新疆准噶尔盆地晚侏罗世一新的巨龙型类恐龙

2019-10-23王旭日吴文昊李涛季强李印先郭金芳

世界地质 2019年3期

王旭日，吴文昊，李涛，季强，李印先，郭金芳

1.自然资源部地层与古生物重点实验室中国地质科学院地质研究所，北京 100037；2.河北地质大学古生物研究院，石家庄 050031；3.吉林大学古生物学与地层学研究中心，长春 130026；4.吉林大学博物馆，长春 130026；5.辽宁省矿产资源保护监督部，沈阳 110032；6.内蒙古赤峰市宁城县宁城高级中学，内蒙古赤峰 024000

0 引言

图1 奇台傅山龙(新属、新种)正型标本产地Fig.1 Locality of holotype of Fushanosaurus qitaiensis gen. et sp. nov.

巨龙型类蜥脚类恐龙在全球中生代地层广泛分布，从侏罗纪时期一直延续到晚白垩世，个体差异较大(体长数米到三十多米)，包含种类丰富(约90属)，是一支演化非常成功的蜥脚类恐龙[1--5]。目前，中国广西、浙江、河南、山东、山西、甘肃、新疆、内蒙、辽宁和吉林等省份均发现过巨龙型类恐龙化石[6--20]。新疆准噶尔盆地中生代地层发育良好，含有丰富的恐龙化石，目前已报道的有蜥脚类、兽脚类、甲龙类和角龙类等[21--25]。其中巨龙型类恐龙包括奇台天山龙[26]和戈壁克拉美丽龙[6]。近期，山东淄博傅山博物馆收藏了一件产自新疆奇台地区的恐龙股骨化石(图1)。化石产地位于准噶尔盆地东部奇台以北约100 km的戈壁地区。化石大部分被细沙掩埋，远端部分暴露地表。由于长期遭受风沙剥蚀，化石表面围岩几乎已被完全剥蚀，仅在近端和远端保存少许砂岩。根据化石点周边出露地层为一套紫红色泥岩与黄绿色砂岩互层，向上以紫红色泥岩为主，确定其地层时代为晚侏罗世石树沟组[27]。石树沟组是一套整合于西山窑组之上的绿、红色碎屑岩层陆相沉积，广泛出露于准噶尔盆地东缘、克拉美丽—将军戈壁—三塘湖盆地西南侧，一般厚约50～700 m，含有丰富的硅化木、无脊椎和脊椎动物化石，岩性略有变化。在奇台、将军庙及石树沟—沙丘河一带为杂色条带层[28]。该股骨具有典型的巨龙型类恐龙股骨特征，但许多特征又明显不同于国内已报道的其他巨龙型类恐龙，尤其是在个体大小上与新疆地区同时代的其他巨龙型类恐龙相差悬殊，代表了一种新的晚侏罗世大型巨龙型类恐龙，故笔者将其命名为奇台傅山龙(新属、新种)(Fushanosaurusqitaiensisgen. et sp. nov.)。

1 系统古生物学

恐龙 Dinosauria Owen, 1842

蜥臀类 Saurischia Seeley, 1887

蜥脚类 Sauropoda Marsh, 1878

巨龙型类 Titanosauriformes Salgado,

Coria and Calvo, 1997

奇台傅山龙(新属、新种)

Fushanosaurusqitaiensisgen. et sp. nov.

词源属名指正型标本，收藏于傅山博物馆；种名指正型标本，发现于新疆奇台地区。

鉴定特征经过股骨近端的侧向膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线成约127°夹角；第四转子发育明显，侧视呈土丘状；第四转子位于股干中间偏上靠近内侧；髁间凹发育呈“U”型；远端关节面与骨干近乎垂直。

正型标本一保存近乎完整的右股骨(图2，表1)。标本保存于山东省淄博市傅山博物馆。标本馆藏号：FH000101。

产地与层位新疆准噶尔盆地奇台将军庙东北约20 km；晚侏罗世石树沟组[27, 29]。

特征描述右侧股骨保存几乎完整，只有远端腓骨髁后外侧破损。标本在后期搬运过程中靠近第四转子远端处断裂，但骨骼无破损或丢失。股骨长而粗壮，骨干全长约180 cm, 近端内外侧宽度约55 cm，前后侧宽度约27 cm，近端内外侧宽度/股干长度=0.31；远端内外侧宽度约50 cm，前后侧宽度约40 cm；最大宽度位于股骨头与骨干连接处，约38 cm，最大宽度处前后侧宽度约19 cm，内外侧最大宽度/前后侧宽度=2.0；骨干内侧缘在两端向内侧弯曲，中间部分较平直，侧视呈弱的弧形；骨干前侧比后侧更加收缩，横截面为椭圆形。股骨头发育，向背内侧倾斜延伸，末端稍微膨大，关节面粗糙；大转子发育不明显；股骨近端的侧向膨大部分发育，经过膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线成约127°夹角。

股骨头下方后侧凹陷发育明显，纵向长约17 cm，凹陷表面光滑。股骨自近端三分之一处向远端收缩变直，至远端四分之一处达到最小宽度，约27 cm，并由此向远端逐渐膨胀；骨干内外侧最小宽度/骨干长度为0.15；第四转子发育，位于股骨后侧中部偏上，靠近股骨内侧；第四转子距离股骨近端约60 cm，纵向长约31 cm，宽约16 cm，高约9 cm，侧视呈土丘状；远端关节髁发育，胫骨髁保存完整，腓骨髁后外侧部分破损；远端关节面延伸线几乎垂直于骨干；胫骨髁和腓骨髁均前、后向延伸，但向前延伸不如向后延伸强烈；胫骨髁比腓骨髁发育，胫骨髁向远端内侧倾斜膨胀，呈半球形；腓骨髁后外侧发育纵向凹陷，由于外侧远端破损，无法确定凹陷延伸程度。股骨后侧髁间凹较深，约15 cm，呈“U”型由底部向外扩张，底部宽度约10 cm，最大宽度约20 cm。

A.前视；B.后视；C.近端视；D.远端视。图2 奇台傅山龙(新属、新种)正型标本右侧股骨Fig.2 Right femur of holotype of Fushanosaurus qitaiensis gen. et sp. nov.

表1 奇台傅山龙(新属、新种)主要测量指标数值

Table 1 Main measurements (in cm) and index values ofFushanosaurusqitaiensisgen. et sp. nov.

测量要素测量数据骨干长度180近端内外侧宽度55近端前后侧宽度27近端内外侧宽度/骨干长度0.31骨干内外侧最大宽度38骨干最大宽度处前后宽度19内外侧最大宽度/前后侧最大宽度2.0骨干内外侧最小宽度27内外侧最小宽度/骨干长度0.15远端内外侧宽度50远端前后侧宽度40股骨头下方凹陷纵向长度17第四转子纵向长度31第四转子宽度16第四转子高度9远端髁间凹深度15髁间凹底部宽度10髁间凹最大宽度20经过侧向膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线夹角127°

2 比较与讨论

奇台傅山龙股骨骨干长度约180 cm，比巨型汝阳龙和汝阳云梦龙的股骨稍短(骨干长分别为201 cm和192 cm)[17, 19--20]，与炳灵大夏巨龙的股骨长度相当(骨干长177 cm)[11]。巨型汝阳龙体长38.1 m，炳灵大夏巨龙估计体长26 m。根据前两者股骨与体长的比例换算，估计奇台傅山龙体长接近30 m，属大型蜥脚类恐龙。目前中国发现的大型蜥脚类恐龙主要包括马门溪龙类和巨龙型类。奇台傅山龙股骨侧向隆起发育及股骨头下方后侧发育明显凹陷是巨龙型类典型特征[1--4]。巨龙型类化石材料在中国发现很多，约有21属21种(表2)，其中超过一半保存股骨(表3)，尤其是新疆及邻区发现的巨龙型类恐龙均保存股骨，为对比研究提供了重要信息。

中国发现的保存股骨的巨龙型类恐龙有奇台天山龙[26]、戈壁克拉美丽龙[7]、不寻常华北龙[8]、神州戈壁巨龙[10]、赵氏扶绥龙[14]、董氏东北巨龙[16]、炳灵大夏巨龙[11]、巨型汝阳龙[17]、史家沟岘山龙[18]、汝阳云梦龙[19]和中国辽宁巨龙[30](表3)。

表2 目前中国发现的巨龙型类恐龙

奇台天山龙是最早发现于新疆准噶尔盆地的巨龙型类恐龙，由于时代久远，且经过多次搬运，模式的左侧股骨标本保存不完整，体长约十几米。参考标本保存股骨远端，宽约15 cm，而奇台傅山龙股骨远端宽约50 cm，两者尺寸相差悬殊，而且奇台天山龙第四转子不发育[26, 31]，而奇台傅山龙第四转子发育，侧视呈土丘状。戈壁克拉美丽龙是发现于新疆准噶尔盆地的第三具巨龙型类恐龙，股骨总长120 cm，与奇台傅山龙尺寸差别较大，第四转子长约21 cm，距近端21.5 cm，位置靠上[7]。不寻常华北龙发现于山西天镇县，左侧股骨保存完整，骨干长约150 cm，与奇台傅山龙体长相差较大，其股骨窄而扁，第四转子呈隆脊状[8]。而奇台傅山龙股骨扁圆粗壮，第四转子呈土丘状发育,但两者相似之处在于第四转子均发育在骨干中部偏上靠近内侧。神州戈壁巨龙发现于甘肃马鬃山地区，左侧股骨保存较好，缺失近端，其股骨远端胫骨髁向中间倾斜并偏离股骨轴[10]，而奇台傅山龙远端关节面近乎垂直于股骨。广西扶绥龙发现于广西扶绥地区，只保存有股骨远端，其胫骨髁延伸超过腓骨髁远端，胫、腓骨髁关节均侧向偏转，远端髁关节面前后向突出[14]。而奇台傅山龙胫骨髁延伸未超过腓骨髁远端，远端髁关节面延伸线与骨干几乎成直角。董氏东北巨龙发现于辽宁北票地区，左侧股骨保存几乎完整，右侧股骨保存远端，骨干长度约120 cm，与奇台傅山龙尺寸差别较大，股骨头不太发育，而第四转子发育明显，骨干窄扁，第四转子退化成粗糙的隆起，并位于骨干中后侧中间位置[16]。而奇台傅山龙股骨头发育并向背侧延伸，大转子不发育，第四转子发育明显呈土丘状，并位于股骨近内侧中间偏上位置,但两者相似之处在于远端关节面垂直于股骨干。炳灵大夏巨龙发现于甘肃兰州盆地，右侧股骨保存完整，股骨长度约为177 cm，骨干长度与奇台傅山龙最为接近，其大转子发育，第四转子位于股骨靠近中央骨干中间位置，远端关节面与骨干成约10°夹角[10]，而奇台傅山龙股骨大转子不发育，第四转子位于股骨中间偏上近内侧，远端关节面几乎与骨干垂直,两者相似之处在股骨头发育明显，并向背中侧延伸。巨型汝阳龙发现于河南汝阳盆地，其股骨长度约201 cm，超过奇台傅山龙，是目前亚洲最大的蜥脚类恐龙，其第四转子退化成一圆脊，经过膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线成约120°夹角[5]，而奇台傅山龙第四转子发育呈土丘状，经过膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线成约127°夹角,两者相似之处在于远端关节面几乎与骨干垂直。史家沟岘山龙发现于河南汝阳盆地，左侧股骨保存完整，骨干长度126 cm，与奇台傅山龙尺寸差别悬殊，其第四转子退化成一低的圆脊，胫骨髁明显宽于腓骨髁。而奇台傅山龙第四转子发育，侧视呈土丘状，胫骨髁虽比腓骨髁发育，但宽度近似,两者相似之处在于经过膨大部分最远点的实际延伸直线与股骨头背面实际延伸直线夹角接近(史家沟岘山龙的角度为128°)。汝阳云梦龙是发现于河南汝阳盆地的第二具大型巨龙型类恐龙，右侧股骨保存完整，股干长192 cm，第四转子退化成一低的圆脊，近端与远端内外侧宽度相同[19]。而奇台傅山龙第四转子发育，侧视呈土丘状，近端宽度大于远端宽度，虽然骨干长度短于汝阳云梦龙，但第四转子长度超过汝阳云梦龙第四转子长度,两者相似之处在于其远端关节面垂直于股干。

表3 中国发现保存股骨的巨龙型类恐龙股骨统计及主要特征对比

注：*代表数据不详。

由于中国发现的其他巨龙型类恐龙未保存股骨，故无法进行对比。国外发现大型巨龙型类恐龙多出现在晚白垩世[4, 32--33]，与奇台傅山龙时间及空间差距较大，对比意义较小。中国周边国家目前未发现晚侏罗世的巨龙型类恐龙，仅在早白垩世地层中发现过，但体型较小，属中型蜥脚类恐龙。如蒙古国发现的埃氏长生天龙(Erketuellisoni)保存材料较多，但股骨未保存，估计体长约十几米[12, 34]。俄罗斯西伯利亚发现未定属种的巨龙型类仅保存牙齿、后部尾椎和趾骨[35]。日本发现的日本福井巨龙(Fukuititannipponensis)，股骨保存不完整，估计骨干长约114 cm[36]。韩国发现的千禧釜庆龙(Pukyongosaurusmillenniumi)只保存部分椎体[37]。泰国发现的诗琳通浦阳龙(Phuwiangosaurussirindhornae)，材料较多，但个体较奇台傅山龙小[38]。奇台傅山龙发现于新疆准噶尔盆地晚侏罗世，其第四转子发育明显，尺寸较大，属蜥脚类恐龙原始特征，这说明奇台傅山龙代表了早期比较原始的巨龙型类恐龙。其个体比同一地区同时代的其他巨龙型类恐龙大许多，说明巨龙型类恐龙在演化早期已出现个体差异，其起源和早期演化也比之前认识的更复杂。