12月5日,尚義縣南部壩下侏羅紀(jì)地層出露區(qū)域,在中科院地質(zhì)研究所發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的原址上,河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱“地質(zhì)三隊(duì)”)又進(jìn)行了調(diào)查,新發(fā)現(xiàn)了多個(gè)三趾、圓形恐龍腳印,以及大量馬蹄形波痕和其他生物爬痕。這說明,在約1.45億年前,尚義這片區(qū)域氣候溫暖,生存環(huán)境適宜,生物種類眾多。
那么,在張家口這片土地上,還有哪些地方發(fā)現(xiàn)了恐龍腳印?地質(zhì)三隊(duì)為我們一一揭秘。
尚義新發(fā)現(xiàn)恐龍腳印
當(dāng)日,地質(zhì)三隊(duì)技術(shù)人員驅(qū)車來到尚義縣,進(jìn)行日常野外調(diào)查,沿著防火小道七拐八拐,就看到一處斜坡,與周圍長(zhǎng)滿枯草不同,它是一片灰綠色的巖石,面積約有100平方米。
走上斜坡,可以看到巖石上已經(jīng)出現(xiàn)很多裂紋,有的地方露出了波紋狀的灰色巖石。在一塊完整的巖石上,幾個(gè)三趾腳印讓人精神一振,“這是食肉性恐龍的腳印?!钡刭|(zhì)三隊(duì)高級(jí)工程師谷振飛說,腳印不大,直徑約15厘米,腳印和腳印之間的步距有50厘米。腳印踩過的地方,淤泥向外擠壓的印記清晰可見,凹陷的地方并不深,一只肉食性恐龍躡手躡腳從此經(jīng)過的畫面油然而生。
腳印由西向東,前方是長(zhǎng)滿枯草的土坡,這些肉食恐龍是要干嗎去呢?沿著腳印前進(jìn)的方向?qū)ふ?,跟著地質(zhì)三隊(duì)隊(duì)員一同找尋答案很快就在距離這些腳印約3米遠(yuǎn)的地方,驚喜地發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)圓形的恐龍腳印?!斑@些是食草類恐龍的腳印。”谷振飛說,仔細(xì)觀察,這些腳印直徑約12厘米,步距30厘米。原來,這些肉食恐龍是尾隨草食恐龍而來,只是不知,這些草食恐龍是否能夠逃脫。
谷振飛說,2012年中科院地質(zhì)研究所便在這里發(fā)現(xiàn)了恐龍腳印,當(dāng)初發(fā)現(xiàn)約80多個(gè)腳印。然而,時(shí)至今日,由于風(fēng)吹雨淋很多腳印已經(jīng)看不到了。這次調(diào)查,包括新發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)場(chǎng)保存完好的恐龍腳印有30多個(gè)。發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的這片巖石叫做泥砂巖,地質(zhì)時(shí)代屬于侏羅紀(jì)末期,這些恐龍腳印距今約1.45億年。
灰綠色泥砂巖說明這里有水,從恐龍腳印凹陷較淺推斷,恐龍?jiān)谟斡净虬胗斡緺顟B(tài)下踩踏造成,這里可能是一片淺湖。另外還發(fā)現(xiàn)了大量馬蹄形波痕和其他生物爬痕,也可以反映出,這一片區(qū)域曾經(jīng)生物種類眾多,生存環(huán)境適宜?;蛟S在周邊被枯草掩蓋下的巖石上,還可能存在其它恐龍腳印或化石,這是一個(gè)非常值得研究和探索的區(qū)域。
恐龍?jiān)诖祟l繁活動(dòng)
谷振飛說,在我市發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的地區(qū)不止尚義,還有赤城樣田鄉(xiāng)和宣化崞村鎮(zhèn)。
在赤城,發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的山被稱為鳳凰山、落鳳坡,是張家口發(fā)現(xiàn)的恐龍腳印最早的地方。會(huì)發(fā)現(xiàn)恐龍腳印,得益于這里一直流傳著“鳳凰落腳”的傳說。
2001年,赤城縣職教中心教師孫登海根據(jù)傳說,經(jīng)過實(shí)地尋訪,找到了“鳳凰腳印”的地點(diǎn)。那是在100多平方米的粗糙砂巖上,密布著外形酷似巨大雞爪子的三趾形腳印。其中,清晰的有100多個(gè),大多數(shù)腳印長(zhǎng)30厘米、寬20厘米,后經(jīng)專家認(rèn)定為獸腳類恐龍腳印化石。之后,經(jīng)過專家、學(xué)者的進(jìn)一步研究,在“落鳳坡”發(fā)現(xiàn)恐龍腳印約有170個(gè)。
2009年,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)副教授邢立達(dá)與其他中美學(xué)者組成的團(tuán)隊(duì)考察了鳳凰山一帶恐龍腳印化石點(diǎn)。與尚義縣的恐龍腳印不同,“有上百個(gè)之多,幾乎分布于整個(gè)山坡?!毙狭⑦_(dá)記得,這里不僅有常見的三趾型的似鷸龍腳印,他們還意外地在落鳳坡6公里處的寺梁村山腰上發(fā)現(xiàn)了4個(gè)連續(xù)的恐爪龍類腳印。通過研究這些腳印,從恐龍腳印深淺不一、缺失后腳掌等各種狀態(tài),讓一直未有定論的“食肉恐龍會(huì)游泳”這一猜想得到了有利證明。
如果說,赤城因發(fā)現(xiàn)肉食恐龍游泳腳印化石轟動(dòng)全國(guó),那2022年在宣化區(qū)崞村鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)的恐龍化石群,則因面積大、數(shù)量多再次引起轟動(dòng)。
據(jù)了解,宣化現(xiàn)場(chǎng)的恐龍腳印有4300多個(gè),從現(xiàn)場(chǎng)腳印推斷,植食性恐龍?bào)w長(zhǎng)可達(dá)十五米以上,通過專家對(duì)痕跡的辨認(rèn)和分類探查,確定共有恐龍腳印4屬4種,并新發(fā)現(xiàn)恐龍腳印種屬1例。分別是蜥腳類的雷龍腳印,以及獸腳類的蹺腳龍腳印未定種、西氏安琪龍腳印和王氏亞洲龍腳印。其中,王氏亞洲龍腳印屬于新發(fā)現(xiàn)的恐龍腳印種屬。
有專家評(píng)價(jià),宣化恐龍腳印群屬于距今約1.5億年前的侏羅紀(jì)到白堊紀(jì)之交的時(shí)代,生物組合上與燕遼生物群及熱河生物群均有較大區(qū)別,可能為介于二者之間的生物群落。燕遼生物群和熱河生物群是存在于今遼寧西部、河北北部區(qū)域的兩個(gè)重要古生物群。這兩大生物群化石幾乎囊括了中生代向新生代過渡時(shí)期的所有生物門類。宣化的腳印群填補(bǔ)了燕遼和熱河兩大中生代生物群落之間的“空白區(qū)”,對(duì)研究?jī)纱笊锶郝涞年P(guān)聯(lián)性等科學(xué)問題具有重要價(jià)值。
“從西邊尚義,到中間的宣化,再到東邊的赤城,這些發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的地方,大致沿著同一緯度分布?!惫日耧w說,由此可以知道,張家口一帶曾經(jīng)是恐龍頻繁活動(dòng)的樂園。
古地理環(huán)境的新認(rèn)知
為什么這些恐龍“腳丫子”留下的印記如此珍貴?谷振飛說,恐龍腳印化石的形成與保存遠(yuǎn)比人們想象得要難。從已發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的地質(zhì)來看,恐龍生活環(huán)境必是離河海、湖濱等有水的地方較近,太干、太堅(jiān)硬的地方形不成腳印,太濕、太軟的地方腳印也無法保存下來。
試想,恐龍留下腳印后,如果馬上下雨或者被水淹沒,尚未干燥的腳印就會(huì)在水中消融。因此,腳印在潮濕地面形成后還需要一定時(shí)間的干燥過程,待保存腳印的地表干燥硬化后,再被沉積物掩埋,才可能形成化石。
腳印化石形成后,還要經(jīng)過地塊發(fā)生地殼運(yùn)動(dòng),腳印化石被抬升起來,才可能在億萬(wàn)年后顯露在世人面前。
比如尚義這片區(qū)域,在地殼運(yùn)動(dòng)下,原先的平地變成了山坡,最上面覆蓋的土層在水流長(zhǎng)期的沖刷下流失,才露出這樣一片與周邊環(huán)境頗為不同的泥砂巖。時(shí)至今日,這片區(qū)域每年都在被流水、冰雪沖刷破壞,好多恐龍腳印從此就消失了。
目前,赤城已建起侏羅紀(jì)地質(zhì)公園,在落鳳坡、寺梁村兩處發(fā)現(xiàn)的恐龍腳印上建了保護(hù)棚,游客可以驅(qū)車到此參觀游玩。宣化發(fā)現(xiàn)恐龍腳印的區(qū)域也做了相應(yīng)保護(hù),等待進(jìn)一步開發(fā)。
“恐龍腳印的珍貴之處還在于,它可以提供很多獨(dú)一無二的研究材料?!惫日耧w說,恐龍腳印是恐龍?jiān)谏钇陂g留下來的,保存的是恐龍?jiān)谌粘I钪械木仕查g,它可以提供許多關(guān)于恐龍生活、行為以及古地理和古環(huán)境方面的信息。因此,恐龍腳印具有骨骼化石無法替代的作用。恐龍腳印對(duì)于古生物專家來說,可以了解恐龍的行走姿態(tài),還能推算出恐龍的長(zhǎng)度、重量和大小,甚至計(jì)算出恐龍的行走速度。
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)副教授邢立達(dá)便從赤城的恐龍腳印中,推斷出一個(gè)恐爪龍利用謀略捕獵似鳥龍的畫面——在平坦地域,恐爪龍以松散隊(duì)形緊隨似鳥龍之后,將后者趕向湖畔。雨中,湖畔的泥土濕滑泥濘,影響了似鷸龍的腳步,一只年幼的似鳥龍突然摔倒了,緊隨其后的恐爪龍紛紛亮出鋒利的第二趾追趕踉蹌起身的似鳥龍,最終年幼的似鳥龍未能逃脫,被恐爪龍按住開始狼吞虎咽。
在張家口發(fā)現(xiàn)了這么多恐龍腳印,尤其是尚義出現(xiàn)的恐龍腳印,也讓古生物專家、地質(zhì)專家對(duì)張家口古地理環(huán)境有了顛覆性的認(rèn)知。此前的研究多認(rèn)為,土城子組(后城組)沉積期古地理環(huán)境十分惡劣,燕遼生物群幾近“消亡”,熱河生物群也尚處萌生早期,因此,陸生動(dòng)植物群落非?!皡T乏”,古生態(tài)環(huán)境極為“脆弱”。相反,尚義恐龍腳印的發(fā)現(xiàn)以及赤城、宣化大量恐龍腳印的證據(jù)顯示,在晚侏羅紀(jì)至早白堊紀(jì)早期,華北北部干旱炎熱的古地理和古氣候環(huán)境背景下,仍生存著龐大的恐龍動(dòng)物群。
記者 趙娜 通訊員 鄧佳
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