山東蒙陰盆地中晚侏羅世三臺(tái)組恐龍足跡化石新材料新認(rèn)識(shí)

李日輝，劉明渭，杜圣賢

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山東蒙陰盆地中晚侏羅世三臺(tái)組恐龍足跡化石新材料新認(rèn)識(shí)

李日輝1，劉明渭2，杜圣賢3

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，山東 青島266071；2.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊261021;3.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250013)

對(duì)山東蒙陰盆地三臺(tái)組以前及新發(fā)現(xiàn)的三趾型恐龍足跡化石開展了綜合研究，認(rèn)為應(yīng)歸入翹腳龍足跡屬Grallator，其造跡者是小型獸腳類恐龍而非此前認(rèn)為的鳥腳類恐龍，是目前山東省時(shí)代最老的恐龍足跡化石，也是中晚侏羅世恐龍活動(dòng)的唯一證據(jù)。

恐龍足跡；獸腳類恐龍；中上侏羅統(tǒng)；三臺(tái)組；蒙陰盆地；山東

引文格式：李日輝，劉明渭，杜圣賢.山東蒙陰盆地中晚侏羅世三臺(tái)組恐龍足跡化石新材料新認(rèn)識(shí)[J].山東國土資源，2015，31(7)：8-10.LI Rihui, LIU Mingwei, DU Shengxian.New Understanding on New Materials of Dinosaur Footprints in Middle-Upper Jurassic Santai Formation in Mengyin Basin of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources,2015，31(7)：8-10.

山東省白堊紀(jì)恐龍足跡化石十分豐富，但侏羅紀(jì)迄今鮮有報(bào)道。2002年，曾在蒙陰盆地新泰市楊莊侏羅紀(jì)三臺(tái)組發(fā)現(xiàn)了山東省最早的恐龍足跡化石[1]。近幾年來，在多次野外調(diào)查中又在同一地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了2塊足跡化石。該文對(duì)這些足跡化石開展了較深入研究，進(jìn)行了初步分類，確定了造跡恐龍的類型。這些發(fā)現(xiàn)將為全面認(rèn)識(shí)山東省恐龍的地層分布、演化提供重要信息。

1　化石產(chǎn)出層位

三臺(tái)組指坊子組之上和石炭—二疊系之上(魯西南覆蓋區(qū))、萊陽群之下的一套紫色、雜色砂巖及礫巖。蒙陰盆地三臺(tái)組較發(fā)育，厚235 m，總體下部粒度較細(xì)，上部偏粗。下部砂巖段為紫紅色、磚紅色長石砂巖夾砂礫巖、頁巖，上部礫巖段為磚紅、紫紅色石英質(zhì)、灰質(zhì)礫巖夾長石砂巖。其下西部與坊子組整合接觸，東部分別上超于石炭紀(jì)本溪組、太原組、奧陶紀(jì)馬家溝群之上；其上與萊陽群止鳳莊組平行不整合接觸。產(chǎn)孢粉Converrucosisporites-Maculatisporties組合，以及葉肢介Palaeolimnadiachuanbeiensis，P.longmenshanesis，Euestheriataniiformis, 時(shí)代為中晚侏羅世[2，3]。

2002年描述的剖面位置是蒙陰縣常路鎮(zhèn)楊莊，正確的行政區(qū)劃應(yīng)該是新泰市汶南鎮(zhèn)楊莊。剖面特征如下：

山東省新泰市汶南鎮(zhèn)楊莊北三臺(tái)組剖面

第四系覆蓋未到頂

侏羅紀(jì)淄博群三臺(tái)組

14.灰紫色厚層狀礫巖

>5.17m

13.紫色中層狀粗粒巖屑砂巖

4.0m

12.灰紫色厚層狀細(xì)粒長石砂巖

30.0m

11.灰紫色細(xì)粒長石砂巖夾紫色頁巖

5.2m

10.紫色中粒長石砂巖夾紫色頁巖

5.2m

9.灰紫色薄層狀細(xì)粒長石砂巖夾雜色泥巖及鈣質(zhì)粉砂巖及一層10cm微晶灰?guī)r

4.1m

8.紫紅色薄層狀細(xì)粒長石砂巖夾中層狀中粒長石砂巖

8.9m

7.紫紅色薄層狀中粒長石砂巖

4.5m

6.紫紅色細(xì)粒長石砂巖夾砂礫巖，頂部發(fā)現(xiàn)獸腳類恐龍足跡

39.5m

5.紫紅色中粒長石砂巖，含泥礫

7.5m

4.紫紅色頁巖

1.9m

3.紫紅色紋層狀細(xì)粒長石砂巖夾粉砂巖

11.1m

2.灰紫色角礫巖，礫石成分為灰?guī)r

0.4m

下伏地層：石炭紀(jì)月門溝群太原組

1.厚層灰?guī)r

2　化石描述與討論

2.1化石描述

迄今為止，在楊莊三臺(tái)組剖面共發(fā)現(xiàn)了5個(gè)恐龍足跡化石。2002年發(fā)現(xiàn)的是一段由3個(gè)足跡組成的行跡T1(足跡分別編號(hào)為A,B,C)，目前足跡仍然保存在野外(圖1)。2010年發(fā)現(xiàn)并采集了1個(gè)足跡，編號(hào)LR-XT10.1。另外，2004年在該化石點(diǎn)還采集到一個(gè)散落的三趾型足跡自然鑄模，編號(hào)為D。這些足跡的測量參數(shù)如表1。

圖1　新泰楊莊三臺(tái)組恐龍足跡野外照片和線描圖

編號(hào)足跡長(cm)足跡寬(cm)長/寬ⅡⅣ趾間角(°)步長(cm)步長/足長復(fù)步長(cm)A17.512.01.46049.02.981.5B17.012.01.45449.02.8C16.011.51.460LRXT10.112.09.51.330D16.012.41.350

2.2討論

行跡T1由A，B，C共3個(gè)足跡組成，足跡長平均16.8 cm，寬11.8 cm。長寬比約1.4，單步長49 cm，復(fù)步長81.5 cm，足跡方向230°，Ⅲ趾略外偏(圖1)。最初認(rèn)為是小型鳥腳類足跡[1]，現(xiàn)在看應(yīng)該是小型獸腳類恐龍的足跡。主要依據(jù)Thulborn(1990)[4]的一些判別標(biāo)準(zhǔn)：①足長>寬；②長寬比較大(1.4)；③腳趾纖細(xì)，形態(tài)為錐形且遠(yuǎn)端尖銳。從表1可以看出，T1足跡形態(tài)上類似于翹腳龍足跡Grallator，但較其兩側(cè)趾間角大(平均58°)且尺寸偏大(平均16.8 cm)，而后者趾間角一般<30°，尺寸也<15 cm；與擬翹腳龍足跡屬Paragrallator相比[5]，二者趾間角相似，但后者尺寸也偏小(一般小于13 cm)。足跡D(圖2B)與A，B，C三個(gè)足跡的特征相似，既有Grallator的特征也有Paragrallator的特征。從表1可以看出，LR-XT10.1(圖2A)足跡長12cm，寬9 cm，兩側(cè)趾間角為30°，長/寬比值為1.3，尺寸和趾間角均落入Grallator的范圍內(nèi)，因此應(yīng)將其歸入翹腳龍足跡屬Grallator?？傊紤]到新泰楊莊的這5個(gè)足跡均為纖細(xì)的三趾型，尺寸較小，LR-XT10.1還具有明顯尖的爪跡和趾墊，特別是其長/寬比值很相似，均在1.3～1.4趾間，應(yīng)歸入Gralltor或類Grallator。

翹腳龍足跡Grallator是最早命名的足跡屬之一，為小型獸腳類恐龍足跡，三趾型，兩側(cè)趾間角較小，趾墊清晰，分布時(shí)代從晚三疊世到白堊紀(jì)。但應(yīng)當(dāng)指出，關(guān)于Grallator的定義與分類目前十分混亂。如Olsen et al.(1998)研究認(rèn)為Grallator,Anchisauripus和Eubrontes3個(gè)足跡屬之間在大小、中趾凸度和足跡的長寬比值方面有過渡關(guān)系，三者之間沒有明顯界線。

從形態(tài)上表現(xiàn)為從Grallator過渡到Anchisauripus再過渡到Eubrontes。盡管如此，他們還是給出了3個(gè)屬的鑒別特征：Grallator個(gè)體較小，足跡長一般小于15 cm，中趾凸度小于1.3，長/寬比值大于2，兩外側(cè)趾夾角小于30°；Anchisauripus足跡中等大小，足跡長介于15～25 cm之間，中趾凸度在1.3～1.8之間，足跡長/寬比值約為2，兩外側(cè)趾夾角20°～35°；Eubrontes較大，足跡長一般大于25 cm，中趾凸度大于1.8，足跡較寬，兩外側(cè)趾夾角25°～40°。而這3個(gè)屬分別是Grallatoridae，Anchisauripodidae和Eubrotidae的模式屬。他們還定義足跡屬Grallator的外側(cè)趾夾角不大于30°[6],但事實(shí)上，Grallator中有許多足跡種的外側(cè)趾夾角均大于30°，其中包括E.Hitchcock最早命名的一些足跡，比如，Grallatortenuis(Hitchcock,1858)的外側(cè)趾夾角為40°～45°，G.cuneatus(Hitchcock,1858)為46°，G.gracilis(Hitchcock,1865)為35°～40°,G.formosus(Hitchcock,1858)為33°～55°等等[7]。

鑒于上述原因，足跡屬Grallator的重新厘定十分迫切。為區(qū)域?qū)Ρ鹊姆奖?，該文將新泰楊莊發(fā)現(xiàn)的這些足跡化石均暫時(shí)定為Grallatorisp.，很明顯，這些足跡的造跡者均為小型獸腳類恐龍。

根據(jù)Alexander(1976)速度計(jì)算公式[8]：V=0.25·g0.5·λ1.67·h-1.17

對(duì)行跡T1進(jìn)行計(jì)算，得到造跡恐龍的運(yùn)動(dòng)速度為0.87 m/s，即3.13 km/h。此外，一般將復(fù)步長與臀高的比值(λ/h)稱為相對(duì)復(fù)步長(relative stride)，它是判斷恐龍運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的指標(biāo)，當(dāng)這個(gè)值小于等于2時(shí)，認(rèn)為古動(dòng)物是在行走；這個(gè)值在2和2.9之間是在小跑，大于2.9時(shí)，在快速奔跑。而通常臀高一般按4倍足長來計(jì)算。因此，新泰行跡T1的λ/h值為1.2，造跡者顯然在行走狀態(tài)。

3　結(jié)語

(1)山東新泰楊莊中晚侏羅世三臺(tái)組產(chǎn)少量三趾型足跡化石，足跡長12.0～17.5 cm，寬9.5～12.4 cm，將其統(tǒng)歸入翹腳龍足跡屬Grallator，按未定種處理。

(2)這些足跡化石的造跡者應(yīng)為小型獸腳類恐龍而不是此前認(rèn)為的小型鳥腳類恐龍。

(3)三臺(tái)組的恐龍足跡化石表明，這些化石是目前山東省中晚侏羅世恐龍活動(dòng)的唯一證據(jù)，表明該時(shí)期蒙陰盆地生活有小型獸腳類恐龍。研究表明，相似的小型獸腳類恐龍?jiān)诎讏准o(jì)早期的膠萊盆地、莒南等地仍特別發(fā)育[9]。

[1]李日輝,劉明渭,松川正樹.山東發(fā)現(xiàn)侏羅紀(jì)恐龍足跡化石[J].地質(zhì)通報(bào)，2002，21(8-9):596-597.

[2]宋明春，王沛成，梁邦啟，等.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].濟(jì)南：山東省地圖出版社，2003.

[3]張?jiān)銎?，劉書才，杜圣賢，等.山東省地層劃分對(duì)比厘定意見[J].山東省國土資源，2011,27(9)：1-9.

[4]Thulborn,R.A.,Dinosaur Tracks[M].London:Chapman Hall,1990.

[5]李日輝，張光威.萊陽盆地萊陽群恐龍足跡化石的新發(fā)現(xiàn)[J].地質(zhì)論評(píng)，2000，46(6)：605-610.

[6]Olsen,P.E.,Smith,J.B.,McDonald,N.G.,1998.Type material of the type species of the classic theropod footprint genera Eubrontes, Anchisauripus and Grallator (Early Jurassic, Hartford and Deerfield basins, Connecticut and Massachusetts,USA).Journal of Vertebrate Paleontology 18,586-601.

[7]李建軍.中國古脊椎動(dòng)物志(第二卷第八冊)[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[8]Alexangder,R.M.Estimates of speeds of dinosaurs[J].Nature,1976,261:129-130.

[9]Li R.，Lockley,M.G.,Matsukawa M.，Liu M.Important dinosaur-dominiated footprint assemblages from the Lower Cretaceous Tianjianlou Formation at the Houzuoshan Dinosaur Park, Junan County, Shandong Province,China[J].Creaceous Research,2015,(52),Part A:83-100.

New Understanding on New Materials of Dinosaur Footprints in Middle-Upper Jurassic Santai Formation in Mengyin Basin of Shandong Province

LI Rihui1, LIU Mingwei2, DU Shengxian3

(1. Qingdao Marine Geology Institute of China Geological Surveying Bureau, Shandong Qingdao 266071, China; 2. No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources，Shandong Weifang 261021，China; 3. Shandong Institute of Geological Sciences，Shandong Jinan 250013, China)

Newly found and previous reported dinosaur footprints in middle-upper Jurassic Santai formation in Mengyin basin in Shandong province have been studied comprehensively. It should be classfied intoGrallatorof Sinornithoides footprints. The footprints are the records of small mammals, and not from ornithopod dinosaur. It is not only the oldest dinosaur fossils ever reported in Shandong province, but also the only evidence of dinosaur in middle-late Jurassic period.

Dinosaur footprints; middle-upper Jurassic; Santai formation; Mengyin basin; Shandong province

2015-04-29；

2015-05-20；編輯：王敏

李日輝(1961--)，男，山東招遠(yuǎn)人，研究員，主要從事古生物及海洋區(qū)域地質(zhì)研究；E-mail：rihuiliqd@qq.com

Q915

A

項(xiàng)目資助：國家自然科學(xué)基金(編號(hào)40972005)、國土資源部行業(yè)基金(1212011120105)、國土資源部海洋地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(1212011220113)