松嫩平原古环境变迁和古动物发现探究

张凤礼

松嫩平原地区曾是巨大的海盆，到第四纪随着气候环境的剧烈变化，松嫩盆地不断沉积形成以河湖交替沉积为主的平原景观，到更新世晚期出现了猛犸象披毛犀动物群，遗留下了数量庞大的古动物化石，近年来新发现的种属填补了前人发现和研究的空白，极大地丰富了这个动物群的属种，对这些古动物化石的分类及研究，在地质学、古生物学、古人类学等方面都有着十分重要的价值和意义。

地处松嫩平原的大庆是一座因石油而生、因石油而兴的现代化工业城市，是目前我国最大的“石油城”和重要的石化工业基地。对于久负盛名的大庆，人们所熟知的是“绿色油化之都、天然百湖之城、北国温泉之乡”等美誉，耳濡目染的是油田创业开发60年，城市建设40年，形成了把大庆历史定格在这数十载的固有印象中。事实上，在大庆这片绚丽神奇的土地上，不仅拥有举世闻名的大油田、大湿地、大草原，还有其丰富多彩、一脉相承的古代环境变迁史、远古地质构造史以及古动物生息演化史的优美画卷。

松嫩平原地质地貌的变迁

我国东北地区的地形以山地、平原、河流为主，其中的松辽平原是中国最大的平原之一，位于大兴安岭、小兴安岭和长白山之间，北起嫩江中游，南至辽东湾。松辽分水岭以南称辽河平原，以北称松嫩平原。松嫩平原在大地构造上属新华夏构造体系第二沉降带北部，亦称松辽断陷。燕山运动以后，形成一地堑式盆地，四周为断裂所陷，东西两侧为海西褶皱带，中部为地台构造，已具现代地貌雏形。

中生代中期之前，松辽平原曾是巨大的海盆，曾经生活着大量的海洋生物。1.6亿年前（中生代中期），古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲，形成大断裂带。由于地壳构造变形和水平运动，使陆壳岩石圈做东西向拉伸，形成渤海湾、松辽、冀中拉张-沉陷盆地。在地壳和构造运动的过程中，由于巨大的能量集聚和地壳热熔岩沿构造断裂带向上运动，使得火山活动十分活跃。到第四纪，随着气候环境的剧烈变化，松嫩盆地不断沉积形成以河湖交替沉积为主的平原景观。

松辽断陷开始于白垩纪，具有明显的不对称性，表现为东浅西深。基底为前震旦纪结晶片岩，东部在结晶岩上部有晚古生代沉积岩系和岩浆岩，西部基地由早古生代变质岩系组成。燕山运动时期，发生了北北东向的断裂活动，盆地内形成了一些互不相通的断陷湖盆地，但尚未形成与周围有显著差异的构造单元，早白垩世地壳运动加剧，形成大的凹陷，湖盆扩大，开始形成与周围地区差别较大的构造单元，沉积了厚约600米的湖相含油地层，以后盆地逐渐缩小。古近纪受喜马拉雅运动影响，盆地周围山地再次上升，东部隆起，遭受剥蚀。到新近纪，盆地开始向西偏移，湖盆移至依兰、大庆、肇源以西，堆积了200-280米的内陆湖相地层。第四纪初，小兴安岭上升，使松嫩平原与俄罗斯的结亚河盆地隔开，松辽分水岭隆起，分成松、辽两大水系，从此松嫩平原的基本轮廓才告形成。盆地中央下沉，湖盆向南移动形成了以林甸、杜尔伯特为中心的大湖，沉积黑色淤泥质亚粘土。全新世以来除了间歇性上升形成一级阶地外，仍然处于下沉状态。

松嫩平原全区可分三个地貌单元：即东部隆起区、西部台地区（统称山前冲击、洪积台地，又称高平原或漫岗）、冲积平原区。山前台地分布于东、北、西三面，海拔180-300米左右，地面波状起伏，岗凹相间，形态复杂，现代侵蚀严重，多冲沟，水土流失明显。冲积平原海拔110-180米左右，地形平坦开阔，但微地形复杂，沟谷稀少，排水不畅，多盐碱湖泡、沼泽凹地，且风积地貌发育，沙丘、沙岗分布广泛。

松嫩冲积平原大地形平坦，地貌简单，以杜尔伯特和大庆为中心，呈现出一望无际的草原和湿地景观。处于嫩江和松花江的河间地带。主要由河漫滩和一级阶地组成，地表物质以亚粘土为主。地面坡降约1/7000。在广阔的松嫩平原上分布着许多高差不大的小丘和洼地。

松嫩冲积平原上沼泽湿地面积广阔，嫩江下游尤其普遍，嫩江与松花江会流处以北，肇州、安达、大庆、杜尔伯特之间，为大片湿地分布区，南北长约170-180公里，东西宽约50-60公里，其他各处也有湿地零星分布，在湿地上点缀着大小不一、深浅不同的湖泡。沼泽湿地的成因，系受气候、地质、地貌等多方面因素的影响，如降水量较多、蒸发不强、解冻时翻浆、地面低平、牛轭湖、古河道、风蚀洼地等使地面排水不畅，地壳下沉，地下存在不透水层等诸多因素。

古自然环境的变迁和古脊椎动物的演变

在远古时代，我国东北地区的自然环境发生了巨大变迁。大庆所在的松嫩平原地区，经历了中生代板块运动与新生代火山喷发之后，在第四纪形成了面积辽阔的大湖，逐步演变为今日的草原湖泊湿地面貌。河、湖、泡、沼地带分布的较多大型食草类动物化石，见证了这片土地古代自然环境的变迁。

第四纪是新生代的一个阶段，也是地球历史的最新阶段，包括更新世和全新世。第四纪是地球历史上距今最近的地质时期。北半球冰盖的出现和冰期-间冰期气候周期性的变化，第四纪最重要的事件和标志是真马和人类的出现。第四纪时期，生物界已进化到现代面貌。第四纪中期以后，高等陆生植物的面貌已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化，逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。在第四纪期间，哺乳动物的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段（更新世早期）哺乳动物仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段至全新世，哺乳动物的面貌已和现代基本一致。

古动物化石的形成、发现与研究

大庆地区因分布有得天独厚的自然环境和丰富多彩的湿地景观，远古时期吸引着成千上万种水生或陆生动物来这里生息繁衍。早在亿万年前，这里曾经是一个巨大而平静的松辽湖，它是一个内陆大型淡水湖泊，有的地方水深而蔚蓝，有的地方水浅而明亮，有的地方更浅而成为墨绿的沼泽。湖中生长着茂盛的水草，繁衍着大量的鱼、虾、鳖、螺、蚌和很多其它低等动物。这些动物就是石油的“原料”，地质工作者称它为生油母质。大庆地下的大量石油，就是古松辽湖中大量动物尸体被埋藏后，在一定的高温高压下形成的。

大庆地下岩层中含有大量介形虫化石，它们体积很小，形状近似扇形的介壳，是一种在湖泊浮游或栖于湖底的节肢动物。介形虫与叶肢介等其它浮游动物、植物等，因繁殖快、数量多，成为主要的生油母质。大庆地下岩层中，大量的介形虫壳，就象沙粒一样被保存下来，从它们堆积的情况，可以分析出当年哪些地方属于湖泊中部，哪些地方属于湖滨，哪些地方是河流入湖处的三角洲地区。三角洲地区常常是石油生成和聚集的有利地带，世界上许多大油田都与三角洲沉积有关。地质学家们依靠介形虫壳堆积的厚度分析沉积环境，对指导油田勘探十分有利，他们把象介形虫这样的能告诉人们当时地理环境的化石叫做指相化石。

根据对化石的分析知道，古松辽湖经过几度变迁，地壳有升有降，总的趋势是下降。地壳一下降，沉积物就不断堆积，使湖面变大。地壳上升，湖面又变小，由大到小又到大，其沉积物最下层湖底为黑色泥岩（是含有机物的生油层），往上为河流三角洲冲积形成上覆沙岩，再往上又沉积了黑色泥岩。最后到中生代白垩纪末，地球上发生了巨大的造山运动——燕山运动，松辽盆地产生褶皱，就在松辽平原中心部位有一个长垣隆起，形成了储油构造，使地下形成的石油渐渐在这个构造之中运移储集，这就是今日大庆能出产石油的特殊条件。

晚更新世中期，松辽平原出现短期的差异性升降，松嫩平原相对下沉，湖泊缩小。这时，风积发育，在湖边或河岸形成了诸多沙丘和垄岗。气候寒冷，出现了以猛犸象-披毛犀为代表的动物群，其中，东北野牛、原始牛、普氏野马、东北野驴等均为动物群的主要成员。多年来，大庆境内在水流冲刷、施工动土中经常有古脊椎动物化石出土，对了解和探讨松嫩平原第四纪地质形成、古气候特点、古地理概貌以及动物、植物等方面研究具有重要价值。

1973年，肇源县三站镇农民在宏光村取沙改土时，在距地表约5米深的地层中发现了一具猛犸象化石。经14C年代测定，年代为距今21200±600年。出土化石经修复装架后，成为一具完整的猛犸象化石骨架。2004年，大同区太阳升镇马家窑屯村民在自家门前铺设自来水管线时，在距地表2.5米黄土层处挖出一较大的动物头骨，呈化石状态，在头骨周围还发现一些破碎的肢骨，市博物馆立即组织人员对现场进行了抢救性发掘。在距地面3-4米的沙土层，出土披毛犀头骨、东北野牛角心、野马头骨、肢骨及一只完整的熊爪。2006年，让胡路区喇嘛甸镇红卫星村西侧现场取土作业中，发现零星化石。大庆市博物馆工作人员对其进行了抢救性清理，发现东北野牛股骨、肱骨和普氏野马牙齿、猛犸象、披毛犀等第四纪哺乳动物化石。其中猛犸象化石有下颌骨、一对门齿、肢骨、髋骨、椎体等，推测化石含量40%左右。2007年，林甸县四合水库工地施工人员在新风村作业时，发现一件真猛犸象门齿化石。博物馆工作人员在现场方圆500平方米的范围内，还发现了猛犸象臼齿、肋骨以及部分趾骨和腕骨。

让胡路红卫星村出土的猛犸象化石经鉴定为松花江猛犸象，经14C测定年代为距今23420±50年。这是继肇源三站出土的松花江猛犸象之后，大庆地区再次出土较为完整且年代较早的松花江猛犸象化石。松花江猛犸象主要特征是个体大，头骨和下颌骨以及门齿都比真猛犸象要大而壮。猛犸象是生活在气候寒冷的北方地区的巨型草食动物，出现在更新世晚期，到全新世开始前（距今1万年左右）就完全绝迹了。

近十年来，大庆博物馆与中科院有关专家联合对大庆地区古自然环境和古动物发现进行了研究，确定了东北第四纪哺乳动物化石的征集、展示和研究项目。先后在大庆及周边地区发现、征集到了大量的第四纪哺乳动物化石，确定了宏光、新合、红卫星、马家窑、新风、学田、向阳、祝三等一批化石出土地点，其中最具代表性的化石包括猛犸象、披毛犀、东北野牛、普氏野马、斑鬣狗、狼等完整骨骼化石。十余年来，大庆市博物馆收集、整理和保护了东北第四纪晚更新世猛犸象-披毛犀动物群中的四十多个种属，化石数量达十余万件，其中已装架完整骨架百余具。馆藏国内目前发现最完整的猛犸象化石、最完整的的狼和鬣狗骨骼化石，成为国内收藏该时期哺乳动物化石种属最全、数量最多、品质最好的博物馆之一。

小结

松嫩平原地区在新生代缓慢下沉，从第四纪初形成大湖，直到中更新世逐渐走向衰弱和消亡。晚更新世气候变冷，在松嫩平原出现的猛犸象、披毛犀动物群，经过中国科学院古脊椎动物与古人类研究所专家研究，大庆博物馆目前收藏的化石有的可能改写某个种属的历史，有些种属填补了前人发现和研究的空白，极大地丰富了这个动物群的属种，对这些古动物化石的分类及研究，在地质学、古生物学、古人类学等方面都有着十分重要的意义和价值，将为解析松嫩平原地区古环境变迁和古动物生存演化提供重要资料。