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  地质与资源 2023, Vol. 32 Issue (4): 512-516  
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何立, 贠杰, 周明兴, 张亚光, 高尚, 刘洪章, 李广栋, 鲁艳明, 黄婕. 冀北滦平盆地发现早白垩世离龙类化石[J]. 地质与资源, 2023, 32(4): 512-516.  
HE Li, YUN Jie, ZHOU Ming-xing, ZHANG Ya-guang, GAO Shang, LIU Hong-zhang, LI Guang-dong, LU Yan-ming, HUANG Jie. NEW DISCOVERY OF THE EARLY CRETACEOUS Choristodera IN LUANPING BASIN, NORTHERN HEBEI PROVINCE[J]. Geology and Resources, 2023, 32(4): 512-516.  

冀北滦平盆地发现早白垩世离龙类化石
何立 , 贠杰 , 周明兴 , 张亚光 , 高尚 , 刘洪章 , 李广栋 , 鲁艳明 , 黄婕     
河北省区域地质调查院, 河北 廊坊 065000
摘要:离龙类是热河生物群具有代表性的脊椎动物,在辽西等地广泛分布,而冀北地区作为热河生物群的重要产地,在白垩纪地层中尚未发现离龙类信息.本研究在冀北滦平盆地确认了离龙类化石的存在,化石为满洲鳄未定种和离龙类未定种,产出于九佛堂组,时代为早白垩世.此次发现填补了河北省早白垩世离龙类化石的空白,为研究冀北热河生物群的生态环境和生命演化提供了新材料,对于研究中国北方热河生物群离龙类地理地史演化具有重要意义.
关键词离龙类    早白垩世    九佛堂组    热河生物群    滦平盆地    河北省    
中图分类号:Q915.86            文献标志码:A            文章编号:1671-1947(2023)04-0512-05
NEW DISCOVERY OF THE EARLY CRETACEOUS Choristodera IN LUANPING BASIN, NORTHERN HEBEI PROVINCE
HE Li , YUN Jie , ZHOU Ming-xing , ZHANG Ya-guang , GAO Shang , LIU Hong-zhang , LI Guang-dong , LU Yan-ming , HUANG Jie     
Hebei Institute of Regional Geological Survey, Langfang 065000, Hebei Province, China
Abstract: Choristodera, a representative vertebrate in Jehol Biota, is widely distributed in the western Liaoning Province. However, Choristodera in Cretaceous strata was not reported in northern Hebei Province, although it is the important producing area of Jehol biota. This study confirms the existence of Choristodera in Luanping Basin in northern Hebei and identifies the fossils as Choristodera sp. and Monjurosuchus sp., occurred in Early Cretaceous Jiufotang Formation. The discovery fills a gap of Early Cretaceous Choristodera in Hebei Province, and provides new information for the research of eco-environment and life evolution of Jehol Biota in the area, as well as the geographical evolution and geological history of the Jehol Biota in North China.
Key words: Choristodera    Early Cretaceous    Jiufotang Formation    Jehol Biota    Luanping Basin    Hebei Province    

20世纪90年代以来, 辽西凌源、义县等地热河生物群陆续报道离龙类化石, 随着研究的深入, 辽西地区逐渐成为国内离龙类化石的主要产地和研究基地[1]. 冀北地区作为热河生物群的重要产地, 在白垩纪地层中尚未发现离龙类信息, 仅在青龙地区侏罗纪髫髻山组地层内发现侏罗青龙(Coeruleodraco jurassius) [2].

滦平盆地以Lycoptera-Eosestheria-Ephemeropsis为代表的"热河生物群"属种丰富, 包括鱼类、双壳类、叶肢介类、昆虫类、螯虾类、植物化石等[3-4]. 而关于脊椎动物的研究, 仅限于下白垩统九佛堂组中的恐龙遗迹化石[5]. 因此寻找新的化石门类, 丰富滦平盆地热河生物群古生物面貌, 成为本次研究的重点.

1 化石采集地点与层位

2022年, 河北省区域地质调查院"河北省滦平县古生物化石专项调查"项目开展了系统的古生物专项调查工作, 借助化石点发掘、化石层位追索化石、样品采集与鉴定等手段, 最终在白垩纪地层中首次发现了离龙类化石.

化石产出于滦平县火斗山乡西南铃铛木沟北侧下白垩统九佛堂组一段(K1 j1), 地层产状350°∠26°, 主要岩性为砂岩、泥岩和粉砂岩(图 1). 下部为灰黄、灰色中薄层中细粒砂岩; 中部为灰、深灰色泥岩和泥质粉砂岩组合, 产出植物、叶肢介、三尾拟蜉蝣等; 上部为灰黄色厚层中砂岩夹粉砂质泥岩. 离龙类化石产出于中部深灰色薄层泥质粉砂岩内, 岩石水平层理发育, 层面呈黄褐色(图 1b).

图 1 滦平盆地离龙类化石采集地点与层位 Fig.1 Location and horizon of the Choristodera fossils in Luanping Basin a-地质简图(geological sketch map); b-化石点地层柱状图(stratigraphic column of the fossil site); 1-砾岩(conglomerate); 2-中细砂岩(fine-medium sandstone); 3-细砂岩(fine sandstone); 4-粉砂岩(siltstone); 5-泥质粉砂岩(argillaceous siltstone); 6-泥岩(mudstone); 7-页岩(shale); 8-安山岩(andesite); 9-太古宇(Archean); 10-元古宇(Proterozoic); 11-侏罗系(Jurassic); 12-大北沟组(Dabeigou fm.); 13-九佛堂组(Jiufotang fm.); 14-离龙类(Choristodera); 15-狼鳍鱼(Lycoptera); 16-叶肢介(Esthenans); 17-三尾拟蜉蝣(Ephemeropsis trisetalis); 18-植物化石(plant fossil); 19-植物碎屑(plant debris); 20-同位素样品(isotopic sample); 21-地质界线(geological boundary); 22-断层(fault)
2 化石特征

化石种类为离龙类未定种(Choristodera sp.)和满洲鳄未定种(Monjurosuchus sp.).

标本a为头骨、颈椎、脊椎、肋骨等. 头骨为下颞孔后部, 椭圆形, 大小2.8 cm × 2.0 cm, 下颞孔关闭, 构成下颞孔的方颧骨、鳞骨具瘤状纹饰(图 2a上), 据此鉴定为满洲鳄未定种. 颈椎与背椎为双平型, 符合离龙目的性状特征, 椎体侧面出现内凹. 肋骨增粗, 背肋骨末端膨大, 为典型的离龙类脊椎[6], 保存有腰带的骨骼(图 2a下). 与其他离龙类一样, 发育有腹膜肋(图 2a上), 呈轻微弯曲的纺锤形, 中间结构无明显前突且较窄, 表明腹膜肋中间结构结合紧密.

图 2 滦平盆地离龙类标本 Fig.2 Choristodera fossil samples from Luanping Basin a-满洲鳄躯干标本(trunk of Monjurosuchus sp.); b-满洲鳄尾部标本(tail of Monjurosuchus sp.); c-离龙类前肢标本(forelimb of Choristodera sp.)

标本b为关联保存的尾椎(图 2b), 与a产于同一层位, 不同个体. 长约13 cm, 仅见椎骨12节, 其余风化缺失, 椎体双平型, 椎弓高且与椎体近垂直, 为典型的离龙类脊椎[7]. 鉴定为满洲鳄尾部骨骼.

标本c为右侧前肢, 肱骨、尺骨、桡骨和指骨保存清晰, 其尺桡骨关节头圆钝, 为离龙类特有形态(图 2c). 此标本产自满洲鳄标本之下约10 cm, 同层位未发现其他具明显鉴定特征的骨骼, 故定名为离龙类未定种. 前肢骨骼各关节铰接完好, 肱骨中轴较短, 两端扩张, 其中远端膨大程度大于近端, 尺桡结合面较为发育, 可见明显突起结构, 腕骨4块.

3 时代及归属

20世纪70年代, 前人在滦平盆地早白垩世地层中划分出一套特殊的陆源沉积岩--西瓜园组, 位于大北沟组之上, 九佛堂组之下[8]. 1996年《河北省岩石地层》将该套地层厘定为九佛堂组[9], 2017年《中国区域地质志·河北志》将西瓜园组正式归并于九佛堂组下部[10].

本次研究对离龙化石产出层位之下的大北沟组顶部安山岩进行了U-Pb同位素测年, 加权平均年龄为130.2 ± 0.6 Ma. 因此产出于九佛堂组的离龙类化石地质时代为早白垩世, 绝对年龄晚于130 Ma(图 1b).

4 认识

1) 本次发现填补了河北省早白垩世离龙类化石的空白, 丰富了冀北热河生物群研究材料.

2) 离龙类化石呈集中产出和关联保存的特征, 具体表现为多个个体、不同部位的骨骼碎块集中产出, 印证了该类群生物的群居特征, 暗示该区有较大的离龙类骨骼化石产出潜力.

3) 离龙类是热河生物群中的顶级捕食者[11], 冀北离龙类化石的发现反映早白垩世滦平盆地具有温暖适宜的气候和充足丰富的食堂物来源. 该发现对研究生物多样性具有重要意义, 为今后研究冀北热河生物群的发展演化奠定了基础.

4) 研究显示, 辽西地区离龙类化石多产出于白垩系, 且时限集中于126~120 Ma [1]. 滦平盆地离龙类化石时代与辽西基本一致. 本次发现扩大了白垩纪离龙类群的地理分布, 对于研究中国北方热河生物群离龙类地理地史演化具有重要意义.

致谢: 感谢中国科学院古脊椎动物与古人类研究所易鸿宇老师在化石鉴定工作中给予的帮助; 感谢河北省区域地质调查院孙肖总工程师在成文过程中给予的宝贵建议.

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