火山上的“极乐世界”

 说起珊瑚和生物礁，很多人可能都想到了美丽的西沙群岛和澳大利亚的大堡礁。没错，“一半是水，一半是鱼”的风景很多人也许只能从小学课本和网上图片里领略。这些欣欣向荣的景象，往往都位于大陆边缘的浅水区域，水质清洁，光照充足，珊瑚礁大量生长，并为鱼类等动物提供了良好的栖息地。但你是否曾想到过，在远古的地质历史时期，远离陆地的火山上，是否也存在这种景象呢。

  现代生物礁——西沙群岛（上）和澳大利亚大堡礁（下）

答案是肯定的。经过两年的野外地质调查，中国地质大学（武汉）的一帮同学们在新疆哈密地区的戈壁腹地，找到了一些曾经的“极乐世界”。这些生物群生活在在距今约四亿年的早泥盆世和距今约三亿年的晚石炭世，化石保存精美，并且非常丰富，与现代生机勃勃的生物滩或生物礁具有异曲同工之处。只不过，这些化石所产出的灰岩层或生物礁的“底座”皆为一些火山熔岩、次火山岩（未喷出的火山通道中的火山岩）或火山集块岩，而它们往往出现距火山口不远的环境中。

  新疆哈密卡拉塔格早泥盆世生物滩和土屋东晚石炭世生物礁

A-B, 卡拉塔格下泥盆统大南湖组生屑灰岩（生物滩）与底部集块岩及次火山岩的界线; C, 大南湖组生屑灰岩中的床板珊瑚化石; D, 土屋东上石炭统企鹅山组生物礁，可见其发育在火山岩-砂板岩基座上; E-F, 企鹅山组生物礁的造礁生物——叶状藻和复体四射珊瑚

想必大多数人们只在电视或网络上见过火山喷发的场景，滚烫的岩浆伴随着火山角砾、火山灰一泻而下，所到之处，寸草不生，就连曾经繁华的庞贝古城，一夜之间的火山喷发就可以将其完全掩埋。所以很多人不免的会有疑问，这种距离火山口如此之近的“恶劣”环境中，怎么会有这么多的生物生长繁衍呢。

其实，国内外在近年来也有一些关于火山上生物滩或生物礁的报道，而从这些研究中，我们发现了一些端倪，那就是这些生物往往在火山喷发的间歇期中生长。我国广西的涠洲岛生物礁就是直接生长在新生代火山基岩之上的，而涠洲岛最后一次的火山喷发距今已有6900年的历史。而在德国学者P. Königshof的模型中，我们可以清楚看到，先期的火山喷发不仅没有对生物的生长造成影响，反而抬升了海底的高度，使得原本较深的远岸水环境变成适合生物生长的浅水环境。并且，丰富的火山碎屑物质也为珊瑚等生物的生长提供了充足的营养，使其迅速生长，在下一次火山喷发或水深增大之前，形成具有一定规模的生物建隆。此外，类似的生物建隆在研究区以东不远处的雅满苏地区早石炭世地层中也有报道，反映在距今三四亿年的新疆哈密地区，这种火山喷发导致生物繁盛的现象是较为普遍的。

  德国Rheinisches Schiefergebirge地区泥盆纪火山口生物礁相模式示意图（据P. Königshof et al., 2010）

   但是，在火山活动剧烈的岛弧地区，这种相对安逸的环境一般不会持续太久，就会有新的火山喷发或海底浊流将正在生长的生物礁或生物滩掩埋。甚至，在这种难得的、适合动物生长的环境中，仍然会有几个“不听话”的火山口释放着地球内部的能量。在野外考察中，我们可以看到大量的火山集块、角砾分布在卡拉塔格大南湖组的生屑灰岩中，也可以见到企鹅山组生物礁中含火山凝灰组分。它们深深嵌入灰岩之中，让我们不禁的想起当时的小生命们与火山喷发抗争的场景。的确，物竞天择，适者生存，只有强者，才能在悠悠的历史长河中不被淘汰。

  卡拉塔格地区大南湖组生屑灰岩中的火山集块或角砾

  通过两年来对新疆哈密戈壁腹地的地质调查，收获满满，在完成任务、搜及资料、增长见识的同时，也体会到了王安石的一句名言——“世之奇伟、瑰怪、非常之观，常在险远”的真谛。作为新时代的地质人，我们要秉承老一辈地质人的探索精神，不怕吃苦，努力搜集最好的野外资料，为地学的发展与研究贡献一份微薄但又不可或缺的力量。