湖南一地挖出“龙化石”,布满鳞片,形似龙爪,“龙的传人”实锤?

作者: 地星引力

来源: 中国科普博览

发布日期: 2023-05-16 11:42:47

湖南武冈挖出的形似龙爪的岩石并非龙爪化石,而是普通的灰岩。这些岩石的特殊形态和结构是由于水溶蚀和风化作用形成的,属于典型的岩溶地貌。灰岩中的网状裂纹成因尚无定论,但与灰岩的形成过程和环境有关。

不久之前,因为修路,有人在湖南武冈的路边挖出一些形似龙爪,爪上有“鳞”的岩石。记录了龙爪岩石的视频着实在某短视频平台上火了一把。很多人纷纷猜测,这是不是就是龙爪的化石?

先说答案:它们并不是什么龙爪化石,只是一些普通的灰岩而已。

那为什么灰岩石能够长得像龙爪化石呢?我们可以将这个问题拆解成两个子问题:为什么它长得像龙爪?“龙鳞”怎么形成的?

这是水溶蚀灰岩的结果,是一种典型的岩溶地貌。灰岩的化学成分是碳酸钙,相对其他类型的岩石来说,是一种比较容易溶于水的岩石。因为空气中的二氧化碳往往会溶于水中,当它们与灰岩接触之后就会发生化学反应,形成可溶性的碳酸氢钙。随着水的流动,碳酸氢钙就会被带走,灰岩也因此而被溶蚀。

在灰岩这种可溶岩的覆盖区,水与可溶岩之间相互反应(岩溶作用)很普遍,会形成一系列壮美的景观,其中最著名的可能要数溶洞和天坑了。这些特殊的景观就被称为岩溶地貌(在国际上称之为喀斯特地貌)。

不过,溶洞和天坑是在灰岩岩层内部形成的,我们今天见到的“龙爪化石”这种地貌则发生在灰岩表面。

它的形成过程是这样的:当雨水或是其他水流接触到灰岩后,由于灰岩是不透水的,所以水最初就会在灰岩表面流动——由于地形有坡度、灰岩表面凹凸不平,以及灰岩表面可能存在裂隙,水流自然会沿着灰岩表面的小型凹槽流动。灰岩表面的裂隙非常普遍(当然本图只是一个极端的示例),同时灰岩内部成分也并不是均一的,有些地方难溶,有些地方更易溶,这都是灰岩表面出现沟槽的原因。

我们从前文已经知道,灰岩是可溶于水的,所以这些凹槽会变得越来越宽大,于是形成了溶槽。而溶槽之外的其他部分则会凸起成垄状,或者是柱状。这些垄状或柱状的凸起,我们可以将其称为石芽。

以上所说的变成垄状或者柱状,是灰岩层直接暴露在地表的情况。在我们今天讨论的“龙爪状”的情况中,灰岩是被埋在土壤层之下的,但本质并没有什么不同——因为众所周知,土壤也是透水的。我们见到的龙爪状的形态,其实就是被半埋在土中的溶槽和石芽。如果我们继续往下挖,就会发现它们下方连接着完整的灰岩层,这些“龙爪”只是灰岩层上的小突起而已。但正是这种半掩半暴露的情况,让它们看上去像是龙爪而已。

“龙爪化石”上呈现的这种鳞片状的结构,是由于灰岩中特殊的网状纹理被风化形成的。在武冈的这种灰岩,极有可能是宝塔灰岩,中国著名地质学家李四光先生在上个世纪20年代就发现并命名了这种灰岩——宝塔灰岩。叫宝塔,是因为这种灰岩中富含奥陶纪的古生物化石,其中最显眼的一种化石叫做中华震旦角石(Sinoceras chinense),角石是长锥形,被保存在岩层中后,就像一座座小小的宝塔一样,所以叫它宝塔灰岩。

这种灰岩还有一个很明显的特征——有网状纹路。有人将其命名为马蹄纹,也有人因为其被风化后的裂纹结构呈六边形,整个岩层像龟背,命名其为龟裂纹。

至于这种网状裂纹是怎么形成的,地质学家们至今没有统一的答案。最初,有些人认为,这是岩层在形成时曾被直接暴露于阳光下而干裂,进而形成的。这种干裂的现象在我们日常生活中非常常见(尤其是生活在农村的人可能见得非常多)。以现代干裂为例,它们往往形成在暴雨之后的泥地中,一旦太阳曝晒,泥地表面就会迅速失水收缩,形成六边形的裂纹,这被称为泥裂。

由于灰岩往往形成于浅海或滨海环境中,有科学家就认为这些宝塔灰岩可能形成的环境非常浅。灰岩间歇性暴露于阳光之下,在阳光曝晒下,还是淤泥状态的灰岩干裂,从而形成了这些裂纹。但是最近这种说法已经很少有人提了。

还有一些人认为,网状裂纹可能是灰岩形成时在水中脱水收缩而成。如前文所述,灰岩形成于浅海环境中,要么是由于海水的大量蒸发,导致其中钙离子浓度增加,从而形成灰泥沉淀,灰泥最后固结形成灰岩;要么是由于海洋中富含钙质生物,比如贝壳、珊瑚等生物死亡后,其钙质外骨骼沉淀形成富含生物质的灰泥,灰泥进一步形成灰岩。

但无论哪种成因,在其沉淀于海底之后,都会继续被后续形成的沉淀所覆盖、压实。就在这个压实的过程中,原本富含水分的沉淀物(此时可能是一种胶状物)会因为压力越来越大而逐渐脱水,脱水的过程中自然体积变小收缩,由此形成裂纹。裂纹随后又被泥质物质填充,于是最终就形成这种规则的网格状结构。

总之,为什么灰岩会呈现龙鳞的样子,科学家们对其成因还不太确定。不过我们可以确定的是,发现的并不是龙爪,只是普通的灰岩而已。至于上面的层层鳞片,这只是一种灰岩自带的结构,而不是所谓的龙鳞。

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