山东蒙阴盆地中晚侏罗世三台组恐龙足迹化石新材料新认识

李日辉，刘明渭，杜圣贤



山东蒙阴盆地中晚侏罗世三台组恐龙足迹化石新材料新认识

李日辉1，刘明渭2，杜圣贤3

(1.中国地质调查局青岛海洋地质研究所，山东 青岛266071；2.山东省第四地质矿产勘查院，山东 潍坊261021;3.山东省地质科学研究院，山东 济南250013)

对山东蒙阴盆地三台组以前及新发现的三趾型恐龙足迹化石开展了综合研究，认为应归入翘脚龙足迹属Grallator，其造迹者是小型兽脚类恐龙而非此前认为的鸟脚类恐龙，是目前山东省时代最老的恐龙足迹化石，也是中晚侏罗世恐龙活动的唯一证据。

恐龙足迹；兽脚类恐龙；中上侏罗统；三台组；蒙阴盆地；山东

引文格式：李日辉，刘明渭，杜圣贤.山东蒙阴盆地中晚侏罗世三台组恐龙足迹化石新材料新认识[J].山东国土资源，2015，31(7)：8-10.LI Rihui, LIU Mingwei, DU Shengxian.New Understanding on New Materials of Dinosaur Footprints in Middle-Upper Jurassic Santai Formation in Mengyin Basin of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources,2015，31(7)：8-10.

山东省白垩纪恐龙足迹化石十分丰富，但侏罗纪迄今鲜有报道。2002年，曾在蒙阴盆地新泰市杨庄侏罗纪三台组发现了山东省最早的恐龙足迹化石[1]。近几年来，在多次野外调查中又在同一地点发现了2块足迹化石。该文对这些足迹化石开展了较深入研究，进行了初步分类，确定了造迹恐龙的类型。这些发现将为全面认识山东省恐龙的地层分布、演化提供重要信息。

1　化石产出层位

三台组指坊子组之上和石炭—二叠系之上(鲁西南覆盖区)、莱阳群之下的一套紫色、杂色砂岩及砾岩。蒙阴盆地三台组较发育，厚235 m，总体下部粒度较细，上部偏粗。下部砂岩段为紫红色、砖红色长石砂岩夹砂砾岩、页岩，上部砾岩段为砖红、紫红色石英质、灰质砾岩夹长石砂岩。其下西部与坊子组整合接触，东部分别上超于石炭纪本溪组、太原组、奥陶纪马家沟群之上；其上与莱阳群止凤庄组平行不整合接触。产孢粉Converrucosisporites-Maculatisporties组合，以及叶肢介Palaeolimnadiachuanbeiensis，P.longmenshanesis，Euestheriataniiformis, 时代为中晚侏罗世[2，3]。

2002年描述的剖面位置是蒙阴县常路镇杨庄，正确的行政区划应该是新泰市汶南镇杨庄。剖面特征如下：

山东省新泰市汶南镇杨庄北三台组剖面

第四系覆盖未到顶

侏罗纪淄博群三台组

14.灰紫色厚层状砾岩

>5.17m

13.紫色中层状粗粒岩屑砂岩

4.0m

12.灰紫色厚层状细粒长石砂岩

30.0m

11.灰紫色细粒长石砂岩夹紫色页岩

5.2m

10.紫色中粒长石砂岩夹紫色页岩

5.2m

9.灰紫色薄层状细粒长石砂岩夹杂色泥岩及钙质粉砂岩及一层10cm微晶灰岩

4.1m

8.紫红色薄层状细粒长石砂岩夹中层状中粒长石砂岩

8.9m

7.紫红色薄层状中粒长石砂岩

4.5m

6.紫红色细粒长石砂岩夹砂砾岩，顶部发现兽脚类恐龙足迹

39.5m

5.紫红色中粒长石砂岩，含泥砾

7.5m

4.紫红色页岩

1.9m

3.紫红色纹层状细粒长石砂岩夹粉砂岩

11.1m

2.灰紫色角砾岩，砾石成分为灰岩

0.4m

下伏地层：石炭纪月门沟群太原组

1.厚层灰岩

2　化石描述与讨论

2.1化石描述

迄今为止，在杨庄三台组剖面共发现了5个恐龙足迹化石。2002年发现的是一段由3个足迹组成的行迹T1(足迹分别编号为A,B,C)，目前足迹仍然保存在野外(图1)。2010年发现并采集了1个足迹，编号LR-XT10.1。另外，2004年在该化石点还采集到一个散落的三趾型足迹自然铸模，编号为D。这些足迹的测量参数如表1。

图1　新泰杨庄三台组恐龙足迹野外照片和线描图

编号足迹长(cm)足迹宽(cm)长/宽ⅡⅣ趾间角(°)步长(cm)步长/足长复步长(cm)A17.512.01.46049.02.981.5B17.012.01.45449.02.8C16.011.51.460LRXT10.112.09.51.330D16.012.41.350

2.2讨论

行迹T1由A，B，C共3个足迹组成，足迹长平均16.8 cm，宽11.8 cm。长宽比约1.4，单步长49 cm，复步长81.5 cm，足迹方向230°，Ⅲ趾略外偏(图1)。最初认为是小型鸟脚类足迹[1]，现在看应该是小型兽脚类恐龙的足迹。主要依据Thulborn(1990)[4]的一些判别标准：①足长>宽；②长宽比较大(1.4)；③脚趾纤细，形态为锥形且远端尖锐。从表1可以看出，T1足迹形态上类似于翘脚龙足迹Grallator，但较其两侧趾间角大(平均58°)且尺寸偏大(平均16.8 cm)，而后者趾间角一般<30°，尺寸也<15 cm；与拟翘脚龙足迹属Paragrallator相比[5]，二者趾间角相似，但后者尺寸也偏小(一般小于13 cm)。足迹D(图2B)与A，B，C三个足迹的特征相似，既有Grallator的特征也有Paragrallator的特征。从表1可以看出，LR-XT10.1(图2A)足迹长12cm，宽9 cm，两侧趾间角为30°，长/宽比值为1.3，尺寸和趾间角均落入Grallator的范围内，因此应将其归入翘脚龙足迹属Grallator。总之，考虑到新泰杨庄的这5个足迹均为纤细的三趾型，尺寸较小，LR-XT10.1还具有明显尖的爪迹和趾垫，特别是其长/宽比值很相似，均在1.3～1.4趾间，应归入Gralltor或类Grallator。

翘脚龙足迹Grallator是最早命名的足迹属之一，为小型兽脚类恐龙足迹，三趾型，两侧趾间角较小，趾垫清晰，分布时代从晚三叠世到白垩纪。但应当指出，关于Grallator的定义与分类目前十分混乱。如Olsen et al.(1998)研究认为Grallator,Anchisauripus和Eubrontes3个足迹属之间在大小、中趾凸度和足迹的长宽比值方面有过渡关系，三者之间没有明显界线。

从形态上表现为从Grallator过渡到Anchisauripus再过渡到Eubrontes。尽管如此，他们还是给出了3个属的鉴别特征：Grallator个体较小，足迹长一般小于15 cm，中趾凸度小于1.3，长/宽比值大于2，两外侧趾夹角小于30°；Anchisauripus足迹中等大小，足迹长介于15～25 cm之间，中趾凸度在1.3～1.8之间，足迹长/宽比值约为2，两外侧趾夹角20°～35°；Eubrontes较大，足迹长一般大于25 cm，中趾凸度大于1.8，足迹较宽，两外侧趾夹角25°～40°。而这3个属分别是Grallatoridae，Anchisauripodidae和Eubrotidae的模式属。他们还定义足迹属Grallator的外侧趾夹角不大于30°[6],但事实上，Grallator中有许多足迹种的外侧趾夹角均大于30°，其中包括E.Hitchcock最早命名的一些足迹，比如，Grallatortenuis(Hitchcock,1858)的外侧趾夹角为40°～45°，G.cuneatus(Hitchcock,1858)为46°，G.gracilis(Hitchcock,1865)为35°～40°,G.formosus(Hitchcock,1858)为33°～55°等等[7]。

鉴于上述原因，足迹属Grallator的重新厘定十分迫切。为区域对比的方便，该文将新泰杨庄发现的这些足迹化石均暂时定为Grallatorisp.，很明显，这些足迹的造迹者均为小型兽脚类恐龙。

根据Alexander(1976)速度计算公式[8]：V=0.25·g0.5·λ1.67·h-1.17

对行迹T1进行计算，得到造迹恐龙的运动速度为0.87 m/s，即3.13 km/h。此外，一般将复步长与臀高的比值(λ/h)称为相对复步长(relative stride)，它是判断恐龙运动状态的指标，当这个值小于等于2时，认为古动物是在行走；这个值在2和2.9之间是在小跑，大于2.9时，在快速奔跑。而通常臀高一般按4倍足长来计算。因此，新泰行迹T1的λ/h值为1.2，造迹者显然在行走状态。

3　结语

(1)山东新泰杨庄中晚侏罗世三台组产少量三趾型足迹化石，足迹长12.0～17.5 cm，宽9.5～12.4 cm，将其统归入翘脚龙足迹属Grallator，按未定种处理。

(2)这些足迹化石的造迹者应为小型兽脚类恐龙而不是此前认为的小型鸟脚类恐龙。

(3)三台组的恐龙足迹化石表明，这些化石是目前山东省中晚侏罗世恐龙活动的唯一证据，表明该时期蒙阴盆地生活有小型兽脚类恐龙。研究表明，相似的小型兽脚类恐龙在白垩纪早期的胶莱盆地、莒南等地仍特别发育[9]。

[1]李日辉,刘明渭,松川正树.山东发现侏罗纪恐龙足迹化石[J].地质通报，2002，21(8-9):596-597.

[2]宋明春，王沛成，梁邦启，等.山东省区域地质[M].济南：山东省地图出版社，2003.

[3]张增奇，刘书才，杜圣贤，等.山东省地层划分对比厘定意见[J].山东省国土资源，2011,27(9)：1-9.

[4]Thulborn,R.A.,Dinosaur Tracks[M].London:Chapman Hall,1990.

[5]李日辉，张光威.莱阳盆地莱阳群恐龙足迹化石的新发现[J].地质论评，2000，46(6)：605-610.

[6]Olsen,P.E.,Smith,J.B.,McDonald,N.G.,1998.Type material of the type species of the classic theropod footprint genera Eubrontes, Anchisauripus and Grallator (Early Jurassic, Hartford and Deerfield basins, Connecticut and Massachusetts,USA).Journal of Vertebrate Paleontology 18,586-601.

[7]李建军.中国古脊椎动物志(第二卷第八册)[M].北京：科学出版社，2015.

[8]Alexangder,R.M.Estimates of speeds of dinosaurs[J].Nature,1976,261:129-130.

[9]Li R.，Lockley,M.G.,Matsukawa M.，Liu M.Important dinosaur-dominiated footprint assemblages from the Lower Cretaceous Tianjianlou Formation at the Houzuoshan Dinosaur Park, Junan County, Shandong Province,China[J].Creaceous Research,2015,(52),Part A:83-100.

New Understanding on New Materials of Dinosaur Footprints in Middle-Upper Jurassic Santai Formation in Mengyin Basin of Shandong Province

LI Rihui1, LIU Mingwei2, DU Shengxian3

(1. Qingdao Marine Geology Institute of China Geological Surveying Bureau, Shandong Qingdao 266071, China; 2. No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources，Shandong Weifang 261021，China; 3. Shandong Institute of Geological Sciences，Shandong Jinan 250013, China)

Newly found and previous reported dinosaur footprints in middle-upper Jurassic Santai formation in Mengyin basin in Shandong province have been studied comprehensively. It should be classfied intoGrallatorof Sinornithoides footprints. The footprints are the records of small mammals, and not from ornithopod dinosaur. It is not only the oldest dinosaur fossils ever reported in Shandong province, but also the only evidence of dinosaur in middle-late Jurassic period.

Dinosaur footprints; middle-upper Jurassic; Santai formation; Mengyin basin; Shandong province

2015-04-29；

2015-05-20；编辑：王敏

李日辉(1961--)，男，山东招远人，研究员，主要从事古生物及海洋区域地质研究；E-mail：rihuiliqd@qq.com

Q915

A

项目资助：国家自然科学基金(编号40972005)、国土资源部行业基金(1212011120105)、国土资源部海洋地质调查项目(1212011220113)