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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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似木非木 似石非石——记新昌硅化木国家地质公园

2017-07-24 02:14:00

  形为木,质为石,昔日的参天大树留下了纹理和年轮,又在地下铸就了坚硬的质地,甚至还能打磨出华丽的光泽。 大自然在其中扮演了怎样的角色呢?

  硅化木的宝库

  新昌位于浙江省绍兴市南部。很久以前,有人在该县境内发现了很多“似木非木,似石非石”的东西。这些东西虽然具有树木的外形甚至纹理,但明显比树木坚硬许多,存于岩石中间,令人十分诧异。 据史料记载,南宋丞相王爚(王羲之后裔)对这种奇石很感兴趣,曾将其制成假山盆景放置在自己的东花园中。

  其实,它们都是树木的化石,形成于距今大约1. 13亿年左右的白垩纪时期。 地质学家在这里发现了6 个硅化木埋藏层,集中分布的区域约2. 3平方千米,现存的硅化木有200 多棵。 这些硅化木外表呈黄灰色,树干、树枝、树桩均有保存,甚至还能清晰地观察到植物纤维结构、年轮等特征。 其中,有一棵根部直径3. 5米、高约2. 1米的硅化木,直立埋藏,不仅形态十分罕见,而且块头之大更是世间少有,享有“世界硅化木之王”的美誉。

  这一株株树木化石仿佛正在向我们诉说着它们的悲惨遭遇。 我们能够联想到亿万年前这片森林所曾遭受的灭顶之灾,能够想象到它们被洪水冲倒而后被泥沙掩埋的场景。

  同时,我们也会赞叹大自然的无穷威力,感叹沧海桑田的世事变迁。

  科学家们将这些硅化木与现今地球上存在的树种对比后认为,它们属于南洋杉型木属的一个新种,被命名为“新昌南洋杉型木”。 南洋杉是高大的乔木,现主要分布在南半球,在其原产地大洋洲东南沿海地区通常可高达60~70米。 而“新昌南洋杉型木”已经灭绝,我们只能通过化石对它们进行研究。

  2003年10月,国土资源部批准在新昌中西部建设国家地质公园,公园包括安溪—王家坪硅化木群地质遗迹、穿岩十九峰—倒脱靴景区、大佛寺—十里潜溪景区三大部分,总面积为68. 7平方千米。 硅化木是该地质公园的主要特色景观。

  重要的研究价值

  虽然我们称呼这种古植物化石为“硅化木”,但它们已经不是树木,而是一种岩石。 原本是1亿多年前的高大树木被深埋地下,在地下水的作用下,周围大量的化学物质进入到树木的内部, 替换了原来的成分,只保留着原来的木质形态,又由于其中含有大量的二氧化硅, 故而得此名。

  硅化木的形成, 需要大量的二氧化硅,可问题是这些二氧化硅是从哪里来的呢? 浙江大学地球科学系竺国强和董传万教授等人研究后认为: 一方面, 由于地震、火山喷发等一系列地质现象推倒了高大的树木;另一方面,河湖水和灌入的海水在向下渗透过程中受到火山的影响而变成热水,然后热水从岩石中流过会淋滤并萃取出含有大量二氧化硅的矿物质。 这也就意味着,新昌硅化木中的硅质来源于周围的地层或岩石。

  研究新昌硅化木,不仅对于我们了解当地的地质变迁具有重要意义,而且对于了解当地的古气候条件也有一定的作用。 绍兴市气象局薛根元等人从新昌硅化木中发现了一些有关古气候变化的信息。他们认为,当时我国的东南沿海地区气候温暖,雨量充沛,气温比现在偏高,属于热带、亚热带气候。而且硅化木中存在较宽的树木年轮,相比之下,现代南洋杉的年轮一般不明显(这是由于热带环境中的植物没有季节之分造成的),这就足以表明当时的气候具有季节性变化,这与很多地质学家认为的白垩纪时期全球气候均一温暖的结论明显不同。

  天然的地质博物馆

  新昌硅化木国家地质公园的魅力不仅仅在于树木化石,它还是风景优美的旅游胜地和地质景观丰富的科研与科普基地。 这里已经发现各种保存完好的地质遗迹资源有 100 多处。有专家形容这里是“硅化木的宝库、复合型丹霞地貌的代表、火山活动的全息档案馆”。

  据考证,在白垩纪时期,新昌一带火山活动强烈, 曾经发生过4次大规模的火山爆发,形成了4层火山岩,总厚度达数百米。 这期间还发生了多次洪水灾害,泥沙掩埋森林,形成了6层硅化木。 此外,还有一段时期气候干燥炎热,砂砾岩中的含铁物质被氧化,变成了红色,这就为后来经过风化、侵蚀作用形成各种造型独特的丹霞地貌奠定了基础。 白垩纪也是恐龙繁盛时期,2004年以来频频在新昌发现的恐龙化石,表明这里也曾经是恐龙的栖息地。

  新昌硅化木国家地质公园里有如此众多的地质遗迹等待着我们去探索, 真是一座“天然的地质博物馆”。 随着地质学家研究的不断深入,相信一定会有更多的精彩故事展现在我们面前。

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