诸城恐龙化石多彩之谜

在山东诸城，你可以看到黑色、褐色、枣红色、粉红色等各种颜色的恐龙化石。
地球上生命的演化已经持续了38亿年之久，在这漫长的岁月中，有很多物种产生，同时也有很多物种灭绝。在那些灭绝的物种中，恐龙是最引人关注、最为神秘的物种，其从产生到繁盛、从衰落到绝灭的整个过程充满了传奇和神秘色彩。这些庞然大物统治地球长达1.6亿年，却最终在距今6500万年前突然全部灭绝。然而恐龙的骨骼并没有随着岁月的流逝而消失，反而涅磐重生，变成了现在人们看见的化石。
恐龙化石给人的印象往往是灰暗单调、毫无色彩，然而事实并非完全如此。2008年至2010年底，经国土资源部批准，诸城市恐龙文化研究中心与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的专业人员组成联合科考队，在山东诸城地区开展了恐龙化石的保护性发掘工作。令人感到震惊的是，这次发掘的恐龙化石不仅规模大、数量多、种类丰富、保存完整，而且出土了很多黑色、褐色、枣红色、粉红色、浅黄色、金黄色等各种颜色的彩色化石。
众所周知，动物界里大多数脊椎动物骨骼颜色都是白色的，这是因为脊椎动物骨骼的成分为白色的钙盐。那么诸城恐龙化石所呈现的不同色彩，难道是远古时代恐龙骨骼的真实颜色吗？
要寻找诸城恐龙化石多彩之谜的答案，就要先从恐龙化石的形成说起。专家的研究发现，并不是所有的恐龙死亡以后都能形成化石，如果恐龙的尸体长期暴露在地面或长久留在水底不被泥沙盖住，就会被其他动物吞食，或被细菌腐蚀，或因遭受风吹雨淋而被风化。只有那些被迅速掩埋后与空气隔绝的恐龙尸骨，才有可能形成化石。恐龙形成化石的部位主要有骨骼和牙齿，这些部位的成分主要是磷灰石，质地坚硬，容易保存下来形成化石，而其他部位，如内脏和肌肉等软体组织，则极易腐烂分解。
在恐龙化石形成过程中，恐龙的骨骼、牙齿等硬体部分在地质作用下，与周围的泥沙一起被压实，并越埋越深。同时，埋藏恐龙骨骼的泥沙空隙中含有缓慢流动的水，水中不仅溶解了岩石和泥沙内的矿物质，而且还携带有二氧化硅、碳酸钙、黄铁矿等矿物质。这些矿物质随着水流逐渐渗透进埋在泥沙中的恐龙骨骼，并与骨骼内的物质进行交换，填补骨骼中有机质腐烂后留下的空间，使骨骼的成分彻底发生改变。这一过程一般发生在骨骼腐烂解体之前。由于化石中的大量矿物质是在分子水平上与骨骼中的物质进行极其缓慢的交换，所以能完整地保存骨骼原来的形态，甚至连用显微镜才能看清的微观组织形态都能原样保存。经过长时间的物质交换，恐龙骨骼内的成分和周围的岩石趋于一致。骨骼的重量不断增加，变成了保持原有骨骼外形和内部结构的石头，恐龙化石也就形成了。这个过程就是“石化过程”。
在这些填充的矿物质中存在某些具有强烈染色作用的成分，例如百分之几的铁即可使岩石呈现较深的颜色。化石颜色的不同是由于其含有不同染色成分决定的，例如化石中含有少量的氧化亚铁（FeO），就会呈现淡绿色、淡青色；含有少量的氧化铁（Fe2O3），就会呈现红色。高价铁与低价铁的比例不同，则会呈现不同的颜色：随着高价铁的含量增高，会呈现黄色、橙黄色、红色直至紫褐色等。除铁质之外，其他的物质也有一定的染色作用，例如锰的氧化物可将化石染成黑色。
因此可以看出，恐龙骨骼化石的颜色实际上就是填充入恐龙骨骼的矿物质所呈现的颜色，并不是恐龙骨骼本来的真实颜色。
诸城恐龙化石群中还有一个十分奇怪的现象，在有些恐龙化石富集地层集聚了多种不同颜色的化石，灰绿色、褐黄色、灰紫色等各种颜色的化石分布在同一地点、同一层位。既然同是恐龙骨骼，又在同一个位置，在形成化石的过程中所处的环境，如温度、压力、介质等条件都是几乎相同的，所含的物质成分也应该相似，颜色就应该很接近才对。为什么会出现这么大的差异呢？
诸城恐龙化石富集层是一种含砾石、泥、砂、恐龙骨骼等稠度大的流体沉积，沉积物分选差，层次不明显，既有恐龙骨骼、大颗粒的石头，又有小的泥、沙子混在一起，专家研究认为这是泥石流沉积物的特点，因此这些恐龙化石是经过泥石流的冲积而聚集在一起的。据此专家认为：这些为数不多、不同颜色的化石聚集在一起，可能是来自于不同位置、不同环境的恐龙骨骼在化石形成过程中或者形成后由于地壳变动等原因被抬升至地表，后来泥石流将这些“半成品”或者“成品”恐龙骨骼化石一起搬运冲积而凑在一起，形成了恐龙化石富集层中多彩骨骼化石的集群埋藏。
多彩的诸城恐龙化石是大自然恩赐给人类的宝贵财富，是我们认识远古生命世界最重要的窗口。一块块的化石就是一个个的密码，它们就像文字一样记录着一段辉煌的地球生命史。这些来自远古世界的彩色密码，背后蕴藏着大量关于恐龙的信息与秘密。解开诸城恐龙化石密码，将为我们打开通往亿万年前神秘恐龙世界的大门，还原远古世界的无限精彩，让我们亲身体会与恐龙的零距离接触。
（作者单位：诸城市恐龙文化研究中心）

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