另辟蹊径
十多年前的一个夏天,常春带着几个研究生到陆干湖进行科学考察。
陆干湖位于祁连山北侧。说是湖,用它名字的前两个字来形容它其实更贴切。首先是陆,是那种和水没有任何联系的苍茫陆地。裸露的岩石、流动的细沙、荒芜的土地,在风的蹂躏下,竭尽全力地诠释萧条的终极含义。其次是干,放眼望去,陆干湖是一片没有边际的洪荒之地,偶然因极端天气诱发的洪水瞬间过去之后,留下一片狼藉的河床,石头里的结晶水在风的撺掇下一点点地追随太阳而去。
非要说和水有关,无非是一片沙的海洋,一片死亡之海。
陆干湖的外观,是一片辽阔平缓的洼地。洼地之中,除了莽莽黄沙,就是被风吹成椭圆形的石头。那些石头刚从母体上脱落时一定满是棱角,后来,在风的作用下,变成了不倒翁般的模样。这里除了石头,就是更加细小的沙粒,构成典型的戈壁滩。
戈壁滩倒也不是寸草不生,但那些稀疏、低矮,叶子硬得像针,花朵小得像沙粒,永远蒙着一层土灰色的植被,与其说是在彰显生气,不如说是为了揭示某种深入骨髓的荒凉。
当时,人到中年的常春刚刚被升为教授,正意气风发,雄心勃勃地想着要在事业上有所建树。
一番周密思考后,他最终选择把陆干湖作为突破口。
陆干湖在地质学界是个巨大的谜团。因为是谜团,自然就是热点。此前,常春的导师和其他诸多来自国内外的前辈都曾去过那里,均未发现任何高级生命的化石。陆干湖真像是一个死湖,即使在它曾经如同大海般浩瀚之时,里面仿佛也没有生命的迹象。
常春收集了陆干湖区域的各种地质图件、航卫片,综合分析后确定,这是一个古老的盆地,后期受到印度洋板块向欧亚板块下方俯冲的影响,地壳抬升,逐渐干涸。整个湖区在彩色红外卫星照片上呈深红色,显示深部可能依然蕴藏着丰富的水源。
最让他感兴趣的是,黑白卫星照片上,盆地南侧,和祁连山山体衔接的部位,有一条笔直的高亮度线条。高亮度说明含水性高,这很可能是一条高度活跃的大型断裂带。常春查找了当地的地震观测数据,证实这里是条地震活动带。这条断裂带很可能就是祁连山依然在不断抬升的证据,祁连山不断抬升,才使位于山脚下的这个已经干涸的盆地越来越小,越来越干。
常春详细研究了陆干湖区域的地质构造后,推断盆地的原始面积可能超过五千平方公里,比今天的青海湖还要大。盆地成熟期,最大水深可能超过两百米。
这样的沉积盆地,怎么会没有重要的古生物化石被发现呢?
难道这大湖是从什么遥远的天际被谁空运过来的吗?
开玩笑啊。
曾经多次在那里寻找古生物化石空手而归的导师,却证实了常春的推断。
常春导师的研究证明,几十万年前,陆干湖确实还是一座面积辽阔、深不见底的大湖。湖水来源于高山冰川,流入一条大河,之后继续一路向东,最终汇入辽阔的大海。陆干湖内沉积层的厚度和同位素测年结果都显示,这个大湖存续的时间很长,水质优良,完全适合同时期别的地方发现的多种大型水生生物生活。
后来,由于印度洋板块不断由南向北朝欧亚板块下方俯冲,造成青藏高原的最终隆起,位于青藏高原北缘的祁连山也受到影响。十几万年前,湖水同河水的联系被切断,和大海失去了联系。
地壳还在快速抬升。一万多年前,湖水的源头因地质作用而彻底改道。失去补给,湖的面积逐渐缩小,矿化度(含盐量)迅速升高,里面的生物快速灭绝。不久,湖水彻底干涸,昔日的波光艳影消失了,生物的天堂变成了墓地。
导师看出了常春的忧虑,变换语气给常春打气:
“地球上没有什么地方会是一座孤岛。陆干湖的沉积层和化石研究的结果相互矛盾,其中一定隐藏着什么重大秘密。你如果能在这里找到必要的古生物化石,或许就能进一步确定西部荒漠和青藏高原,还有华北平原在成因上的联系,这对研究地球资源与环境有着重要意义。我相信,陆干湖当初一定是水生生物的天堂,其中的谜团迟早会被人类解开。这虽然需要能力和勤奋,也多少需要一些运气,没准这运气就会落到你的身上。”
有了导师的支持,常春带着几个研究生一起奔赴陆干湖。
陆干湖的面积实在太大了,不可能寻遍这里的每一个角落。但是,如果不大范围铺开寻找,恐怕又会遗漏某些重要信息。事实上,在这种地方挖掘古生物化石,比大海捞针还要困难,还要无从下手——水体毕竟是人可以钻进去的,还是透明的,岩石就不同了。
当年湖里的生物消亡后,多数会快速腐烂,连骨骼都会变成泥,只有很少的一些可能因为偶然的机缘成为化石,得以保存。即便这些化石保存下来了,具体保存在什么地方,也有着很大的随机性,但却没有任何一种方法可以探测到岩石内部的每一个角落。
化石,其本质就是石头,最终的化学成分通常和周围的石头是一致的,无外乎一些硅酸盐或碳酸盐。这些特殊的石头,个头小,分布零散,普通的物理探测手段难以奏效。
常春详细研究了导师和众多前辈当年所做的工作,发现他们主要的工作放在了湖区的中央位置。湖心是最后干涸的区域,也是当时湖里的生物最后的庇护所,应该是化石最容易保存的地方。这一原理放在很多古盆地科学考察中屡试不爽,但前辈们在陆干湖却颗粒无收。
常春分析了导师和前辈们工作的全部过程,总结了国内外关于这种地区化石采集的经验,大胆制定了新的工作方法。他领着学生先对陆干湖区有了一个大致了解,布设了一些钻孔,通过沉积物的变化,最终确定了当年河流的入湖口,将那里作为寻找化石的重点靶区。
常春的设想是这样的:
湖水通向大海的道路被切断之后,河流从沿路岩石中析出的各种矿物成分不断积累,水体的矿化度因为无处排泄而逐渐升高,多数鱼类为了生存,不得不朝着入湖口迁徙,特别是那些需要繁殖的鱼,因为它们的幼崽只有在淡水中才能存活。后来,虽然湖水的源头也被切断了,但地下水补给在一个漫长的时间内依然会存在,入湖口一带水体的矿化度还是会比湖心要低。
考虑到陆干湖是在短时间内迅速升高的,那些水生生物根本没有时间在生理上做出反应,进化出新的生理功能,以适应迅速变咸的水质。湖心恰好是矿化度最高的区域,它们被迫集中在入湖口一带。这种密集集聚,以及不久就出现的集体消亡,导致入湖口成为化石密集区域。入湖口也是水流较为动荡的区域,外来碎屑物数量大,沉降速度快,能够较快地将生物遗体或遗迹掩埋,有利于化石的形成和保存。
学校认同常春的这一设想。于是,他兴冲冲地带着学生前往陆干湖,期待着一场震惊世界的发现。