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第一章 第二节 地球霸主恐龙的足迹

来源:《鄂托克旗史迹拾遗》 作者:甄自明编著 人气: 发布时间:2024-11-15
摘要:看见雪地上的一片片竹叶和一朵朵梅花足迹,您可能马上就能联想到,那里有可能刚刚有过一阵鸡飞狗跳。看见几天前留在池塘边软泥地上的一片脚印,您如果足够仔细,甚至能分辨出哪些是自己踩下的,哪些是同伴踩下的。但是,当看见岩层上大大小小的坑,您会做一
        看见雪地上的一片片“竹叶”和一朵朵“梅花”足迹,您可能马上就能联想到,那里有可能刚刚有过一阵鸡飞狗跳。看见几天前留在池塘边软泥地上的一片脚印,您如果足够仔细,甚至能分辨出哪些是自己踩下的,哪些是同伴踩下的。但是,当看见岩层上大大小小的坑,您会做一番时空穿梭,联想到那可能是亿万年前恐龙留下的脚印吗?接下来我们详细地了解一下中生代时的鄂托克及驰名中外的鄂托克恐龙足迹化石。
        一、中生代的鄂托克
        (一)中生代鄂托克地区生存环境
        距今1.25亿年,那时属于地球地质时期的白垩纪早期,美丽的鄂托克地区气候温暖、潮湿,到处郁郁葱葱,湖光山色,一片迷人的景色。绿色的蕨类植物覆盖着这片土地,为当时地球的霸主提供着源源不断的食物。
        在1.25亿年前的白垩纪早期,鄂托克地区是一片湖泊滩地。虽然附近不断有火山喷发,许多恐龙还是来到湖边生活。恐龙在滩地上行走的时候留下了无数的脚印。这些脚印经过地壳运动、成岩作用最后有少部分随着当时的泥土变成了石头,后来又经过地壳的上升运动,出露在鄂托克地区中南部的查布地区。
        当时在这里生活的恐龙有巨大的蜥脚类恐龙,比如雷龙、鄂托克龙、查干诺尔龙等,它们以种群的形式生活在鄂托克地区。干旱的季节,到处青黄不接,为了生存,它们不得不大范围走动寻找食物,甚至迁徙到其他地方。在湖水刚刚退去的湖边,可能还有一些奄奄一息的植物,恐龙们即使很累,还是要为这些根本不够裹腹的一点点食物而拼命奔波。

 
        正在蜥脚类恐龙饥寒交迫的时候,又来了一些食肉恐龙,有巨齿龙、单脊龙,还有许多叫不上名字的食肉恐龙。这些食肉动物,也同样很长时间没吃东西了,它们看见成群的蜥脚类恐龙在这里,便以最快的速度冲向蜥脚类恐龙群,冲散了蜥脚类恐龙的队伍,咬死了一些年幼或者体弱的蜥脚类恐龙,把它们当成自己的美餐。
        兽脚类恐龙的奔跑速度比蜥脚类恐龙快很多。根据足迹测定食肉恐龙的奔跑速度,在鄂托克地区跑得最快的能达到每小时41千米,这也是目前发现的世界上跑得最快的恐龙。
        火山爆发产生的火山灰给鄂托克的土地施了很好的无机肥料,伴随雨水来临,这里又长起了茂盛的植物,吸引了许多蜥脚类恐龙前来取食。兽脚类恐龙随之而至。以前旱季的场面再次重现,就这样年复一年,循环往复。火山不见得每年喷发,但是,雨季和旱季却永远交替出现。这种光景在鄂托克地区持续了几十万年到上百万年。
        在白垩纪早期,除了恐龙以外还有许多其他种类的生物。水中游弋着狼鳍鱼,还有古鳖、伊克昭龙等爬行动物。陆地上有茂密的森林,其中生活着许多昆虫。空中早已经有了鄂托克鸟和华夏鸟,与恐龙和平共处。
        (二)恐龙足迹形成的原因
        恐龙,这种传奇的生物在地球上生存了上亿年之久,是中生代地球的统治者,对周围的一切施加着特殊的影响。虽然这些庞然大物已经灭绝了6000多万年了,可是它们巨大的骨骼化石仍然捍卫着自己那份王者的尊严,在博物馆里向我们诉说着过去的辉煌。
      除了那硬邦邦的骨头架子以外,恐龙还留下了许多其他踪迹以供人们研究,这些踪迹包括它们的足迹、蛋、粪便、皮肤印痕等等。恐龙足迹其实是脊椎动物足迹化石的一种,是恐龙在湿度、黏度、颗粒度适中的地表行走留下的脚印所形成的化石。
      大家看到印在石头上的脚印,以为是强大的恐龙直接在石头上踩成脚印。其实这是一种误解。实际上恐龙就是一类普通的动物,它们的脚印和其他动物,包括我们人类一样,也是在踩沙滩、泥地等硬度适中的地方才能够留下。那么,它们怎么又变成印在石头上的脚印呢?
      实际上,大多数足迹在沙滩上被踩下以后不久就会被后来的风吹、日晒、雨淋,甚至其他动物的踩踏而消失了。只有少部分被后来的泥沙迅速掩埋,形成化石。最后保存足迹的地面被原样石化成岩石以后,脚印也被保存了,看上去是印在石头上的脚印。恐龙足迹的形成和保存环境是十分少见的,所以恐龙足迹就显得更加珍贵。
      首先,要求地表湿度、黏度、颗粒度都比较适中。恐龙一生会走许多路,而只有走在这种地表上才会留下印迹。这种地表一般都会出现在湖滨、海滨及河流边上的河滩地上。恐龙在干燥的土地上、山坡上或石头上行走就不会留下痕迹。
      其次,留下痕迹之后应迅速被沉积物掩埋,若不迅速掩埋,用不了多久就荡然无存了。
      最后,埋藏后需要地壳下降,使保存足迹的泥沙经过成岩作用的过程变成石头,否则,就会在其被石化之前被冲刷掉。
      足印一般在松软的地带形成,所以泥土的质量对于形成足印的形态至关重要。在一般易于形成足印的水边,常见沙质和泥质两种类型的岸体。在沙质的岸边,含水分多的地方较容易形成化石,而含水分少的干沙子,踩上去几乎不留什么痕迹。而且沙子越粗,脚印的轮廓越模糊。相对于沙质的岸边而言,泥质的岸又有它独特的特点:如果泥比较干,形成的足印就粗糙一点;如果泥很湿,则成片的泥会粘在恐龙的脚底,地上留下的足印是模模糊糊一大片,而带着泥的脚再次着地时,地上又成了一片泥坯,所以这种足印形成的化石往往不能鉴定。此外,地表的形态在恐龙足印的形成过程中也是很重要的一个因素。所以我们现在发现的恐龙足迹的化石是千百万恐龙脚印中的幸存者。
      (三)鄂托克地区恐龙足迹的分布与特征
        中国目前所知最早的恐龙足迹是在1929年被发现的。中国地质学家和古生物学家杨钟健和德国专家德日进在陕西省神木地区考察时发现了一个禽龙的足迹,近三十年之后的1958年,这个足迹被命名为杨氏中国足迹。
      鄂托克地区恐龙足迹化石散布在阿尔巴斯苏木的马新呼都格、都斯图河以及哈达图到阿如布拉格一带500多平方千米的范围内。发现的恐龙足迹已经达到数千枚。大多为连续的行迹,包括吃肉的兽脚类恐龙足迹,长脖子、长尾巴、四足行走的蜥脚类恐龙足迹,同时还发现了大量的鸟类足迹。
      恐龙足迹大多数以原始的下凹形式保存。保存足迹的岩层多为比较坚硬的砂岩层面。所有产足迹层位的倾角都很小,地层近乎水平。岩层出露,一般暴露在高地顶端或者干枯的河床上。而在高地顶端的足迹化石由于长期的风化作用保存状况都不好。河床底部由于刚刚被洪水冲刷出来,层面上足迹化石的保存状态很好。由于层面比较平缓,一旦出露就是大范围的,所以在每个出露的地方都有可能发现更多足迹。
      查布地区含足迹层位都是河湖相、碎屑岩沉积,沉积地层属于湖滨相或者河漫滩沉积。在许多地方可见到大量波痕。根据专家推测,这些地层是在半干旱的湖泊环境中形成的。只有趋于干旱的湖泊,才能不断暴露出大量的湖滨、河漫滩等适合留下足迹的地方。
      所有保存恐龙足迹的岩性都基本相同:浅灰色及浅黄色细砂岩,岩石成分中度分选,局部地区夹粉砂岩、泥岩以及河流相砂岩。砂岩中钙质成分丰富,而且岩石的表面有大量的波痕。由于在恐龙足迹分布的区域经常出现洪水冲刷的沟塞,所以经常能见到小范围的断崖,可以清晰地观察到杂色泥岩、河床砂岩以及砾岩组成了恐龙足迹产区的岩性特征。这是因为在查布地区砂岩比较坚硬,在差异风化中能够保存,而那些保存了足迹的泥岩,很快就被风化了,所以不易在泥岩表面发现恐龙足迹。
      在保存足迹的岩层中还发现了许多火山灰的沉积,这说明在1.25亿年前后的一段时间内,查布地区附近有火山喷发,使火山灰落在恐龙活动的区域。这种火山灰对恐龙的生活造成了很大影响。一方面,在火山喷发的时候,造成空气污染,空气中弥漫的火山灰会使恐龙呼吸困难,有些火山灰浓厚的地方甚至会造成恐龙的直接死亡。另一方面,由于土壤中混进了火山灰,土壤的肥力增强,火山活动间歇期,湖边会长出更好的植被,为恐龙提供了丰富的食物,又吸引恐龙前来享受“美味佳肴”。就这样,恐龙来来去去在查布地区生活了几百万年的时间。
      二、查布恐龙足迹
      截至目前,在查布地区一共发现16个可靠的足迹化石点。这些化石点大多集中在查布苏木以西10千米到20千米的范围内。最北部的化石点是6号点,最南部的化石点是4号点。两个点相距30多千米。最东部的化石点是9号点,层位最低,属于罗汉洞组。都斯图河是本区域最大的河流,河水向西流入黄河。在都斯图河流域又有许多季节性河流,将本区域冲刷出许多沟壑。鄂托克地区的雨季在每年的7-8月份。每次雨季都可冲刷出许多新的恐龙足迹。
      (一)1号点
        在1号点共发现5条行迹,包含31个食肉的兽脚类恐龙足迹,未见蜥脚类足迹。在恐龙足迹之间还发现一些凌乱的鸟类足迹。1号点的兽脚类恐龙足迹基本包含两种类型:较大型的兽脚类恐龙足迹属于巨齿龙类,其经过鉴定属于亚洲足迹。而小型恐龙足迹属于虚骨龙次亚目中的奔龙类或者秀颌龙类。值得注意的是,在辽西地区的下白亚统中发现了许多长羽毛的恐龙都属于奔龙类或者秀颌龙类。
      (二)4号点
        鸟类足迹在恐龙足迹层位之下12厘米的地方。由于保存凹型鸟类足迹多岩层为泥岩,很容易风化。因此,大部分鸟类足迹均以铸模的形式保存在上面岩层的底层面。而其上面的岩层正是保存恐龙足迹的钙质砂岩。这样在散落下来的岩石上正面可见到下凹的恐龙足迹,背面可见到凸出的鸟类足迹铸模。4号点的岩石上部保存了食肉的兽脚类恐龙足迹,下部的岩石上保存有鸟类足迹。
      (三)5号点
        5号点是查布地区保存足迹最丰富的地点,分布范围也最广泛,以至于在5号点范围内又分出了几个次一级化石点,分别是5①、5②、5③、5④、5⑤等。5号点的大部分足迹位于季节河河床的底部,每年雨季之后都有大量的新足迹被冲刷出来,由于遭受风化比较少,5号点的足迹化石都比较清晰完整。
        5③号点:5③号点是2000年考察测量的一个足迹化石点,位于5①号点正北方向60米的地方。在这里发现了74枚兽脚类恐龙足迹,没有发现蜥脚类足迹。5③号点是查布地区保存最精彩的恐龙足迹化石地点,包含有15个足迹组成的恐龙拐弯的行迹,还有奔跑恐龙的行迹。另外,这里保存的足迹化石还十分精美。5③号点位于平坦的河床底部,每次下雨都有大量河水从足迹上面流淌,使保存足迹的岩层很快崩塌。因此,在这个化石点上,保存足迹化石的最好办法就是采集或者抢救性发掘,放入室内进行保护。而且,每年雨季过后都会有保存精美的恐龙足迹再次暴露出来。
        在5③号点发现一串足迹,其间距很大。足迹一般长28厘米左右,可是足迹单步竟长达2.8米,复步长为5.6米。这样复步长与足长之比就达到20∶1。根据公式计算其奔跑速度达到43.85千米/小时。这可比百米短跑世界冠军的速度还要快!
        在5③号点还发现了一串拐弯的食肉恐龙足迹。究其形成原因,很可能是当它正在行走的时候,看见不远处有个受伤的食草恐龙,便改变了原来的行进方向,向着受伤恐龙奔去。
        5④号点:5④号点位于一条干涸的河床边,层位比上述发现兽脚类恐龙足迹的5①号和5②号点高出8米。5④号保存的几乎完全是蜥脚类足迹,只发现一枚兽脚类足迹。 这里的足迹个体很大,后足足迹长都在60厘米以上。这里共发现近50个蜥脚类足迹,为无规则分布。这个层面上的足迹都很深,周围起来的沉积物挤压脊也很发达。但是,没有识别出行迹。根据一些后足印记的长轴方向为南北方向,我们判断这些足迹的前进方向是向北行走。
        5⑤号点:位于5①号点北方800米的地方,位于同一条季节河的下游,是5号点各处足迹化石海拔最低的地方。这里发现了三种类型的恐龙足迹,大型蜥脚类、小型蜥脚类和兽脚类。三种类型的足迹保存在同一个层位,由于大型蜥脚类足迹风化比较严重,已经辨认不出层面构造。这些大型蜥脚类足迹形成一条行迹,属于巨龙科雷龙足迹。值得注意的是在这条行迹中,我们不仅仅能见到行迹的平面大小和形状,而且还可以见到足迹的深度。由于河水的冲刷,河岸恰巧达到足迹边缘,使足迹的侧面在河岸的垂直剖面中暴露了出来。在足迹中充填了与上部岩层岩性相同的岩石——黄白色砂岩,在原来恐龙留下的足迹坑内形成一个铸模。以如此大规模铸模形式保存的恐龙足迹在世界上尚属首例,从铸模中可以清晰地看到恐龙脚踩下、拔出的痕迹,从而推断出恐龙当时行走时踩入和拔出的方向。
        足迹铸模以北7米的地方,与大型蜥脚类同一层面上暴露出9个小型蜥脚类足迹和9个兽脚类足迹。保存足迹的层面上有明显的波痕。由于暴露出的时间比较短,因此足迹清晰。
        在大铸模北侧的蜥脚类足迹很小,可以见到明显的脚趾痕迹。在小型蜥脚类足迹之间穿插着几枚兽脚类足迹。在5⑤号点发现的这种大型蜥脚类足迹和小型蜥脚类足迹保存在一起的现象,在鄂托克旗查布地区尚属首次发现。经鉴定,小型蜥脚类足迹也属于同一种类的恐龙足迹——雷龙足迹。因此可以推断是同一类群的不同年龄的恐龙在一起群居生活。它们一起向正南方行进。
       通过对5⑤号点足迹的详细研究,可以推断出当时的情景:有一个以植物为食的蜥脚类恐龙家庭从这里走过。这是个巨龙的家庭,一只成年的巨龙带着自己的孩子边走边吃着湖边的鲜嫩植物,这时来了几只肉食性恐龙,看到了幼小的巨龙,感觉这是来之不易的美味。可是成年巨龙一直保护在幼龙左右,食肉恐龙一直找不到机会。突然,成年巨龙脚下一滑,由于身体太重了,后脚陷入了泥潭。这时,食肉恐龙迅速奔向幼小的巨龙,已经咬到了小恐龙的身子。陷在泥潭里面的成年巨龙在情急之下迅速拔出了陷入泥潭的后脚,冲了上来,将食肉恐龙赶走。食肉恐龙还是不甘心,一直尾随着这个恐龙家庭,寻找着时机……
        (四)8号点
        在8号点,科学家发现了一个以前从来没有记录过的新类型恐龙足迹,为巨齿龙足迹新类型,它被命名为洛克里查布足迹。当时在这个点上一共发现了恐龙足迹91个,包括兽脚类足迹20个和蜥脚类足迹71个。2006年,鄂托克旗国土资源局对这个化石点进行了保护,在现场建立了“内蒙古鄂托克旗野外地质遗迹博物馆”。将这些恐龙足迹作为博物馆的主要展品。在建设博物馆的过程中,又清理发现了更多的恐龙足迹,到博物馆建设完成对外展出时,一共发现恐龙足迹347个,包括283个蜥脚类足迹、64个兽脚类足迹。同时在后来的考察中识别出几条蜥脚类的行迹。
        在8号点中,绝大多数都是以植物为食的蜥脚类恐龙的足迹。足迹分布非常零乱,没有像6号点那样显示出明显的行迹方向,而且个体大小不一。最大的足迹直径达到1.18米。在零乱的蜥脚类足迹中穿插着一些兽脚类足迹。这些兽脚类足迹的个体在查布地区也是最大的,达到58.2厘米。兽脚类足迹的分布也很凌乱,只识别出洛克里查布足迹正型标本的连续4个足迹组成的行迹,其余的仅有个别的单步和复步。
        这里的蜥脚类足迹种类比较单一,仅有一个种,即伯德雷龙足迹。而兽脚类恐龙足迹种类则比较丰富,至少包括三个种类的兽脚类恐龙足迹,除了上面提到的洛克里查布足迹之外,还有亚洲足迹等。
        在建设野外地质遗迹博物馆期间,在8号点北侧250米的地方又发现了一串兽脚类足迹,经鉴定,它们与8号点中保存的兽脚类足迹为同一类型。当地政府也建设了保护展厅,被命名为野外地质遗迹博物馆2号馆。在2号馆内保存着一串19个兽脚类足迹组成的行迹,还发现了兽脚类恐龙的尾迹拖痕,长2.71米。
        (五)9号点
        9号点是查布地区最东边的一个化石点,也是最古老的化石点。在9号点附近,多为砖红色泥质粉砂岩,并有大型斜层理发育。足迹化石风化比较严重,一般都保存在间隔斜层理的水平岩层表面,由于斜层理中的间隔水平岩层甚薄,上面保存的足迹也不十分清晰,因此仅可见到足迹的大致轮廓。这些足迹包括小型兽脚类足迹和中型蜥脚类足迹。
        (六)16号点
      16号点只保存7个兽脚类足迹,形成两条行迹。7枚兽脚类足迹为同一类型的足迹,个体比较大。行迹中单步和复步都很长,显示出奔跑的特征。
  随着研究程度的深入,恐龙足迹越来越受到人们的重视,并逐渐成为鄂托克地区的特色科研项目和旅游景点。我们详细介绍鄂托克地区的恐龙遗迹的科学价值,是为了更有效地对这些珍贵的自然遗产进行保护。保护自然是每个公民的责任和义务。我们希望大家行动起来,共同保护大自然留给我们的珍贵遗产,爱护我们人类共同的家园,愿鄂托克越来越美,愿这些不可再生的自然资源都能得到很好的保护。

        来源:尚二平、杨勇主编,甄自明编著《鄂托克旗史迹拾遗》,内蒙古大学出版社,2021年11月出版
 
 
责任编辑:甄自明编著

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