楊春燕 蔣興奎 李 奎 柳偉波 烏尼拉哈
(1.成都理工大學(xué) 博物館,成都610059;2.四川省地勘局404地質(zhì)隊(duì),四川 西昌615000)
四川盆地的恐龍腳印化石非常豐富,在彭州、峨眉、岳池、資中、會(huì)理、昭覺等地均有發(fā)現(xiàn)[1-4]。其中資中縣是發(fā)現(xiàn)恐龍腳印最多的地方之一,目前,已發(fā)現(xiàn)五馬資中足跡Zizhongpus wumaensis Young & Young,1987;小重慶足跡Chongqingpus microiscus Young & Young,1987;水南沱江足 跡 Tuojiangpus shuinanensis Young &Young,1987;雞 爪 石 巨 大 足 跡 Megaichnites jizhaoshiensis Young & Young,1987;五皇船城足跡 Chuanchengpus wuhuangensis Young &Young,1987;以及碾盤山金李井足跡Jinlijingpus nianpanshanensis Young & Young,1987[1]等。以上前5屬5種足跡均產(chǎn)自五皇鄉(xiāng),層位為中侏羅統(tǒng)的新田溝組。最后1屬1種產(chǎn)自金李井鄉(xiāng),層位為中侏羅統(tǒng)沙溪廟組下段(J2s1)。
本文記述的恐龍腳印化石,位于四川省資中縣金李井鎮(zhèn)碾盤山村曾家院壩,如圖1所示?;c(diǎn)的層位為中侏羅統(tǒng)沙溪廟組下段,其地層剖面如圖2所示。
恐龍腳印化石產(chǎn)自中侏羅統(tǒng)沙溪廟組下段的砂巖層面上(圖2)。沙溪廟組下段主要由灰、紫灰色厚層至塊狀中—細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖或長(zhǎng)石砂巖與紫紅色、暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成2~3個(gè)不等厚韻律層,厚111~145m。與下伏地層自流井組(J1-2z)假整合接觸。恐龍腳印化石所在的厚層紫灰色砂巖層面稍傾斜,其傾向?yàn)?1°,傾角為7°。
圣靈山船城足跡(新種)化石描述如下。
圖1 資中恐龍腳印化石點(diǎn)的地理位置Fig.1 The locations of the dinosaur footprints from Zizhong
圖2 資中恐龍腳印化石點(diǎn)地層剖面示意圖Fig.2 The sketch map of the stratigraphic section of the dinosaur footprints from Zizhong
種的特征 個(gè)體小,無前足足跡,但具尾跡。足跡長(zhǎng)7.2cm,寬8.7cm。兩足行走,三趾型,趾行式。Ⅱ趾和Ⅳ趾較短,呈橢圓形。Ⅲ趾粗長(zhǎng),呈長(zhǎng)橢圓形。趾間角為Ⅱ32°Ⅲ32.1°Ⅳ。足長(zhǎng)與足跡復(fù)步長(zhǎng)之比為1∶6.6。行跡呈直線,步角度為149°。
詞源 “shenglingshan”,為腳印化石產(chǎn)地附近“圣靈山”的漢語拼音。
正 型 標(biāo) 本 ZJP403、ZJP404、ZJP405、ZJP406,標(biāo)本收藏于成都理工大學(xué)博物館。
產(chǎn)地和層位 資中縣金李井鎮(zhèn)碾盤山村,中侏羅統(tǒng)沙溪廟組下段(J2s1)。
圣靈山船城足跡共有12個(gè)足跡,按造跡恐龍的移動(dòng)方向順序編號(hào),第1個(gè)為右后足足跡,最后一個(gè)即第12個(gè)為左后足足跡,如圖3。
圖3 圣靈山船城足跡的行跡Fig.3 Trackways of the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
單個(gè)足跡寬約為87mm,各趾同寬,為18 mm。Ⅱ趾長(zhǎng)約36mm,Ⅳ趾長(zhǎng)約40mm,Ⅲ趾最長(zhǎng),平均長(zhǎng)度為72mm,略小于Ⅱ趾、Ⅳ趾的2倍長(zhǎng)。3個(gè)功能趾呈扇狀分布,Ⅱ趾和Ⅲ趾的間距,約與Ⅳ趾和Ⅲ趾的間距等長(zhǎng)。趾間角在各足跡中有差異,即Ⅱ17°~48°Ⅲ18°~43°Ⅳ,但均為<45°的銳角,數(shù)據(jù)見表1。在第1~4個(gè)足跡中,Ⅲ趾的近端最靠后,遠(yuǎn)端位于整個(gè)腳印的最前端;在第5~7個(gè)以及第12個(gè)足跡中,Ⅱ趾、Ⅲ趾、Ⅳ趾的近端并列,Ⅲ趾的遠(yuǎn)端位于最前端;在第8~11個(gè)足跡中,Ⅱ趾、Ⅳ趾的近端并列位于整個(gè)足跡的后端,即位于Ⅲ趾的側(cè)后方,Ⅲ趾的近端略靠前,而遠(yuǎn)端位于整個(gè)足跡的最前端。各足跡的測(cè)量值見表1。
圣靈山船城足跡具有爪印。各個(gè)足跡Ⅲ趾的爪印明顯,即Ⅲ趾遠(yuǎn)端的深度明顯比近端和中部有增加,此特點(diǎn)在足跡5~7中Ⅲ趾的爪印尤為顯著,如圖4所示。用水填充足跡之后,足跡6的Ⅲ趾的爪?。▓D4-D)深有5mm,足跡7的Ⅲ趾(圖4-F)的爪深有3mm。在前部足跡(第1~3個(gè)足跡)中,Ⅱ趾爪印呈倒立的圓錐狀,爪深約為3mm,Ⅳ趾的爪印不明顯。在中部足跡中,Ⅱ趾爪印呈圓形,Ⅳ趾的爪印比Ⅱ趾的纖細(xì),呈線狀,深度略同。
表1 圣靈山船城足跡測(cè)量值Table 1 Measurements of the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
圣靈山船城足跡的行跡規(guī)則,各個(gè)腳印左右循環(huán),重復(fù)交替。該行跡的單步長(zhǎng)約為240mm(表2),單步長(zhǎng)與足跡長(zhǎng)的比值為3.1~3.8,此比值呈增大趨勢(shì),如圖5所示。復(fù)步長(zhǎng)約為475 mm,復(fù)步長(zhǎng)與足跡長(zhǎng)的比值為5.0~7.3,此比值呈增大趨勢(shì)。步角度為148°,行跡外寬為166 mm,行跡較窄,行跡外寬與足跡寬的比值在2.7~1.5之間,此比值呈減小趨勢(shì),如圖5所示。
恐龍的行走速度的計(jì)算公式[5]為
其中:g為重力加速度(g=9.8m/s2);lS為復(fù)步長(zhǎng),在表2中列出該行跡的復(fù)步長(zhǎng),取其平均值為475.5mm;h為臀部高,一般為足長(zhǎng)的4倍。由于該行跡的腳印只保存了三趾(Ⅱ趾、Ⅲ趾和Ⅳ趾),沒有保存趾墊。因此,足長(zhǎng)相當(dāng)于Ⅲ趾長(zhǎng),即71.9 mm。那么,臀部高h(yuǎn)=4×71.9=287.6mm。根據(jù)上述公式和數(shù)據(jù),該造跡恐龍的移動(dòng)速度見表2。
表2 圣靈山船城足跡的行跡測(cè)量值Table 2 Measurements of the trackways of the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
圖4 圣靈山船城足跡Fig.4 Footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
圖5 圣靈山船城足跡的單步長(zhǎng)、復(fù)步長(zhǎng)以及行跡外寬與行走速度的走向Fig.5 Pace length,stride length and external trackway speed of the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
根據(jù)相對(duì)復(fù)步長(zhǎng)(lS/h),可判斷造跡恐龍的移動(dòng)狀態(tài),lS/h <2.0為正常行走,2.0≤lS/h <2.9為小跑,lS/h ≥2.9為奔跑[5]。
該行 跡 的lS/h =475.5mm/287.6mm=1.65<2.0,因此圣靈山船城足跡顯示造跡恐龍正在行走,應(yīng)為行走跡(walking gait)。行走速度越來愈快,數(shù)據(jù)見表2。
圣靈山船城足跡除了保存有清晰的12個(gè)足跡以外,還保存了部分尾部印痕,簡(jiǎn)稱尾跡(tail trace)。圣靈山船城足跡的伴生尾跡分3截保存,第1截尾跡從足跡1的后方延續(xù)到足跡3的左前方,長(zhǎng)約1.12m,如圖6所示。第2截尾跡位于足跡5的Ⅱ趾后方,較短,長(zhǎng)僅為40mm。第3截尾跡從足跡5的Ⅲ趾遠(yuǎn)端延續(xù)到足跡6的Ⅱ趾近端。這3條尾跡約等寬,為15mm。
圖6 圣靈山船城足跡的尾跡Fig.6 Tail trace of the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.
目前,國(guó)內(nèi)外發(fā)現(xiàn)的虛骨龍足跡的化石點(diǎn)較多,下文分別將國(guó)內(nèi)外虛骨龍足跡與圣靈山船城足跡進(jìn)行比較。
目前,國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的虛骨龍Coelurosauria主要有2個(gè)科:安琪龍足跡科Ichnofamily Anchisauripodidae和迅跑龍足跡科Ichnofamily Dromaeosauridae。
安琪龍足跡科有如下6屬10種(表3):翹腳龍足跡屬Grallator Hitchcock 1958Lull 1904的峨眉蹺腳龍足跡Grallator emeiensis Zhen et al.,1995[3],泥濘翹腳龍足跡Grallator limnosus Zhen et al.,1986[5,7]和斯氏蹺腳龍足跡 Grallator s-satoi Yabe et al.,1940[1,7,9-13];分叉翹 腳龍足跡屬Schizograllator Zhen et al.,1986的小河壩分叉翹腳龍足跡Schizograllator xiaohebaensis Zhen et al.,1986[5,7];似虛骨龍足跡屬Paracoelurosaurichnus Zhen et al.,1986的孤獨(dú)似虛骨龍足跡Paracoelurosaurichnus monax Zhen et al.,1986[5];資 中 足 跡 屬 Zizhongpus Young et Young,1987的五馬資中足跡Zizhongpus wumaensis Young & Young,1987[3,4];重 慶 足 跡 屬 Chongqingpus Young &Young,1987的南岸重慶足跡Chongqingpus microiscus Young & Young,1987[3,4],野苗溪重慶足跡Chongqingpus yemiaoxiensis Young &Young,1987[3,4]和 小 重 慶 足 跡 Chongqingpus microiscus Young & Young,1987[3,4];沱江足跡屬Tuojiangpus Young et Young,1987的水南沱江足跡Tuojiangpus shuinanensis Young &Young,1987[3,4]。
迅跑龍足跡科只有1屬1種(表3),即快盜龍足跡屬Velociraptorichnus四川快盜龍足跡Velociraptorichnus sichuanensis Zhen et al.,1995[3,4]。
表3 國(guó)內(nèi)虛骨龍足跡的特征Table 3 Comparison between the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis and Coelurosauria of China
此外有3個(gè)未定科的虛骨龍足跡屬(表3),分別為:(1)萊陽足跡屬 Laiyangpus Young,1960,其屬型種為出土于山東萊陽的萊陽組(J3)的劉氏萊陽足跡Laiyangpus liui Young,1960[7,12];(2)陜 西 足 跡 屬 Shanxipus Young,1966,其屬型種為陜西銅川直羅組(J2)的銅川陜西 足 跡 Shanxipus tungchuanensis Young,1966[1,7,13-15];(3)張 北 足 跡 屬 Changpeipus Young,1966,屬型種為石炭張北足跡Changpeipus carbonicus Young,1966[11-15],該屬還有河北灤平晚侏羅世的灤平張北足跡Changpeipus luanpingeris Young,1979[16]和云南早侏羅世祿豐組的棋盤張北足跡Changpeipus pareschequier Xing et al.,2009[17]。邢立達(dá)等認(rèn)為灤平張北足跡是石炭張北足跡的未成年體的后足跡,兩者同物異名[17]。
以上為目前國(guó)內(nèi)已正式命名的虛骨龍次亞目足跡的10屬15種,各屬種的特點(diǎn)列于表3中,其中下劃線表示其明顯區(qū)別于圣靈山船城足跡的特點(diǎn)。
此外,國(guó)內(nèi)還有多個(gè)地方有三趾恐龍足跡(tridactyl/three-toed dinosaur tracks)的報(bào)道,例如,河北赤城的窄足龍足跡Therangospodus isp.Xing et al.,2011[18];遼寧北票[19]、河北灤平[20]、遼寧阜新[21]、四川天 全[22]、安徽休寧[23],這些足跡均為三趾型,其分類位置均尚未明確,其特點(diǎn)與圣靈山船城足跡的特點(diǎn)列于表4,與圣靈山船城足跡的不同點(diǎn)已用下劃線標(biāo)出。
虛骨龍類(Coelurosauria)在國(guó)外通常被稱為小型獸腳類(gracile theropods)。小型獸腳類恐龍的足跡(gracile theropod footprints/tracks)在全球均有分布,例如,英國(guó)晚三疊世的小型獸腳類足跡[24,25],泰 國(guó) 白 堊 紀(jì) Kohrat Group 的 小 型 獸腳類恐龍足跡Siamopodus khaopaiensis Lockley et al.,2006[26],韓國(guó)西南部的恐龍足跡[27],克羅地亞的腔尾龍足跡Coelurosaurus[28],以上各小型獸腳類恐龍足跡與圣靈山船城足跡的特點(diǎn),列于表5中,下劃線表示其區(qū)別于圣靈山船城足跡的主要特點(diǎn)。
通過與國(guó)內(nèi)外的虛骨龍足跡和小型獸腳類恐龍比較分析后,發(fā)現(xiàn)圣靈山船城足跡[3,4]與以上各屬種的區(qū)別較大,不宜歸入以上的屬種,而與五皇船城足跡較為相似,表6是2個(gè)船城足跡的五皇種C.wuhuangensis和圣靈山種C.shenglingshanensis的比較。
船城足跡Ichnogenus Chuanchengpus Young et Young,1987是楊興隆等人[3]命名的恐龍足跡屬,其屬型種為五皇船城足跡Chuanchengpus wuhuangensis Young et Young,1987,為爬行動(dòng)物未定科的屬種。船城足跡具三趾等特點(diǎn)(表6),與安琪龍足跡科的各屬種(見表3)相似,而與迅跑龍足跡科四川快盜龍具兩個(gè)功能趾(見表3)的特點(diǎn)明顯不同。因此,將船城足跡Chuanchengpus歸入安琪龍足跡科。
表4 圣靈山船城足跡與國(guó)內(nèi)分類位置不明的三趾恐龍足跡的比較Table 4 Comparison between the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis and the three-toed dinosaur(unassigned species)from China
表5 圣靈山船城足跡與國(guó)外小型獸腳類足跡的比較Table 5 Comparison between the footprints of Chuanchengpus shenglingshanensis and the three-toed dinosaur(unassigned species)from other countries
表6 五皇船城足跡與圣靈山船城足跡的比較Table 6 Comparison between the footprints of Chuanchengpus wuhuangensis and
Chuanchengpus shenglingshanensis
綜上所述,圣靈山船城足跡與國(guó)內(nèi)外的虛骨龍足跡屬種均不相同,因此建立新種圣靈山船城足跡Chuanchengpus shenglingshanensis ichnosp.nov.,歸于船城足跡屬 Ichnogenus Chuanchengpus Young et Young,1987,安琪龍足跡科Ichonofamily Anchisauripodidae。
在資中采集圣靈山船城足跡的原始資料期間,得到資中縣國(guó)土資源局、金李井鎮(zhèn)碾盤山村委及村民的支持,司毅、李志廣和陳天佑參與了野外工作。在此一并向他們表示誠(chéng)摯的謝意。
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