美國石化森林國家公園記行

劉 俊

2018年的國際古脊椎動物會議在美國新墨西哥州阿爾伯克基舉辦。新墨西哥及鄰區(qū)中生代地層出露廣泛，發(fā)現(xiàn)過很多鼎鼎大名的爬行動物化石，包括三疊紀的植龍類以及三疊紀到白堊紀的多種恐龍類。阿爾伯克基有西班牙風情、印第安人傳統(tǒng)，風景獨特。對我來說更有吸引力的是這里的上三疊統(tǒng)欽利組地層及出產(chǎn)的化石，具體來說是會前的幽靈牧場及會后的石化森林公園化石之旅。幽靈牧場最著名的化石就是1947年Colbert發(fā)現(xiàn)的堆積在一起的上千個腔骨龍標本。這里的紅色巖石很有特色，有很多影視作品來此攝制，包括科幻作品《地球2》以及紀錄片《宇宙：時空探索》。而石化森林公園保存的欽利組最完整、出露最好，還產(chǎn)出大量的各類化石，尤其是四足動物化石。我報名時前者已經(jīng)滿員了，可能是因為一般沒有機會參觀，而后者是國家公園，很容易自己去旅游。

會議招待晚會在新墨西哥自然歷史博物館舉行。這個博物館主要就是介紹生命歷史，特別偏重本州的化石。與會者每人領(lǐng)到一本博物館出的《恐龍世紀》的畫冊，介紹基于新墨西哥州材料命名的恐龍屬種，在館里大多可以看到。展出包括植龍與扁肯氏獸骨架，離片椎類頭骨，保存在一起的多個腔骨龍骨架，1991年命名的地震龍，暴龍類的比斯蒂虐龍（Bistahieversor）頭骨，頭飾可能作為鳴管的副櫛龍以及一些新生代哺乳動物化石。博物館里還有一些現(xiàn)生生物，有脊椎動物骨骼標本，昆蟲標本等；更有意思的是在一個個玻璃籠里養(yǎng)的龜、蛇；聽說有只龜已經(jīng)養(yǎng)了40多年了。這類參觀不可少的一環(huán)是修理展示。當晚有多個志愿者在此服務。今年開辟一個展室臨時陳列古生物復原畫，好多是數(shù)字作品打印出來的，不過也有布藝、剪紙。

博物館展覽的化石：植龍與扁肯氏獸骨架

博物館展覽的化石：腔骨龍骨架

博物館展覽的化石：地震龍

古生物復原：古生代的海洋

石化森林公園的旅行共18人報名，來自七八個國家，老年愛好者（博物館志愿者、科普作家等）多，年青人也不少。三個領(lǐng)隊來自公園，21日上午他們開車帶我們沿44號州際公路一路西行來到亞利桑那州。沿途地勢大多起伏不大，但是路北有一座座的山巒，出露了侏羅系及白堊系。三個多小時后我們趕到了公園北門。

石化森林公園因大量多彩的硅化木而聞名于世。很久之前當?shù)鼐用窬屠盟蛑乒ぞ摺?8世紀中葉，因為修路美國白人發(fā)現(xiàn)了這里壯觀的硅化木森林；后來公路和鐵路都從這里經(jīng)過，帶來了游客，也帶走了大量的硅化木。當?shù)厝藨崙嵅黄?，發(fā)起了保護自己家園的行動。1906年羅斯?？偨y(tǒng)簽署法案成立了石化森林國家遺址，1962年升級成為國家公園。2004年公園面積由378 km2擴大到884km2。公園融歷史、考古、地質(zhì)、古生物以及生態(tài)為一體，不過最突出的功能還是古生物。

在三疊紀末期（2億多年前）公園所在區(qū)域是赤道附近的一片森林，樹木死亡后被河水搬運埋到河沙中。隨著當?shù)爻两?，河沙變?yōu)榱松皫r，而樹干逐漸石化。這里的樹大概到1億多年前才完全石化成為堅硬的石英。硅化木多彩的顏色是由于純凈石英（白色）中不同含量的氧化鐵（紅色、黃色、桔黃色和紫色）及氧化錳（黑色、灰色）組合而成。這里的樹石化特別好，樹皮紋理栩栩如生，甲蟲在樹皮鉆洞也清晰保留下來，在顯微鏡下能夠觀察到殘留的糞化石。我們沿水晶森林以及巨木兩條小徑參觀了硅化木。

樹皮表面的甲蟲蟲跡化石

水晶森林到處散落的硅化木

巨木小徑路邊沉睡的巨樹

早期大規(guī)模的采掘，很多多彩的硅化木被挖走。即使成立公園以后，有巡邏人員看護，每年還有小規(guī)模的盜掘行動。為了回應社會對盜掘的關(guān)切，公園最近推出的重拍歷史老照片的計劃，從原來的視角重新還原百年前的場景，涵蓋了公園最重要和代表性的地點。對照表明，盜竊并未對公園整體景觀造成顯著的影響。

公園北側(cè)屬于彩色沙漠的東南角。站在欽迪點（Chinde，意為“幽靈”）數(shù)百萬年前的玄武巖上，可以遠眺沙漠壯麗的景色。這里出露的主要是Chile組的梟巖段及石化森林段，里邊化石很豐富。1984年在這附近就發(fā)現(xiàn)了當時最原始的恐龍欽迪龍(Chindesaurus)（一類原始的獸腳類恐龍），引起了全球廣泛的關(guān)注。每年有多個科研隊伍在此進行野外工作，但是由于缺水，難度很大。聽說耶魯大學是雇牲口駝物資（包括水）到里面的宿營地，而公園工作人員說他們不會到一天不能往返的地方工作，而是優(yōu)先選擇交通方便的地方工作。最近科羅拉多高原鉆探計劃在這里進行，從新生代的巖石，穿過三疊系的欽利組以及Moenkopi組，直達二疊系的Coconino砂巖。選擇在此進行的一個主要原因是因為這里上三疊統(tǒng)有豐富的火山灰夾層，能夠進行精確的同位素測年。結(jié)合古地磁極性柱，可以與紐瓦克盆地天文旋回校準的地層進行對比。項目的一個主要負責人就是我以前的博士導師。

Puerco村落遺址

巖畫

對朱鷺捕食蛙圖案的說明

公園收藏的出土文物

來此才知道這個公園內(nèi)有上千個考古地點，從一間屋大小的居所到超過百間房屋的村落。從13000年前就有人類在公園范圍內(nèi)生活，這里不是荒原，而是人類的家園。在Puerco河邊就有一個以前的村落，圍繞中心的廣場有超過一百間房屋，居民大概200人左右，大約從公元前1250年開始存在，直到大約公元1380年被遺棄?？赡苁歉珊灯仁谷藗儽尘x鄉(xiāng)，拋棄了家園。他們在此生活不僅遺留了石頭房子，還有巖石上大量的巖畫。巖畫圖案意義眾說紛紜，一般根據(jù)現(xiàn)代原住民的認識來解讀。這些遺址還出土了大量精美的陶器。

我更關(guān)注的是這里出產(chǎn)的三疊紀的脊椎動物化石。這個區(qū)域最早的化石是John Muir在Tepees附近發(fā)現(xiàn)的，包括了一個植龍的吻端。他把化石送到他的朋友，加州大學伯克利分校的John Morriam博士處。Morriam將化石給了Annie Alexander，加州大學古生物博物館的創(chuàng)始人。1919年有人在藍森林發(fā)現(xiàn)了更多的化石，于是1921年Alexander等人來此進行發(fā)掘，并帶來了博物館新聘任的坎普(Charles Camp，楊鐘健譯為“甘頗”)?？财赵诖说毓ぷ鞫嗄?，發(fā)現(xiàn)了有名的扁肯氏獸墳場、眾多的植龍類以及離片椎類化石，為加州大學古生物博物館采集了大量的標本。這是坎普三疊紀四足動物研究工作的起點，后來他成為這方面的世界級專家。我研究二齒獸類時曾經(jīng)拜讀過他的文章?？财赵?936年曾經(jīng)與楊鐘健一起在中國進行野外考察，在四川榮縣發(fā)掘過恐龍。

如同別處一樣，這里的地層盛產(chǎn)植龍類以及前鯢類（metoposaur），表明當時湖泊發(fā)育。植龍類與鱷魚外形相似，可能習性也相近。在公園內(nèi)的彩虹森林博物館前廳中就陳列著植龍類的頭骨及骨架。我們用一個下午到游人不能涉足的地方尋找化石。工作地點在藍方山以東，這里近年來才收歸公園所有。我們乘公園的越野車越過以前的界樁來到這里，目標層位是藍方山段上部，它化石豐富，而本段下部至今一無所獲。在地表能夠撿到古生代的海相無脊椎動物化石，可能是作為礫石沉積在三疊紀地層中的。剛走不遠我就發(fā)現(xiàn)一堆骨片，領(lǐng)隊根本不感興趣，說是當?shù)胤拍恋娜藫煸谝黄鸬?。我找了一陣也體會到了，因為滿山坡都是碎骨片，沒有多大意思。他們現(xiàn)在只采集較完整的骨骼以及新的種類的化石。有個化石有些奇怪，開始以為是植物種子，后來聽說可能是真菌的化石。我們在一塊小山包上定點發(fā)掘，在泥巖中發(fā)現(xiàn)大量糞化石（主要是魚類的），里面還能夠看到鱗片。這里化石確實豐富，短短一下午發(fā)現(xiàn)了幾塊較大的化石，有個太大沒時間挖，在保護后掩埋起來。

彩虹森林博物館展出的前鯢類（metoposaur）化石

定點發(fā)掘

我們還利用上午時間參觀了實驗室、庫房、辦公室。他們自己組裝的修理支架很不錯，能夠在很大范圍內(nèi)移動，適合大型標本的精細修理。這里有一臺三維打印機，并且有幾個打印出來的模型。領(lǐng)隊說當?shù)貙W校一半孩子是原住民，有些由于文化的緣故不能觸摸化石，這些模型可以用于讓他們感知家鄉(xiāng)的古生物資源。

每次的地質(zhì)考察也是見識不同文化，結(jié)交新朋友的機會。我們停留的小鎮(zhèn)只有5000人左右，有不少是原住民（印第安人）。這一帶與墨西哥的文化很接近，西班牙語也是官方語言。大家有機會品嘗了墨西哥風味的晚餐，見到很有特色的手工藝品。歸途中領(lǐng)隊建議我們換換位置，聽不同的講解，和不同的人聊天。通過歷年的會議野外我確實結(jié)識了更多的各國朋友。

我們運氣不錯，野外剛結(jié)束就變天，當晚雷聲轟鳴，下起了雨。23日冒雨基本準時返回阿爾伯克基，然后大家就各自踏上歸程。隨后幾天通過郵件大家紛紛發(fā)表感言，對野外很是滿意，也多謝三位領(lǐng)隊的付出。

野外地點

一處表面散落的骨骼化石