洛河寻“龙”记

乐活   科学   2024-04-11 15:35   北京  
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恐龙足迹是一类脊椎动物遗迹化石,是恐龙在具有一定湿度、黏度和颗粒度的地表停留或行走时留下的足迹所形成的化石,也是了解中生代恐龙世界的重要线索。

陕西省甘泉县恐龙足迹化石野外调查

自陕甘宁交界处白于山发源的洛河,从西北向东南一路奔向渭河。它流经黄土高原,带着泥沙一路蜿蜒前行。在志丹县和甘泉县,河流两岸的紫红色砂岩历经漫长岁月的风雨洗刷,形成了瑰丽而神奇的丹霞地貌。当流经甘泉县下寺湾镇时,洛河蜿蜒开阔,河谷群山环抱,崖壁高耸,柏树葱郁。始建于唐玄宗开元二年(714年)的香林寺就耸立在洛河南岸。
“龙爪”初现
在甘泉县下寺湾镇,沿甘泉-志丹路东南约3千米处有一条南北向的洛家沟,沟中散布着几户农家。从空中俯瞰洛家沟,如巨龙盘卧,龙身龙尾盘踞山冈,龙头伸向洛河,仿佛要饮尽河水欲腾空飞天。洛家沟山峁笼盖黄土,黄土之下裸露着灰黄色的厚层砂岩与薄层泥岩。
大约在十年前,当地村民看到城镇建房缺少石料,便利用这里丰富的砂岩资源开采石料。他们用绳锯,将石头切割成长约2米、厚约1米的长方形石板,再分割为石条,用来做房屋的地基或盖房。后来,有村民在石板上发现了巨型“龙爪”,有些已经被毁坏。因为害怕破坏了风水,所以他们关闭了石料厂。就这样,有3块带着“龙爪”,长约2.2米,宽1.2~1.8米,厚0.3~0.8米,重10余吨的巨石被遗弃在小路边无人问津。实际上,这些“龙爪”是亿万年前恐龙留下的足迹化石。2020年6月,在甘泉县开展丹霞调查的古生物专家发现了这些宝贝。
兽脚类恐龙足迹化石

在香林寺北岸的一处耕地石坎上,一块约1平方米见方的青灰色石板上排列着许多三趾的凸起的指痕,深深地吸引了在此开展丹霞调查的古生物博士李兴文的目光。这些指痕被初步认为是鳄鱼的足迹或游泳迹。

这些具有重要科研价值的古生物化石得到了陕西省地质调查院和陕西省自然资源厅的极大重视,经过与地方政府的沟通协调,动用2台挖掘机和1台吊车,一边拓宽道路一边挖掘搬运,花了一天一夜才将带有恐龙足迹的3块巨石搬运至甘泉雨岔大峡谷景区,并放置在3间“新房”中,供科学研究和游客参观。
2021年10月,在甘泉县发现的这些珍贵的古生物遗迹化石,经中国科学院南京地质古生物研究所、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和中国地质环境监测院等单位30余位专家的现场考察后一致认为:恐龙足迹化石数量丰富、保存状态好,具有很高的科研价值,且鳄鱼和恐龙的足迹化石精美保存在一起,十分罕见。
“龙”从何处来
2020年7月,陕西省地质调查院的古生物专家来到洛家沟一带,听到“龙爪”的消息后非常高兴,随即奔赴野外。经过化石产出地层追索和实地调查,科研人员在甘泉县洛家沟- 封家湾一带,先后发现了5处恐龙足迹化石地点。研究表明,甘泉县发现的足迹化石类型多样,初步识别出了兽脚类、蜥脚类和鸟脚类恐龙足迹以及鳄类足迹,总数超过200个。
蜥脚类恐龙足迹化石
2023年11月初冬,杨树金黄,寒风阵阵。陕西省地质调查院联合国家自然博物馆组成恐龙研究专家团队,与王宝鹏副研究员一起再次对洛家沟-封家湾一带的恐龙足迹和鳄鱼足迹进行了详细研究。通过对化石产地的地质环境、岩石组合、沉积构造、沉积环境和赋存层位进行分析,结合野外观察与分类、地质剖面测量和恐龙足迹详细数据测量,包括对典型足迹的拍照、翻模和素描,并对足迹的数量、大小、规模和形迹、步长、数据测量等精细研究,最后确认恐龙的类型有兽脚类、蜥脚类和鸟脚类。

次研究中发现的足迹类型多样,包括大中小型的三趾型足迹以及大型的四趾型足迹。这些保留在砂岩层底面的恐龙足迹多呈铸模形态,一些兽脚类足迹呈现似婴儿脚丫的“椭圆形”幻迹,个别出现了恐龙游泳的幻迹,保留下恐龙脚趾形成的拖曳痕迹、足部鳞片轮廓等细微特征。龟鳖类还在较软的细砂泥层中留下了罕见的指间“蹼”,十分珍贵。兽脚类足迹最长达59.7厘米。蜥脚类足迹为陕西省首次记录。在洛家沟的鄂尔多斯盆地侏罗纪湖相地层中,兽脚类、鳄类、龟鳖类的足迹及鲎卵共生共存,恐龙、龟鳖类、鲎类、鳄类和虫迹等生物遗迹共存,波痕和干裂等沉积构造保存完美,这在国内是非常罕见的。

恐龙、龟鳖类与鳄类足迹共存化石
“龙”向何处去
陕西是“龙”的故乡,流传着许多与龙有关的传说与故事。陕西也发现了大量的恐龙足迹化石,还有少量的恐龙蛋分布。其中,恐龙足迹主要分布在中生代地层中,如位于鄂尔多斯盆地边缘的神木、靖边、子洲、安塞、铜川和旬邑县一带,陕南则分布在商丹盆地的商州和山阳等地。恐龙蛋仅在陕西南部的山阳-商南红色断陷盆地中发现。
陕北神木县(今神木市)是中国古脊椎动物学开拓者和奠基人杨钟健以及法国著名古生物学家德日进于1929年首次发现并报道中国恐龙足迹的地方,由此开启了我国脊椎动物足迹化石学研究的序幕。该足迹为一枚三趾型足迹,经研究后被归入鸟脚类禽龙足迹,并被命名为“杨氏中国足迹”。此后,陕西省就不断有恐龙足迹的发现和报道,成为我国发现恐龙足迹数量和种类较多的地区之一。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、西北大学、中国地质大学(北京)、陕西省考古研究院和北京自然博物馆(今国家自然博物馆)等单位参与发现和研究了陕西省的恐龙足迹,并取得了丰富的研究成果。
1965年,西北煤田地质局在铜川市玉华镇焦坪煤矿前河露天矿发现了一块灰绿色细砂岩上保存的两枚恐龙足迹,产出层位归属于中侏罗统直罗组。该足迹于1966年经杨钟健先生研究后被命名为“铜川陕西足迹”。
2009年5月,陕西省考古研究院的胡松梅研究员在神木市栏杆堡镇邱井沟村发现了保存在同一砂岩层面、由200多枚恐龙足迹组成的8条行迹。
同年10月,北京自然博物馆与陕西省考古研究院开展联合科考,在距离邱井沟村约5千米的李家南坬村的一块巨型砂岩坠石上,发现了大量的三趾型恐龙足迹和疑似鸟类足迹,数量多达100余枚。
陕北恐龙足迹化石野外考察
2011年6月,子洲县电市镇王庄村村民在龙尾峁村公路边的一处采石场采集石料时,发现了许多三趾型、大小不一、形似鸡爪的足印遗迹,后经研究鉴定为恐龙足迹。综合研究结果显示,龙尾峁村和王庄村两个恐龙足迹地点发现的足迹类型多样、数量较多,同时包含了蜥臀类和鸟臀类恐龙的足迹,是陕西省目前发现的恐龙足迹最丰富的地点。
2014年,中国地质大学(北京)的邢立达等对咸阳市马栏镇和湫坡头镇下白垩统洛河组的恐龙足迹进行了研究,将它们归为嘉陵足迹。

2017年,陕西省地质调查院在神木市中鸡镇公格沟村的白垩系紫红色砒砂岩中,发现了5处恐龙和四足动物足迹化石,其中恐龙行迹为原始保存状态,足迹保存完好,行迹清晰、类型多样,进一步丰富了陕西恐龙足迹的分布、形态与类型。

2019年6月,陕西省地质调查院在榆林市龙洲镇白土坪村下白垩统洛河组的紫红色砂岩地层中,发现了由兽脚类恐龙足迹形成的10多条行迹。这些行迹彼此间纵横交错、长短各异,保存状态深浅不一,出露面积较大,引起了学界的关注。研究表明,这些恐龙足迹属于实雷龙和驰龙留下的珍贵足迹。

2011年以来,在陕北的子洲、安塞和甘泉等地陆续发现了多个恐龙足迹化石点,包括了兽脚类卡岩塔足迹、实雷龙足迹、鸟臀类恐龙足迹、异样龙足迹和剑龙类三角足迹,形成于1.8亿~ 1.7亿年前的早中侏罗世,表明当时作为鄂尔多斯盆地腹地的陕北地区有着非常繁盛的恐龙动物群,鄂尔多斯盆地是名副其实的“侏罗纪公园”。
陕西省恐龙足迹化石产地的分布示意图
原地埋藏的恐龙足迹化石,可以提供许多关于恐龙的生活习性、生存策略、运动速度和行走姿态等古动物学方面的重要信息。同时,研究恐龙遗迹化石,能够为揭示地球生命演化进程,探讨古地理、古环境和古生态变迁,重现地球生物多样性变化历史,以及重建当时的古地理、古气候和古环境提供特殊信息,也可以为地层划分和对比提供证据。
本研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目“陕西甘泉中侏罗统直罗组恐龙足迹化石组合及其沉积环境研究(42202028)”的支持。
作者单位:陕西省矿产地质调查中心

小知识

鄂尔多斯盆地:是地质学上的名称,一般称“陕甘宁盆地”。北起阴山和大青山,南抵陇山、黄龙山和桥山,西至贺兰山和六盘山,东达吕梁山和太行山,总面积约37万平方千米,是我国第二大沉积盆地。

幻迹:又称“恐龙幻迹”。恐龙行走时,除在地表踩下足迹外,在下面一层泥土中也会留下印迹,这种印迹就是幻迹。




END


本文为《大自然》杂志2024年第2期原创文章,未经授权不得转载或建立镜像。


排版:冯雪

编辑:李峰

审核:曾朝辉



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