来挑捡化石,致使化石、特别是更细小的化石流失不少。如今回想起来,他们依旧内心惴惴不安、直呼后悔晚矣。
谢家组下部的青灰色石膏层清晰可见
回到北京以后,他们对野外采集的化石进行了清理和修复,加班加点工作,很快完成了研究报告。1980年7月出版的第19卷第3期《古脊椎动物学报》刊载了李传夔、邱铸鼎关于西宁盆地的第一篇论文,题目为“青海西宁盆地早中新世哺乳动物化石”,报道了在谢家组中的新发现,也就是现在非常著名的“谢家动物群”。石油队原来将西宁群细分为47层,把第34~40层指定为谢家组,谢家动物群产出于第39层,处于谢家组上部。李传夔他们1980年首次在正式出版物中使用“谢家组”一名,并根据岩性及所含的哺乳动物化石,将谢家组限制于西宁群的上段,相当石油队划分的第38~41层,时代确定为早中新世。由于岩石地层单位的重新厘定,谢家动物群的产出层位变为谢家组下部。这是一篇非常重要的文献,直到现在仍然被大量引用,因为它记述了在中国发现的第一个早中新世哺乳动物群。
李传夔和邱铸鼎绘制的谢家剖面
谢家动物群是一个以小哺乳动物为主的动物群,计有14个种,其中包括8个新种。经过最近的修订,现在这8个以谢家动物群化石为模式标本的新种是肿颌中华鼠兔(Sinolagomys pachygnathus)、杨氏古仓鼠(Cricetodon youngi)、西宁副蹶鼠(Parasminthus xiningensis)、湟水副蹶鼠(P. huangshuiensis)、拉脊山简齿鼠(Litodonomys lajeensis)、孙氏阴河鼠(Yindirtemys suni)、青海似速掘鼠(Tachyoryctoides kokonorensis)、谢家中华古羊(Sinopalaeoceros xiejiaensis)。王伴月在1997年还将谢家动物群中当时的一个未定种建立为一个新种西宁阴河鼠(Y. xiningensis)。更有意思的是,谢家动物群因为只是一个不大的透镜体,所以产出的大哺乳动物化石材料非常少,犀类仅有3枚残破的牙齿,但邱占祥院士后来在其中识别出了巨犀化石,且属于唯一一种残存到中新世早期的巨犀,即秀丽吐鲁番巨犀(Turpanotherium elegans)。
谢家动物群代表性种类的颊齿化石(A. 肿颌中华鼠兔,B. 杨氏古仓鼠,C. 西宁副蹶鼠,D. 湟水副蹶鼠,E. 拉脊山简齿鼠,F. 孙氏阴河鼠;比例尺=1mm)
1978年的这次西宁盆地考察,李传夔一行不仅在谢家地点进行了化石发掘,同时在石油队的带领下,对整个盆地内已知的新近纪化石地点开展了深入的调查,取得了更多的化石材料。很快,邱铸鼎、李传夔和王士阶1981年在《古脊椎动物学报》第19卷第2期上发表了他们的第二篇成果“青海西宁盆地中新世哺乳动物”,报道了8个地点的14种化石,其中又有3个新种,即青海跳兔(Alloptox chinghaiensis)、中华巨尖古仓鼠(Megacricetodon sinensis)、民和丘型利齿猪(Bunolistriodon minheensis)。这些地点中除了谢家,还有湟中县总寨南川河、吊沟,民和县李二堡齐家、南哈湾沟、总堡隆治沟,互助县担水路等。
根据这些化石,李传夔、邱铸鼎、王士阶紧接着又在《古脊椎动物学报》第19卷第4期上发表了“青海西宁盆地中新世地层及哺乳动物群性质”一文,证明西宁盆地有比较连续的中新世沉积。他们的研究成果揭示出西宁盆地在我国新近纪地层的划分和对比中占有重要的位置,并可能为与欧洲有关层位进行比较,进而为中新世欧亚动物地理的研究提供线索。
国际上,各地质时期的层型剖面多以海相地层为依据,在国际地层委员会的推动下,一个高分辨率的海相地层序列已经建立。我国的新近纪地层以陆相沉积为主,海相地层只有零星分布,因此新近纪生物地层学的主要研究对象是陆相地层及其所含的哺乳动物和其他动植物化石。李传夔等在1984年首次提出了中国新近纪哺乳动物期的划分方案,根据系统发育关系将动物群按时间排序,并直接观察化石层位的层序以提高信息的可靠性。由于谢家动物群的重要性,他们的方案中就以谢家动物群为代表命名了中国早中新世的谢家期。1999年第二届全国地层委员会正式提出建立“谢家阶”的年代地层单位,其时限就与中国陆生哺乳动物分期的谢家期对应。
由于西宁盆地在研究青藏高原隆升和新生代气候环境演变方面的重要意义,建立这个盆地的精确年代框架至关重要,因此近年来西北大学、兰州大学、中国科学院地质与地球物理研究所等单位都在谢家剖面上进行了精细的磁性地层学工作,其共同的时代约束都是李传夔等人发表的谢家动物群。但由于地层的复杂性,这三项发表的古地磁剖面的年龄并不相同,其解释结果要么将谢家动物群的时代上推为中中新世,要么下移到渐新世,显然都与哺乳动物群表现出的早中新世时代并不吻合。实际上,造成这一问题有两个原因:一是谢家动物群的准确层位,二是谢家剖面的连续性。虽然在李传夔等人的文章中对谢家动物群的产出层位有比较明确和精准的描述与标定,但谢家剖面是一条以泥岩为主的剖面,风化剥蚀的结果使后来的局部地形地貌与几十年前并不一致,让后人难以按图索骥。最近的各位研究者对谢家组的划分与李传夔等人的原始定义产生了偏离,况且之前还有一个石油队的非正式划分方案,使问题变得更加复杂。而按照不同的谢家组分层却依李传夔等描述的谢家动物群位于“谢家组下部”再去标定,显然只能得到错误的层位。关于剖面的连续性,谢家剖面是否完全连续?如果有缺失是位于什么层段?对这些问题的不同回答也必定会造成古地磁解释的差异。
我自己参与了西北大学对谢家剖面的古地磁采样工作。那是2004年5月,为了进行全国地层委员中国主要断代建阶研究项目中“谢家阶课题”的工作,我和西北大学、中国科学院南京地质古生物研究所、甘肃省博物馆的同行带领2名研究生和2名技术人员前往谢家。我们在西宁会齐,住在火车站附近一个地质队的招待所里。这次野外工作租了一辆面包车,坐上我们全体8个人很宽松。那时出西宁向东,路上车很少,道路宽敞,但尘土飞扬。走过十多公里后,向南转入通往田家寨乡的土路。开始一直在峡谷内穿行,两旁一个接一个的采石场将公路砸得稀烂。在颠簸了长长的一段后,终于驶出山谷,眼前已是一片红色的新生代沉积,谢家村到了。
我们先在村东路北面的沟谷中踏勘,沟口是露天的私营石膏矿,石膏的质量很好,产自马哈拉沟组内。在沟里穿行一段后,我们判断这不是要找的剖面位置。然后往西经过谢家村,从山坡上看下去,整个村子都是土坯平顶房,一片土黄,与四周的山头混成一色。看得出来,老乡都生活在极度的贫困中。又越过一条小沟后,终于找到村后的车头沟,反反复复上下几趟,又打电话回北京询问邱铸鼎老师,终于确定这就是要找的剖面。中午回村里休息,吃了自带的烧饼鸡蛋。下午学生在村里联系可以住宿的老乡家,我们去剖面寻找化石并采集孢粉样品。
选中的剖面在车头沟底,距沟口有1公里多的路。中午的烈日晒得人要晕倒的感觉,晚上回来后一个技工还真的发生了中暑的症状,赶紧送到医院治疗,好在没什么大碍。剖面四周的山梁都是光秃秃的,显现一片典型的新生代红色沉积,夹有一些青灰色的石膏条带,但沟底的一丛丛锦鸡儿让人感到一丝快意。化石并不好找,我只在车头沟组底部的砂岩中发现少量骨片。
从车头沟口向内眺望
没想到天气变化得这么快,昨日还骄阳似火,第二天早上一拉开窗帘却发现乌云密布,温度马上降下来。到剖面上时已经开始飘落雨点,但不至于影响干活,我们分为三组,各自找化石、采孢粉和取古地磁样品。风越刮越大,完全跟冬天的寒风一样刺骨,觉得穿上军大衣都不为过,温度下降到大概只有几度。我找到的化石只有一枚磨蚀严重的偶蹄类牙齿,无法做出准确的鉴定,这也说明当初李传夔他们描述的谢家动物群化石确实是难能可贵的发现。我们经过反复讨论,最终确定了古地磁剖面的分层工作,以便学生和技工留下来做细致而费时的采样工作。他们住宿的地方也联系好,是谢家村里一个比较干净的农家小院,主人在房间里还插满野花,环境不错。学生们的工作做得很好,采样的最小间距为20厘米,经过23天的艰苦努力,最后获得了2012件样品,为古地磁分析打下了坚实的基础。
盛开的锦鸡儿妆点着山野
在谢家等一系列哺乳动物化石地点和剖面深入研究的基础上,中国新近纪哺乳动物生物地层学划分拥有了作为亚洲框架核心的最大潜力。为了综合亚洲各主要产化石国家和地区的哺乳动物群来构筑一个亚洲自己的新近系系统,2009年6月在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所召开了“亚洲新近纪陆生哺乳动物年代序列国际研讨会”。会后决定编写一本权威性的亚洲新近纪陆相地层及哺乳动物群专著,将在美国哥伦比亚大学出版社出版。
为了完成专著中的年代框架建立,作为新近纪第一个期的谢家期的准确定义至关重要。因此,重新核实谢家动物群在谢家剖面上的准确位置成为迫切的工作,在邱占祥院士的提议下,古脊椎所的新近纪小组联合国内外多家研究机构的专家组成一支大型考察队伍,请李传夔和邱铸鼎两位谢家动物群的研究者重回故地。遗憾的是,当初古脊椎所考察队中的另外两位队员王士阶和赵萍已经去世。细心的李传夔先生还提前联系了谢家村的村长,请他帮忙查找当年参与发掘的两位村民。
2011年李传夔(左)和邱铸鼎(右)重访谢家时与谢守彪在化石地点上
我自己是第二次去谢家,上次住在西宁,从西向东到剖面,这次住在平安,自东往西。2011年6月 10日一早就前往谢家,从三十里铺分路,发现花岗岩峡谷内的采石场已经扩大到令人咋舌的规模。考察车队刚到村头,村长已迎了出来,并带着村民谢守彪,他就是当年参加发掘的一位。尽管30多年过去了,李传夔和邱铸鼎还是一眼就认出他来,而谢守彪也清楚地记得当时的情形和位置。由于事先村长已与谢守彪联系过,告诉了我们的来意,所以他带上车队直奔后山,来到半山腰,以无可争辩的肯定语气告诉大家准确的化石地点位置,就在翻山的简易公路边上。
大家欣喜地确定了谢家动物群的准确层位
实际上,邱铸鼎后来在1991年曾带领美国著名的小哺乳动物学家E. Lindsay来过这里,当时拍了照片,这次特地带着,拿出来与现场一对照,进一步证实了这里就是当年他们采掘哺乳动物化石的层位。
1991年邱铸鼎带Lindsay来谢家考察时的情景
我们立刻在这个地点展开搜索,很快就有人报告发现了化石碎片,这是该层位含化石的有效信号,随后就布置了近期将回来进行筛洗的安排。然后兵分两路,大多数人留在谢家,看能不能再找到更多的化石,甚至发现新的透镜体,因为透镜体才富含化石,老乡还记得当时掰开土块就有许多鱼牙;我们一辆车则去民和寻找李传夔他们当年报道的民和丘型利齿猪的化石产地,因为新接到线索,说民和的三家圈最近有同样类型的化石发现。
又发现了小哺乳动物化石的踪迹(左起:侯素宽、李强、孟津)
我们在海石湾下高速公路,然后到达马场垣,从地图上看向南有条沟通到三家圈,但老乡说不能走车。于是继续东行到下川口,转而向南走隆治沟,这也是李传夔他们当年报道的产化石地区。在白武家发现有向西的岔道,进口掩藏在一条小巷中,是一条不错的砂石路,通往山上。一路问过去,终于找到三家圈,但现在仅有两户人家还住在这里,其余的房屋都废弃了,恶劣的干旱环境逼退了居民。这里似乎又回到了自然的世界,村子里能看见大群的岩鸽,野鸡也在自由自在地散步。
其中一家村民姓李,据他介绍,化石现在是临夏人在挖,以前是同心人,再之前是他自己,化石主要是铲齿象,与李传夔他们报道的民和丘型利齿猪的时代相同。我们去到山谷下的化石点,在灰绿色砂岩中有很深的坑道,据说化石相当丰富,一年可采20吨。村民说还有马化石,拿来一点残留在他家的碎片,我们识别出是三趾马。再一细问,说产于比铲齿象更高的层位,即红粘土堆积中。他说另有一个地点,在总堡乡来家山有更多三趾马动物群的化石,而总堡也是李传夔他们提到过的,所以我们决定第二天去找这个地点。
在三家圈的利齿猪化石地点
重返民和,次日走巴州到古鄯的路,这是一个正确的选择,路况非常好,两边的植被也很茂盛,许多地段都是树林。快到古鄯,出现一个水库,但今年的水位很低,水尺已经高高悬在水面之上。到古鄯,小镇还建了一座民国风格的门楼,上书“古鄯驿”三个大字。在街上打听,得知来家山既不在总堡乡,也不属古鄯镇,而是柴沟乡的村子,这跟我在网上查到的信息一致。
我们回到水库,问到了明白的人。来家山就在不远处的山上,车勉强能上去。果然,土路很不好走,不少地段车都是紧贴山壁才能提心吊胆地过去。到山顶的来家山村,是回族聚居地,建有漂亮的清真寺。一户人家正在搞活动,邀请阿訇出席,每个人都穿着灰色的长袍礼服,非常隆重。他们热情地告诉我们挖龙骨的地点,两位老汉搭上我们的车带路。剖面就在村子下的西坡,红粘土地层出露巨厚,有老乡挖掘化石的坑道。我们自己也找到原生的大唇犀颊齿,确定是三趾马层无疑。考察结果证明,李传夔和邱铸鼎等人报道的包括民和在内的西宁盆地确实是一个富含新近纪哺乳动物化石的地区,在古生物学、地层学和动物地理学上都有重要的价值。
2011年谢家考察的全体队员
《亚洲哺乳动物化石:新近纪生物地层学和年代学》2013年已由哥伦比亚大学出版社出版,谢家阶作为亚洲新近系的第一个阶得到了国际同行的广泛认可。也是在2013年,全国地层委员会主持的《中国地层表》编撰完成,谢家阶位列中国地质历史“编年表”的正式时间标尺之中。我们欣喜地看到,1978年那个夏天由李传夔等人在谢家小村播撒的早中新世哺乳动物化石和生物地层研究的种子,已经结出了丰硕的成果。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-1 09:20
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社