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寒武系地层在皖北宿县、淮北、萧县一带广泛分布,尤其是上寒武统地层出露较好,其中含有丰富的三叶虫化石。2008年初,刚刚对化石有所认识的我回到家乡后,便拿着锤子到山上敲化石去了。非常幸运,第一次就让我这个新手敲到了几块三叶虫尾甲化石,发现化石的喜悦让我渐渐对寻找化石产生了兴趣,之后的假期,只要一有时间我就继续到山上找化石,当然也找到了不少的三叶虫化石,然而都是三叶虫的一部分,要么是尾甲,要么就是头甲或活动颊,没有发现一块完整的三叶虫化石,这不免让人感到一点遗憾。直到一天下午,我有像往常一样来到了山上,拿着锤子对着石头“碰碰”地敲,一个下午下来,敲到的全是三叶虫的头盖或尾甲化石,还是没有发现完整的。太阳已经开始落山了,我拿出报纸把化石包好准备回家。包好化石后,我用锤子对身边的一块岩石随手敲了一下,岩石的一个角被敲落了,里面凸出来一个近半圆形的光滑的东西,没错,是三叶虫头甲化石!之前已经找到过很多。可是再仔细一看,在头甲的左下角露出了一小部分胸节,这是之前没有遇到过的,“会不会是完整的?”我当时想。于是,我把这块带有三叶虫化石的岩石敲成巴掌大小,然后用报纸包好背回了家。
图1 完整的Tsinania(济南虫)化石 安徽省萧县上寒武统凤山阶
回到家后经过几天的修理,果然是一只完整的三叶虫化石。后来通过查资料得知这一三叶虫叫济南虫,是华北地区上寒武统凤山阶下部的常见化石。这只完整的济南虫化石是采自安徽萧县刘村上寒武统凤山阶下部的泥质灰岩中,虫体呈椭圆形,长约38mm,宽约27mm,表面光滑;头甲近半圆形,约占虫体总长度的3/8,胸甲的长度仅为虫体长度的1/4;头盖近方形,头盖前缘浑圆,面线直,头鞍、鞍沟不明显;后侧翼短小;活动颊小,无颊刺,颊角60°左右;胸甲由8节胸节组成,肋沟窄而浅;尾甲长宽近等,中轴不明显,外壳破裂时中轴及肋节分节模糊。由于济南虫在华北地区上寒武统凤山阶下部广泛分布而且层位稳定,因此同褶盾虫一起共同构成了凤山阶的第一个化石带,即Ptychaspis-Tsinania化石带,对地层的划分、对比有很大帮助。
像今天的很多昆虫一样,三叶虫在生长过程中也要脱壳,它们的壳也会形成化石,这也是三叶虫化石如此丰富的一个主要原因。但是,三叶虫脱的壳常常会被水流冲散,常以头甲、胸节、尾甲分开的形式保存,同时头甲往往又会被分成活动颊和头盖来保存;而且三叶虫死亡后,它们的软体部分会腐烂掉,背甲也很容易被水流冲散。因此,要采到完整的三叶虫化石很不容易。
图2 三叶虫背甲构造模式图(据卢衍豪,1963;简化)
皖北地区上寒武统的主要岩性是鲕状灰岩、竹叶状灰岩及泥质灰岩,代表了一种高能的滨浅海沉积环境,由于水动力较强,绝大部分生物死亡后,它们的尸体或外壳都会受到水流的冲击、搬运,很难完整地形成化石保存下来。整个华北地区晚寒武世的主体环境也是这种高能的滨浅海相沉积,化石丰富,但完整保存下来的却很少,至今在华北地区上寒武统地层中发现的完整三叶虫化石数量仍然很少。由于受到三叶虫化石自身的保存条件以及这一地区沉积环境等方面的限制,因此本文记述的这一完整的济南虫化石便更显得珍贵了。
完整的三叶虫化石有什么意义呢?对于普通的化石爱好者来说,它们有很高的收藏价值,由于完整的三叶虫化石较罕见而且非常漂亮,因此会受到收藏者们的追捧。像国外一些精美的完整三叶虫化石常常成为化石爱好者们收藏的对象,国内的完整三叶虫化石也常常会受到化石爱好者们的青睐。对于科学研究来说,如果找到了完整的三叶虫化石,我们就会了解这一类三叶虫的整体形态及胸节的数目,这对研究三叶虫的系统分类及演化都有很大帮助。另外,至今仍有大量的三叶虫没有发现过完整的化石,仅仅是背甲的一部分,像头盖、尾甲、活动颊等。这样,古生物学者们在给三叶虫定种时难免会发生“张冠李戴”的现象,例如将A种三叶虫的尾甲定为B种的,而将B种的尾甲又定为C种的。在给三叶虫定种时通常是根据头甲(头盖)的特征来定,但有些三叶虫由于没有发现头甲,一些学者便根据尾甲将其定为新种。然而这些尾甲很有可能就是已知种的尾甲(因为很多已知种仅有头甲而没有尾甲),这便出现了“同物异名”的现象,违反了古生物学的命名法则。假如能够找到这些完整的三叶虫化石,便可避免这两种情况的出现,从而对地层的划分、对比有很大意义。
我国华北地区上寒武统地层出露广泛,所含化石丰富,相信会有越来越多的完整三叶虫化石被人们发现!
----原文刊于《化石》杂志,2010年第3期。http://oldweb.cqvip.com/qk/94112X/201003/34873648.html
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