关于石头的科普书儿童：和孩子们一起走入白垩纪

山东莱阳南郊的吕格庄镇金岗口村东北侧，暑假，中科院古脊椎与古人类研究所科考队的恐龙化石发掘现场，来了十多批来自全国各地的小化石迷们，最小的孩子刚上幼儿园，最大的则已准备上大学了。为了让孩子们体验到原汁原味的化石发掘，这里的野外科考夏令营科考队让孩子走进真正的化石出露工作面，在科考队员的悉心指导下完成一次真正的考古发掘。

作者 蔡文清

“老师，这块是不是恐龙化石？”“老师，这块骨头是恐龙的哪个部位？”拿着地质锤和铁钎在工作面上挖掘的孩子们兴致十足，稍有收获便来找科考队员咨询。

这个化石发掘地点是2010年科考队发现并进行了连续的化石发掘的2号地点，化石极为丰富。简易钢结构建成的遗址馆内，巨大的斜坡上裸露着大小不一的恐龙骨骼。而在馆外，大型挖掘机轰轰作响，新的作业面正在形成，几位科考队员正带领小化石迷们在另一个斜坡上进行挖掘，显然这里的化石很富集，孩子们不时地发出惊喜的叫声。

“莱阳的白垩系地层发育完整，出露连续而完整，化石埋藏丰富，种类繁多，是研究白垩纪地球和生物演化的理想地区之一。”在科考队队长、中科院古脊椎所研究员、国家杰出青年科学基金获得者汪筱林看来，莱阳在我国乃至世界恐龙等古生物研究史上具有举足轻重的地位，这里是我国地质古生物学家最早发现恐龙、恐龙蛋、翼龙、昆虫和植物化石的地方，特别是恐龙和恐龙蛋化石共生富集，这在国际上都是比较罕见的。

1923年，中国第一代地质学家谭锡畴就在莱阳发现并采集到了一些恐龙骨骼及昆虫和植物等化石，由他发现的恐龙化石在1929年被命名为中国谭氏龙，是中国学者发现的第一条恐龙。

1950年，山东大学地质矿物学系师生在莱阳实习时有发现一些恐龙骨骼和恐龙蛋化石。1951年，中国古脊椎动物学之父杨钟健率领刘东等组成考察队，在莱阳金岗口村西沟的红土层中，发现并采集了大量恐龙和恐龙蛋化石。1958年，杨钟健研究命名了新中国第一龙——棘鼻青岛龙，这是一具相对完整的大型鸭嘴龙骨架化石，高约5米，长约8米，它与众不同的是头顶上生有一支高高的向前伸出的骨棘。这具珍贵的恐龙化石,现在珍藏在中科院古脊椎所的中国古动物馆，做为镇馆之宝。

在很多人看来，古生物学是一门有趣的学问，在不同年代、不同地区、不同物种，乃至远古与现代生物的比较中，对地球过往的历史、生命进化的脚步进行追寻。2008年开始，汪筱林带领的科考队在金刚口村安营扎寨，持续进行了8年野外科考和发掘保护，不仅发现了神奇的莱阳平原恐龙峡谷群，还确定了数十层恐龙和恐龙蛋化石层位和地点，并发掘采集了大量恐龙等古脊椎动物化石。莱阳古生物博物馆展厅最醒目的四具较为完整的鸭嘴龙恐龙化石骨架，均来自汪筱林科考团队的发现。

在汪筱林看来，发掘恐龙化石除科学意义外，教育意义也非常重要，一批又一批小化石迷经常为自己发现的一颗恐龙牙齿、一个小小的关节或者化石碎片等兴奋不已。科考队员李岩告诉记者，来这里的孩子对恐龙世界多少都有向往，有时孩子会为了一颗牙齿是谁发现的争得面红耳赤。除了寻找化石外，孩子们还会在白天穿越恐龙峡谷，寻找恐龙蛋和恐龙化石，或夜晚在峡谷中支起帐篷陪伴恐龙，或在发掘地点的恐龙骨骼旁观看电影《侏罗纪公园》，与龙同行。

“在寻找和采集、修理化石的同时，孩子们参观博物馆，听讲座，除了听莱阳的恐龙发现历史，介绍有关白垩纪恐龙的知识，重点在现场学会如何分辨岩石与化石，如何采集和修复化石。让孩子们了解古生物学研究的过程，比如野外考察发现化石、发掘采集、修理修复、科学研究、装架展览等步骤，相信这些活动都能给他们的成长留下一些印迹。”汪筱林告诉记者。

“这些活动虽然耗费了我们不少精力，但与孩子们在一起很快乐，看到他们求知的欲望那么强烈，不怕苦不怕累，和科考队员一样顶着烈日冒着酷暑，汗流浃背仍然兴趣盎然，而且提出很有见地的各种问题，我们觉得很欣慰。”汪筱林说，也许未来从这些孩子中会走出杰出的古生物学者，会诞生一些重大的发现，“不仅为古生物学的未来考虑，也为整个科学界考虑，启迪孩子心中对未知世界的向往和探索，对科学产生最初的兴趣，是一件功在长远的事情。”

每块石头都是故事

夏日的莱阳金岗口村，绿意浓重，梨树飘香，在第四纪沉积上堆积起来的肥沃土壤滋养着这里的生灵。科考队要做的是探寻松散土壤之下白垩系地层中的那些史前生命的奥秘。

2号点发掘地点长约100米，宽约30米，数十位科考队员和工人正在清理挖掘机刚刚破开的土层，由于前期的仔细野外工作，汪筱林团队掌握了化石富集埋藏规律，因此，为了加快进度，利用挖掘机等大型机械对没有化石的地层进行清理。目前，罕见的连续出露的5层恐龙化石富集层已经清晰可见，大量完整和不完整的恐龙和乌龟等化石在层面密集分布。在2号地点的地层剖面上，可以清楚地看到紫红色、砖红色、灰绿色、灰白色等不同颜色的岩层。

地层是地球历史的记录者，不同颜色的地层代表着当时不同的古气候环境。灰绿色地层表征了当时比较潮湿的气候，在这里挖掘出的恐龙化石呈黑色，红色地层表征了当时气候比较炎热，恐龙化石呈灰白色，化石颜色的不同是由于埋藏环境的不同导致微量元素差异造成的。科考队队长、中科院古脊椎所研究员汪筱林说，目前2号地点已发现的晚白垩世连续出的化石层至少有七八层。而在附近数平方公里范围内的峡谷中，还发现了数十几层的恐龙和恐龙蛋化石层，这在国内外也非常罕见。莱阳这些保存完整的地层，涵盖了从白垩纪早期到白垩纪晚期的历史，对于研究这一时期的恐龙生存演变和地球环境变化都具有重要价值。

科考的发现令人兴奋，但科考的过程却是相当艰苦，在挖掘机打开的地层中，在民工用电钻冲开和镐头挖开的坚硬岩块下，科考队员用锤子小心地敲开碎裂的岩块，寻找和判断是否可能有化石存在。如果有化石，他们就会趴在地上，小心翼翼地用剔针、毛刷等工具，将其轮廓慢慢暴露出来。接着，会在化石表面一次次喷洒胶水，在裂缝处用502粘结，待胶水渗入吸收干透后，化石将变得更为坚硬，然后打包采集，越是最后阶段越要一丝不苟，精益求精……。长年的野外科考，使得队员们对化石极其敏感，在普通人认为的一块不起眼石头经过他们仔细地修复，就露出了化石的本来面目。

别看2号地点的作业面并不大，但自2000年发掘以来收获非常丰富。比如仅在第三化石富集层不到400平方米的范围内，已发现采集了600件恐龙化石标本，包括十多个成年和幼年个体，这些化石大多属于植食性的鸭嘴龙类恐龙，已经装架的4具恐龙骨架就来自这一层。根据化石的保存和原始埋藏状态，汪筱林认为这些大大小小的鸭嘴龙是在河岸和湖岸边生活着的时候被突发性泥石流卷入其中，并被快速搬运和埋藏起来最终形成化石，细究起来，可能一段化石背后就是一个引人入胜的故事。

“在新发现的一块化石上，发现可能属于肉食类恐龙的齿痕，齿痕处的骨骼发生明显肿大的病理现象，这样具有特殊印记的标本非常具有研究价值，也许能进一步揭示晚白垩世莱阳恐龙动物群面貌和相互依存联系。”汪筱林介绍，此外还发现了鸭嘴龙类和兽脚类等恐龙的骨骼与不同类型的恐龙蛋化石共生富集，极为罕见。这样连续科学系统的发掘，将为进一步研究鸭嘴龙类不同种属之间的形态学差异及演化关系，鸭嘴龙与其他类群之间的相互关系，以及恐龙蛋与产蛋母体的关系等问题奠定基础。

恐龙峡谷群为何在平原

能想象的到吗，在山东莱阳平均海拔约100米的平原上竟然隐藏着众多切割很深的峡谷，组成平原恐龙峡谷群，这一奇特的自然地貌景观就是汪筱林科考团队发现的。如果从周边的公路上开车驶过或走过，很难想象就在脚下不远处，就是一条条下切很深的袖珍”V”型峡谷。更不会想到这些峡谷还纵横交错，数量众多，相连串通。汪筱林说，他们也是在野外考察过程中，穿越一个个出露岩层的深沟，研究地层、实测剖面和寻找化石中发现这些峡谷群的，由此从更宏观的角度，揭开了莱阳地下巨大的白垩纪世界的神秘面纱。

峡谷蜿蜒曲折，峡谷两侧红色和灰绿色相间的岩层给人神秘与震撼。峡谷中并没有路，普通人穿行其中，被草叶划破手脚的皮肤，或者一不小心滑下土坡，都是很常见的事情，而常年出野外的汪筱林和他的团队成员却如履平地。在平原地区，要掘地三尺寻找恐龙化石，显然并不容易，而在这里，大自然已经用水流与风化之刀，为地质古生物学家切好了剖面，它犹如一幅绵延展开的恐龙世界的画卷，在红色的峭壁中，镶嵌着灰黑色的一弯“笑脸”，这就是从岩石间露了出来的恐龙蛋化石。如果发现有一小滩灰白色的存在，好似红墙上抹了一痕石灰，那就有可能是一块恐龙骨骼的化石。

汪筱林解释，这些恐龙峡谷一般呈近东西或南北向展布，通过峡谷，可以很容易到达恐龙化石发掘地点。在平原地区能够形成如此规模、分布集中的峡谷群是十分罕见的，而且一些峡谷中水流潺潺，芦苇和香蒲摇曳，伴生多个小型湖泊和水库，更是难得。这一地区受到后期构造运动的影响，富含化石的白垩系地层倾斜，并形成大量的X状裂隙或断层，在这些断层破碎带上，经过地下水和地表雨水的长时间浸泡和冲刷，逐渐形成了一系列沿着X裂隙的“之”字形的小裂缝。随着时间的推移，伴随水流和风的共同作用，裂隙越来越大，加宽加深形成峡谷。再经过岁月沧桑，就形成了今天所看到的大大小小呈网状分布的平原峡谷群。

在恐龙峡谷群中，科考队已经发现的含有恐龙骨骼和恐龙蛋化石数十层，汪筱林推断，当年这里生活鸭嘴龙动物群多样性丰富，而一次又一次突发性的泥石流和洪水，导致了这些恐龙的集群死亡和快速埋藏，为后人留下了许多“会说话”的化石。而这些天然下切的峡谷，让大量富含恐龙和恐龙蛋的不同层位的地层裸露出来，成为后人获知莱阳恐龙繁衍生息的百科全书和化石宝库。汪筱林进一步解释说，地层就是记录地球和生命演化的百科全书，而其中的化石就是这部百科全书中的精美插图。

石头会说话到底说些啥

目前莱阳的两个发掘地点，1号地点是杨钟健当年发掘过的地点，在这里汪筱林团队已发现近30件恐龙骨骼和一枚完整的个体相对较小的水龟蛋化石。在2号点也发现了大量破碎的蛋壳，在周边相邻的沉积地层中，还发现十余层恐龙蛋和多窝长形蛋和圆形蛋化石。目前已经研究命名的就包括长形蛋类、圆形蛋类、椭圆形蛋类和网形蛋类计4个蛋科、5个蛋属、11个蛋种。

1号和 2号地点所在金岗口区域是莱阳白垩纪国家地质公园的核心保护区，这个白垩纪地质公园与目前大多数恐龙地质公园及其遗址博物馆类似，但有其独特的地方，它不但展示恐龙化石的原生态，而且展示富含恐龙化石的峡谷地貌和地层。除了少数极为珍贵的化石及低洼含水地区化石的抢救性发掘外，发现的大部分恐龙化石基本留在原地，保留它们的原始面貌，同时，保留完整的红色夹灰绿色的地层剖面上，一眼可以看出七八千万年前，不同气候变化留下的明显痕迹。

汪筱林说，这里的一些骨骼有的属于同一个体，有的不是，但同一个体的骨骼大多散落在附近。

“这里的石头会说话。”汪筱林指着一对细长的骨骼化石说，这是一对恐龙的坐骨，这么细还保存这么完整，而且成对保存，说明当初活着的恐龙被卷入泥石流中，恐龙尸体被撕裂，连皮带肉一块被搬运到这里沉积，才导致这对坐骨完整成对保存，相邻周边可见它的一对股骨和胫骨等，如果是死后很久股骨暴露才搬运，骨骼会破碎，像河流中的砾石鹅卵石一样。

露天发掘的第三化石层上，地层断面上还有几块不同方向排列的恐龙腿骨、腰带和肋骨等化石，汪筱林解释，这些骨头的长轴方向没有定向杂乱排列，有平行层面的，也有近于垂直和层面斜交的，突发性泥石流导致群居生活的鸭嘴龙类集群死亡，它们的遗体被泥石流搬运到这里。因为如果是正常水流搬运，骨骼会有分选，会有定向。而这些骨骼大小混杂在一起，骨骼埋藏角度也不一样，既没分选又无定向，这些都是泥石流搬运的典型沉积特征。

汪筱林希望在这些及未来发现的化石中，能够找到头骨及相对完整关联的化石骨架，以解决许多具有争议的科学问题，诸如棘鼻青岛龙头饰问题，是平头的鸭嘴龙亚科的成员还是具有头饰的赖氏龙亚科的成员；目前谭氏龙三个种是否为同一属种的同物异名，以及大量大型骨骼和小型骨骼共生保存是不同属种还是同一属种的成年或幼年个体等。

这些“会说话”的化石，经过数千万年乃至上亿年的岁月后被人们发现并发掘出来，还需要精心的保护，否则很可能因风化而“失语”。

汪筱林告诉记者，通过科考队多年的化石及遗址保护对比试验，已经找到一些比较好的方法，希望在莱阳获得的化石保护经验，可以尽快应用到全国，为解决保护化石与科普展示之间的矛盾发挥作用。