恐龍,這種傳奇的生物在地球上生存了上億年之久,是中生代地球的統(tǒng)治者,對周圍的一切施加著特殊的影響。雖然這些龐然大物已經(jīng)滅絕了6千多萬年,可是它們巨大的骨骼化石仍然捍衛(wèi)著自己那份王者的尊嚴(yán),在博物館中向我們訴說著過去的輝煌。
恐龍化石是我們最熟悉的了,也是我們與這些史前巨獸零距離接觸的最直接的物質(zhì)資料。那什么是化石呢?它又是怎么形成的呢?化石是存留在巖石中的動物或植物遺骸。通常是肌肉或表皮等柔軟的部分在保存前就已腐蝕殆盡,而只留下抵抗性較大的部分,如骨頭或外殼。它們接著就被周遭沈積物的礦物質(zhì)所滲入取代。許多化石也被覆蓋其上的巖石重量壓平。
簡單地說,化石就是生活在遙遠(yuǎn)的過去的生物的遺體或遺跡變成的石頭。在漫長的地質(zhì)年代里,地球上曾經(jīng)生活過無數(shù)的生物,這些生物死亡后的遺體或是生活時遺留下來的痕跡,許多都被當(dāng)時的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中,這些生物遺體中的有機質(zhì)分解殆盡,堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經(jīng)過石化變成了石頭,但是它們原來的形態(tài)、結(jié)構(gòu)(甚至一些細(xì)微的內(nèi)部構(gòu)造)依然保留著。
形成的化石的條件是相當(dāng)苛刻的,但是有三個因素是基本的:
(1)有機物必須擁有堅硬部分,如殼、骨、牙或木質(zhì)組織。然而,在非常有利的條件下,即使是非常脆弱的生物,如昆蟲或水母也能夠變成化石。
(2)生物必須被某種能阻礙分解的物質(zhì)迅速地埋藏起來:這樣生物遺體就不會被風(fēng)化或者其他因素所毀壞。這種掩埋物質(zhì)的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動物死亡后沉在海底,被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質(zhì)時代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細(xì)粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀(jì)的某些細(xì)粒沉積巖中,很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。
(3)足夠的石化時間:我們現(xiàn)在見到的化石都是地質(zhì)歷史時期中的產(chǎn)物,而石化的過程是在分子水平上進(jìn)行的,因此是十分緩慢的。估計石化過程應(yīng)該是幾百萬年的時間。在骨骼變成化石的同時,包圍在骨骼周圍的泥土也變成了巖石,科學(xué)上叫圍巖。那些幾億年的化石是動物骨骼被石化后一直以化石的形式保存在圍巖中,直到被人類發(fā)現(xiàn)為止。當(dāng)然,還有大量化石,雖然已經(jīng)完成了石化過程,但是在后來的地質(zhì)作用下又消失了,完全融化在圍巖中。
俗話說:雁過留聲,人過留名。除了那硬邦邦的骨頭架子以外,恐龍還留下了許多其他蹤跡以供人們研究,這些蹤跡包括它們的足跡、蛋化石、糞化石、皮膚印痕等等??铸堊阚E其實是脊椎動物足跡化石的一種,是恐龍在濕度、粘度、顆粒度適中的地表行走留下的腳印所形成的化石。
上面曾經(jīng)提到形成化石要又硬體,但是足跡只是一個空空的印痕,又怎樣變成化石了呢?實際上,足跡被踩下以后不久就會被后來的風(fēng)吹、日曬、雨淋,甚至其他動物的踩踏,絕大多數(shù)很快就消失了。只有少部分被后來的泥沙迅速掩埋,最后形成化石。實際上,是保存足跡的地面被原樣石化成巖石而已,因此,看上去是印在石頭上的腳印。如此看來,足跡化石比骨骼化石還不容易形成和保存:
恐龍足跡的形成和保存條件更是嚴(yán)格的。
首先,要求地表濕度、粘度、顆粒度都比較適中??铸堃簧鷷咴S多路,而只有走在這種的地表上才會留下印跡。有這種條件的地表一般都出現(xiàn)在湖濱、海濱及河流邊上的河灘地。恐龍在干燥的土地上、山坡上或石頭上行走就不會留下痕跡。
第二,留下痕跡后應(yīng)迅速被沉積物掩埋,若不迅速掩埋,暴露在光天化日之下,用不了多久就蕩然無存了。
第三,埋藏后需要地殼下降,使保存足跡的泥沙經(jīng)過成巖作用的過程被變成石頭,否則,就會在其被石化之前被沖刷掉。
另外,還要求保留凹型足跡的巖石與后來的覆蓋層的硬度不一樣,使得它們耐風(fēng)化的能力不同。這樣才能在暴露地面遭受風(fēng)化的時候,形成差異風(fēng)化將足跡暴露出來,被人們所發(fā)現(xiàn)。如果,保存凹形足跡的巖層比較硬,上面的巖層比較軟而被先風(fēng)化掉,下凹的足跡就暴露了出來,被我們所發(fā)現(xiàn)。但是,如果保存凹形足跡的巖層比覆蓋的巖層軟,那么遭受風(fēng)化的時候就首先被風(fēng)化掉,而在上覆巖層的底面就露出了凸出的足跡,實際上這是大自然給恐龍腳制作的鑄模。這就是有時候足跡是凸出來的。
足印一般在松軟的地帶形成,所以泥土的質(zhì)量對形成的足印的形態(tài)至關(guān)重要。在一般易于形成足印的水邊,常見沙質(zhì)和泥質(zhì)兩種類型的岸。在沙質(zhì)的岸上,含水多的地方較容易形成化石,而含水份少的干沙子,踩上去幾乎不留什么痕跡。而且沙子越粗,腳印的輪廓越模糊。相對于沙質(zhì)的岸而言,泥質(zhì)的岸又有它獨特的特點:如果泥比較干,形成的足印就粗糙一點,如果泥很濕,則成片的泥會粘在恐龍的腳底下.地上留下的足印是模模糊糊一大片,而帶著泥的腳再次著地時,地上又成了一片泥疙瘩,所以這種足印形成的化石往往不能鑒定。此外,地表的形態(tài)在恐龍足印的形成過程中也是很重要的一個因素。舉一個簡單的例子:如果有一片坡地,恐龍走在上面,不管坡度什么樣,恐龍所受到的重力始終是豎直指向地心的.所以恐龍在這種地形環(huán)境下留下的足跡又具有特殊的深淺不一的痕跡。所以我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的恐龍足跡的化石是千百萬恐龍腳印中的幸存者。
中國最早的恐龍足跡是在1929年。著名學(xué)者楊鐘健和德日進(jìn)在陜西省的神木考察時發(fā)現(xiàn)了一個禽龍的足跡,近三十年后的1958年,經(jīng)過研究這個足跡被命名為楊氏中國足跡。
最小的恐龍足印化石發(fā)現(xiàn)于我國四川峨眉山腳下,是一種小型獸腳類恐龍所留,足跡只有2厘米左右的長度,由于太小了,被命名為小龍足跡。有專家估計這是幼年恐龍留下的足跡。
目前在我國有許多省、市、自治區(qū)都有過發(fā)現(xiàn)恐龍足跡的報道。但是,鄂托克查布地區(qū)的恐龍足跡數(shù)量和種類,分布面積和時間跨度,在全國首屈一指。在世界上也享有很高的聲望。就足跡化石發(fā)現(xiàn)點來說,四川省最多。但基本上是一個點只有一個層位。隨著專業(yè)研究能力的不斷提高和新的恐龍足跡的不斷發(fā)現(xiàn),古生物學(xué)家必將為我們呈現(xiàn)出億萬年前那波瀾壯闊的生命畫卷。