辽宁省北二十家子镇第四纪肿骨鹿化石的研究

日期:2019.12.24 阅读数:51

【类型】期刊

【作者】张志斌,巩恩普,赵明鹏,王海娇(东北大学资源与土木工程学院;中国地质调查局沈阳地质调查中心)

【作者单位】东北大学资源与土木工程学院;中国地质调查局沈阳地质调查中心

【刊名】东北大学学报(自然科学版)

【关键词】 辽西地区;肿骨鹿;化石;第四纪;对比

【资助项】中国地质调查局“内蒙古1∶5万元宝山煤矿等四幅区调”资助项目(1212011120662)

【ISSN号】1005-3026

【页码】P747-750

【年份】2019

【期号】第5期

【期刊卷】1;|7;|8;|4;|5;|2

【摘要】初步对辽宁省建平县北二十家子镇附近出土的第四纪哺乳动物化石进行分析,结果为形成于新生代中更新世的温暖潮湿的草原生态系统的肿骨鹿鹿角化石.鹿角化石硅化较强,通过区域地层与化石对比,研究区内的鹿角化石时代形成于中更新统早期.鹿角化石埋藏于黄土地层中,黄土为干燥寒冷的草原环境产物,分析得出研究区出现过温暖潮湿的气候环境,此后长期以干燥寒冷的气候环境为主,进而推测哺乳动物受气候影响变化较大,乃至灭绝.

【全文文献传递

辽宁省北二十家子镇第四纪肿骨鹿化石的研究

辽宁省北二十家子镇第四纪肿骨鹿化石的研究

张志斌1,巩恩普1,赵明鹏1,王海娇2

(1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳 110819;2.中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁沈阳 110034)

摘 要:初步对辽宁省建平县北二十家子镇附近出土的第四纪哺乳动物化石进行分析,结果为形成于新生代中更新世的温暖潮湿的草原生态系统的肿骨鹿鹿角化石.鹿角化石硅化较强,通过区域地层与化石对比,研究区内的鹿角化石时代形成于中更新统早期.鹿角化石埋藏于黄土地层中,黄土为干燥寒冷的草原环境产物,分析得出研究区出现过温暖潮湿的气候环境,此后长期以干燥寒冷的气候环境为主,进而推测哺乳动物受气候影响变化较大,乃至灭绝.

关 键 词:辽西地区;肿骨鹿;化石;第四纪;对比

研究区地处于辽宁省朝阳市建平县与内蒙古自治区赤峰市平庄区结合部位(图1),位于华北新构造区-中国东部大平原区,为努鲁儿虎山低山丘陵地貌,区内第四系较发育,按照地貌及成因划分为冲积、风积、残坡积等类型(图2,表1).

1 化石地点及标本描述

化石地点位于辽宁省朝阳市建平县北二十家子镇小朝阳沟西800 m阳坡处,地理坐标E119° 42'29″,N42°10'3″,海拔高度614 m.化石所处层位岩性为黄土,含植物孔隙,发育柱状节理.

化石标本情况如下:

偶蹄目artiodactyla owen,1848;

鹿科cervidae gray,1821;

大角鹿属megaloceros brookes,1828;

肿骨鹿megaloceros pachyosteus young,1932.

化石鉴定为肿骨鹿鹿角,角底基部保留,角环完整,角环至主枝和第一眉枝分叉处(见图3).角环椭圆形,长径6.5 cm,宽径5.2 cm,鹿角从角环与角基连接处断开;主枝底部扁圆形,长径7.2 cm,最宽处4.2 cm,鹿角表面发育纵向沟纹,主枝与第一眉枝夹角120°~140°,第一眉枝截面呈圆形,直径3.6 cm,化石硅化强度很强.

图1 研究区交通位置图
Fig.1 Location of study traffic map

图2 区域地质及钻孔分布图
Fig.2 Regionalgeology and map of drill distribution

1—砂砾石;2—砂砾石;3—黄土;4—二级阶地; 5—亚黏土;6—前第四纪地质体;7—钻孔位置及编号; 8—化石采样点.

表1 研究区第四纪地层划分
Table 1 Quaternary stratigraphic division in the study area

年代地层 成因(地貌)地层厚度 代号 岩石类型界 系 统 名称m上全新统 冲积物 32 Qh3al 现代河床(砂砾石)风积物 10 Qh3eol 风成粉砂-粉砂中全新统 冲积物 15 Qh2al 河漫滩(砂砾石)新生界 第四系 下全新统 洪冲积物 50 Qh1pal 一级阶地(下部砂砾石,上部细砂)上更新统 风积物 48 Qp2eol 风成黄土(粉砂)洪冲积物 45 Qp1pal3 二级阶地(下部砂砾石,上部细砂)中更新统 残坡积物 10 Qp esl2 残坡积物(灰紫色、紫红色含碎石亚黏土) 3

图3 鹿角化石
Fig.3 Fossilof antlers

1—茸基;2—主枝;3—第一眉枝(a)—A面;(b)—B面.

2 动物时代及地层对比

肿骨鹿是分布在我国北方的一种大型鹿科哺乳动物,因其下颌骨水平枝第三下臼齿处肿厚程度远远超过其他鹿类下颌骨,下颌骨横截面几乎呈厚椭圆形而得名.该种鹿的角枝上部呈掌面状且较大,角甚粗壮,眉枝垂直扁平,主枝圆筒状,但远端呈掌状分叉,掌状面与眉枝成45°夹角或掌状面几乎平行于眉枝的面.肿骨鹿不善于快速奔跑,群居生活,典型食草性动物,生存在山地、草原和比较宽阔和稀疏的树林中[1-4].肿骨鹿是旧石器时代早期人类狩猎的主要对象,北京周口店北京猿人遗址发现大量这种动物化石,在我国主要分布在华北、西北和东北地区的中更新世地层中[5-8].

目前东北地区代表第四纪早更新世化石地点,仅有大连海茂动物群为代表,这里发现一批代表时代久远的小哺乳动物如啮齿类、食虫类、翼手目等.代表种属有更新世菊头蝠(rhinolophus pleistocaenicus)、泥 河 湾 短 耳 兔 (ochotonanihewanica)、原东北鼢鼠(myospalax prosilurus)等.这是一处裂隙堆积地层,也是目前东北地区最早的第四纪哺乳动物化石地点,地质时代为早更新世.东北地区代表第四纪中更新世哺乳动物化石地点有喀左帽儿山地点、本溪庙后山遗址、营口金牛山古人类遗址及辽阳安平裂隙堆积地点.中更新世代表种数除本文所述肿骨鹿外,还有第三纪残余种剑齿虎(homotherium sp.)、中更新世种属硕猕猴(macaca robustus)、安氏中华河狸(sinocastor anderssoni)、中国缟鬣狗(hyaena sinensis)、三门马(equus sanmeniensis)、梅氏犀(dicerorhinus mereki)、李氏野猪(sus lydekkeri)等.上述几处中更新化石地层中,根据动物群绝灭种比例、化石的硅化程度等综合分析,建平县北二十家子镇大致处于中更新世偏早时代,而喀左帽儿山、本溪庙后山、营口金牛山、辽阳安平化石地点处于中更新世中晚期.

结合中国地质调查局(2012)发布的中国地层表(试用稿),与辽宁省哺乳动物化石产地进行对比[9](参见表2).

表2 辽宁省第四纪哺乳动物化石地层时代对比
Table 2 Stratigraphic age of Quaternary mammalian fossils in Liaoning formation contrast

地质时代 地质年代/万年 化石地点 沉积类型 国内主要化石地点全新世更新世晚期更新世中期更新世早期1.17 12.6 78.1 258.85红山文化 仰韶文化前阳动物群(丹东) 洞穴 山顶洞动物群(北京)古龙山动物群(大连) 洞穴马山洞动物群(朝阳) 洞穴小孤山动物群(海城) 坡积鸽子洞动物群(喀左) 洞穴 丁村动物群(山西)金牛山动物群(营口) 洞穴 大荔动物群(陕西)庙后山动物群(本溪) 洞穴 周口店动物群(北京)帽儿山动物群(喀左) 裂隙 兰田动物群(陕西)北二十家子镇化石点(建平) 坡积海茂动物群(大连) 裂隙 元谋动物群(云南)

黄土为本研究区最主要的第四纪地层单元[10-11],从研究区ZK兴2-0,ZKX0-2,ZK兴1-4,ZKX3-0,ZKX11-6,ZKX15-0,ZKX23-0较为典型的钻孔中可以看出,其岩性以灰黄色、棕黄色细粉砂为主,团块及团粒结构,含大孔隙,细粉砂成分以石英、长石占主体,结构比较疏松,颗粒较为均匀.黄土在地表多呈块状产出,不具层理,垂直节理发育,多发育植物根系及虫迹.局部地段靠近上部含有少量钙质结核,结核粒径为5~30 cm,钙质结核常零散分布.从钻孔剖面图对比可知:此时期风动力条件即风的搬运能力相当,造成该地区风积层堆积物厚度相当(见图4).

图4 老哈河流域风积层(Qp2eol3)钻孔剖面
Fig.4 Stratigraphic of drill sections in Laohahe basin’s eluvium(Qp2eol3)

〈1〉—黄土;〈2〉—前第四纪地质体.

3 生物与气候探讨

哺乳动物的栖息方式与生存环境对研究其所处气候环境具有重要意义.早更新世大连海茂动物群代表种属有更新世菊头蝠(rhinolophus pleistocaenicus)、泥 河 湾 短 耳 兔 (ochotona nihewanica)、原东北鼢鼠(myospalax prosilurus)等,这些种类动物主要生活在干燥草原和荒漠环境,植被较为稀疏和较为寒冷的气候环境.

中更新世喀左帽儿山地点、本溪庙后山遗址、营口金牛山古人类遗址及辽阳安平裂隙堆积地点、中更新世代表种数除本文所述肿骨鹿外,还有第三纪残余种剑齿虎(homotherium sp.)、中更新世种属硕猕猴(macaca robustus)、安氏中华河狸(sinocastor anderssoni)、中国缟鬣狗(hyaena sinensis)、三门马(equus sanmeniensis)、梅氏犀(dicerorhinus mereki)、李氏野猪(sus lydekkeri)等,这些种类动物主要是森林草原型,生活在温暖湿润的气候环境.

4 结 语

中更新统早期,研究区内老哈河、蹦河等流域水系充裕形成二级阶地等地貌,这种环境具备足够的食物与水的资源,适宜喜暖动物到这里栖息;至晚更新世长期干燥寒冷的气候,形成风成黄土的地貌.研究区草原生态环境发展至今,气候因素造成肿骨鹿等系列喜暖哺乳动物逐渐绝灭应占据主导作用.

致谢 感谢沈阳师范大学傅仁义研究员对化石的鉴定给予的帮助.

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Research of Quaternary M egaloceros Fossils in North ErshiJiazi Town,Liaoning Province

ZHANG Zhi-binGONG En-puZHAO Ming-pengWANG Hai-jiao
(1.School of Resources&Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China;2.Shenyang Institute of Geology and M ineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China.Corresponding author:ZHANG Zhibin,E-mail:52472201@163.com)

Abstract:Based on a preliminary analysis of the Quaternary mammalian fossils unearthed near North ErshiJiazi Town in Jianping County,of Liaoning Province,itwas found that these fossiles are the antlers of megaloceros,developed from the warm humid steppe ecosystem during the Cenozoic mid-Pleistocene.By a contrast study of regional stratigraphy and other fossils,these fossils with strong siliconization were formed in the early Pleistocene.The antler fossils were buried in the loess soil,a product of the dry and cold weather conditions,so the studied area had been warm and humid,and became dry and cold hereafter.It m ight be concluded that the mammalswere affected more by climate changes and finally died out.

Key words:west of Liaoning province;megaloceros;fossil;Quaternary;contrast

中图分类号:K 872

文献标志码:A

文章编号:1005-3026(2014)05-0747-04

doi:10.3969/j.issn.1005-3026.2014.05.032

收稿日期:2013-05-18

基金项目:中国地质调查局“内蒙古1∶5万元宝山煤矿等四幅区调”资助项目(1212011120662).

作者简介:张志斌(1979-),男,吉林四平人,东北大学博士研究生,中国地质调查局沈阳地质调查中心高级工程师;巩恩普(1958-),男,吉林白山人,东北大学教授,博士生导师;赵明鹏(1958-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授,博士生导师.

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