諸城恐龍死亡的時(shí)間

孫佳鳳

摘要：山東省諸城市因?yàn)榇笠?guī)?？铸埞趋阑旱陌l(fā)現(xiàn)而聞名于世。關(guān)于諸城恐龍死亡的時(shí)間的研究，一直沒(méi)有停息過(guò)，關(guān)于諸城恐龍死亡的時(shí)間是如何確定的呢？

關(guān)鍵詞：諸城；恐龍；死亡時(shí)間

眾所周知，恐龍從三疊紀(jì)產(chǎn)生，稱霸地球1.6億年，在白堊紀(jì)末期謝幕。山東省諸城市因?yàn)榇笠?guī)模恐龍骨骼化石集群的發(fā)現(xiàn)而聞名于世。而關(guān)于諸城恐龍死亡時(shí)間的研究，一直沒(méi)有停息過(guò)，最新的研究認(rèn)為在7350～7730萬(wàn)年前之間。關(guān)于諸城恐龍死亡的時(shí)間是如何確定的呢？

文章開(kāi)頭提到的“三疊紀(jì)”“白堊紀(jì)”是2個(gè)不同的地質(zhì)年代。地質(zhì)年代包括相對(duì)地質(zhì)年代和絕對(duì)地質(zhì)年代。相對(duì)地質(zhì)年代的確立主要依據(jù)于化石。即在不同時(shí)代的地層中含有不同的化石，同樣，也可以了依據(jù)發(fā)現(xiàn)的化石推斷產(chǎn)出這些化石的地層年代。

在眾多的古生物門(mén)類中，有些門(mén)類特征顯著，演化迅速，在反映地質(zhì)年代上非?！办`敏”，這種化石被科學(xué)家們稱作“標(biāo)準(zhǔn)化石”，它們被用作劃分時(shí)間地層單位時(shí)往往起主導(dǎo)作用。而有些門(mén)類則演化非常緩慢，或空間分布的局限性很大，因此在劃分和確定地質(zhì)年代時(shí)能起輔助作用。前者如三葉蟲(chóng)，它們只生存在古生代，而且演化明顯，在古生代不同時(shí)代中都有各具特色的屬種代表，是著名的標(biāo)準(zhǔn)化石；后者如舌形貝，這是一種腕足動(dòng)物，從寒武紀(jì)就已出現(xiàn)，在現(xiàn)代海洋中仍十分常見(jiàn)，在幾億年的時(shí)間跨度內(nèi)，這種化石從形態(tài)、大小到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，幾乎沒(méi)有顯著變化，它們的地層意義同三葉蟲(chóng)相比就遜色多了。假如在某個(gè)地方采集到三葉蟲(chóng)化石，就可以確定這個(gè)地區(qū)的地層年代是古生代，還可以根據(jù)三葉蟲(chóng)的屬種進(jìn)一步確定是生活在古生代的某一段具體時(shí)間，比如是寒武紀(jì)還是奧陶紀(jì)，但采集到舌形貝化石我們就感到茫然了，因?yàn)樗荒軒椭覀兇_定地質(zhì)年代。

地球誕生到現(xiàn)在已經(jīng)大概45億年，有明確化石記載的歷史也大概5億多年了。這5億多年分成了三個(gè)代，古生代、中生代和新生代。其中古生代分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)這幾個(gè)“紀(jì)”（Period）。中生代分為三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)。新生代分為第三紀(jì)和第四紀(jì)。每一個(gè)紀(jì)又分為若干期。

在諸城地區(qū)主要出露晚白堊世王氏群紅土崖組的地層，以集群產(chǎn)出大量巨型山東龍骨骼化石而享譽(yù)世界，與巨型山東龍共生的化石還有霸王龍、原角龍、新的鴨嘴龍類恐龍、球蜆、田螺、平滑螺、水螺、圓星介、金星介、真星介、莎草蕨、克拉梭粉和榆粉等。從無(wú)脊椎動(dòng)物化石和孢粉資料來(lái)看，這些化石大多數(shù)是分布時(shí)限較長(zhǎng)的分子，因此在確定紅土崖組的地質(zhì)時(shí)代時(shí)意義不大，只有參考作用。王氏群以產(chǎn)出豐富的鴨嘴龍類恐龍化石為特色，而鴨嘴龍類恐龍化石則多見(jiàn)于世界各國(guó)晚白堊世的地層中，是公認(rèn)的晚白堊世重要標(biāo)準(zhǔn)化石，此外，與巨型山東龍共生的原角龍類和霸王龍類恐龍均常見(jiàn)于國(guó)內(nèi)外晚白堊世的地層中，這都說(shuō)明諸城紅土崖組的地質(zhì)時(shí)代為晚白堊世。據(jù)胡承志的研究，山東龍是禽龍、埃德蒙托龍、阿納托龍之間的過(guò)渡類型，時(shí)代應(yīng)劃為晚白堊世早（中）期。

最新的研究認(rèn)為諸城恐龍死亡的時(shí)間為7350萬(wàn)～7730萬(wàn)年前，這個(gè)數(shù)據(jù)是怎樣得來(lái)的？這就涉及地球的絕對(duì)地質(zhì)年代。絕對(duì)地質(zhì)年代的確定主要是運(yùn)用同位素技術(shù)。絕對(duì)地質(zhì)年代和相對(duì)地質(zhì)年代兩方面結(jié)合，才構(gòu)成對(duì)地質(zhì)事件及地球、地殼演變時(shí)代的完整認(rèn)識(shí)。

根據(jù)閆峻等的研究，對(duì)于諸城恐龍化石群化石層的沉積時(shí)限是依據(jù)王氏群紅土崖組頂部的玄武巖同位素年齡來(lái)限定的。通過(guò)玄武巖的Ar-Ar年代學(xué)限定紅土崖組上部玄武巖的年齡為73.5±0.3Ma（Ma，地質(zhì)年代單位，代表百萬(wàn)年），但玄武巖夾層主要發(fā)育在紅土崖組頂部，而化石層則賦存于紅土崖組中下部，其沉積時(shí)限應(yīng)老于73.5Ma。再者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，諸城庫(kù)溝、龍骨澗、西見(jiàn)屯和臧家莊等恐龍化石埋藏點(diǎn)的化石層都不在同一層位，而是發(fā)育在上白堊統(tǒng)紅土崖組下部不到100m厚的地層中，這說(shuō)明生活在晚白堊世的諸城恐龍不是在一夜之間滅亡的，消亡過(guò)程可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年，期間經(jīng)歷了多個(gè)階段的大規(guī)模集群埋藏。因而玄武巖所測(cè)年齡值僅能代表化石的埋藏上限，即僅能反映諸城最后一批恐龍死亡后埋藏的時(shí)間，若能獲得紅或者說(shuō)最早一批恐龍死亡后埋藏的時(shí)間土崖組底部的同位素年齡便可進(jìn)一步確定紅土崖組恐龍化石層的埋藏下限時(shí)間。

碎屑物中碎屑鋯石定年及其物源示蹤應(yīng)用已見(jiàn)于很多文獻(xiàn)，是限定地層最大沉積時(shí)限的重要有效手段。晚白堊世王氏群紅土崖組為恐龍化石埋藏的主要層位，紅土崖組中下部為沖積扇——辮狀河相的砂、礫巖互層，在泥石流和洪泛平原沉積之中埋藏有大量的恐龍骨骼化石，頂部夾少量玄武巖，安偉、曠紅偉等地質(zhì)專家自上白堊統(tǒng)王氏群紅土崖組底部恐龍化石層中挑選了碎屑鋯石的6個(gè)砂巖樣品，獲得了碎屑鋯石的測(cè)年數(shù)據(jù)，6個(gè)樣品中具有中生代年齡的鋯石最多，約占樣品總測(cè)試點(diǎn)的72%，定年結(jié)果顯示中生代的鋯石最為發(fā)育。系統(tǒng)分析后，77.3±1.5Ma代表了化石層的最大沉積時(shí)限，也就是最早一批恐龍死亡后埋藏的時(shí)間是77.3±1.5Ma年前。因此，得出諸城恐龍死亡于7350～7730萬(wàn)年前，也表明了含化石層的王氏群紅土崖組為Campanian期沉積。

諸城地區(qū)晚白堊世恐龍骨骼化石從堆積豐度上來(lái)看在世界上都是罕見(jiàn)的，且埋藏的恐龍化石群也可與亞洲其他地區(qū)以及北美地區(qū)晚白堊世大型恐龍組合對(duì)比。因而，對(duì)山東諸城地區(qū)恐龍死亡時(shí)間的研究具有重大的科學(xué)意義。endprint