一、概述
地处青藏高原和黄土高原的交汇地带的临夏盆地,发育和出露很好的中、晚新生代(距今约30百万年至1万年)的陆相沉积,其中有很丰富的哺乳动物化石。迄今为止和政地区已发现的古生物化石分属哺乳纲与爬行纲共6目70余种,总数量超过6000件。这是中国,也是整个欧亚大陆晚新生代哺乳动物化石最丰富的地区之一,被誉为“古生物化石之乡”。为保护和政珍贵的古生物化石地质遗迹,和政地区在 2009 年 8 月被国家批准成立甘肃和政古生物化石国家地质公园(李骏等,2016)。
现阶段和政古生物地质公园区内已发现或挖掘的化石点有100余处,绝大多数集中分布在和政县境内,与和政相邻的广河县、东乡县和临夏县(市) 也有部分化石被发现(李骏等,2016)。
↑ 和政地质公园古生物化石分布(李骏等,2016)
和政地区有记录的较大规模化石挖掘开始于20世纪50年代左右,当时人们将古生物化石当做药材“龙骨”售卖。据不完全统计,至 21 世纪初,在 50多年的时间里,从和政地区运出的标本和零散化石总计超过 2000t,约合15000个个体化石。改革开放以来,随着古生物地质遗迹的重要性逐渐被人们认知,一系列保护古生物化石和古生物地质遗迹的法规也被国家颁布,甘肃省政府把古动物化石的保护和征集管理纳入了重要 议事日程,临夏州政府也采取了有力措施加强地质遗迹保护工作(李骏等,2016)。
中国工程院和中国科学院的部分院士曾指出:“我们很难再找到像和政地区这样的在同一地区同时发现多个动群、化石保存得如此完好,地层出露既好而且连续的地点了”。因此,和政的古生物化石具有极高的科学研究价值(李骏等,2016)。
1996年和政县开始征集古动物化石之前,有2500多件化石被国内的博物馆和大学收藏,还有不少化石流入私人手中,或被外国博物馆收藏。珍贵的古动物化石在遭受长期采挖,以及被博物馆和个人大量收藏后,当地政府开始采取保护措施,包括禁止采挖化石和从民间收藏者手中收购化石,后来,修建了和政古动物化石博物馆。
1996年,和政县出资5.3万元从赵永昌手中收购了200多件化石进行展览,引起了极大反响。这也使当地政府认识到古动物化石具有颇高的科研、收藏和展览价值。随后,和政县筹资260万元,于1998年、2000年和2002年分3次从民间收购化石标本4000件。
到2001年,和政县境内已征集到古动物化石近5000件。经专家系统鉴定,确认这批化石属于距今约1300万年前的铲齿象动物群和距今约1000万年前的三趾马动物群,其中绝大部分是保存完好的头骨和牙床。
二、临夏盆地沉积地层
临夏盆地新生代地层发育,出露从渐新世至全新世完整的一套地层,以河湖相的碎屑岩沉积为主,其间含有丰富的古生物化石。
早渐新统他拉组,岩性自下而上可分紫红色砂砾岩、紫红色粉砂岩和泥岩互层、 块状紫红色泥岩,总厚度90m。 晚渐新统椒子沟组,岩性自下而上可分褐黄色砂岩和砂砾岩、褐红色泥岩。
中中新统东乡组,岩性为黄色砂砾岩、钙质胶结粉砂岩、砂岩夹少量泥岩。老沟组为河流相沉积,岩性自下而上可分为灰色、黄色含砾砂岩;灰色、局部锈黄色砾岩。厚度变化大,最厚超过50m。 晚中新统柳树组,为褐黄色粉砂质泥岩,含大量钙质结核层。厚度差别大,由后期差异侵蚀作用造成。 早上新统何王家组,岩性自下而上可分为砂砾岩,钙质胶结或未胶结;褐黄色粉砂质泥岩,含大量钙质结核。厚度不稳定,最大厚度60m,其中底砾岩厚 11m,红粘土厚49 m。 晚上新统积石组,钙质胶结的灰黑色砾岩,砾石成分复杂,圆度和球度均好,可见巨砾,局部见砂岩透镜体。厚度变化较大,通常 10~30m(赵涵,2023)。
↑ 临夏盆地地质概况(赵涵,2023)
临夏盆地为新近纪上新统形成的构造盆地。早新生代巨大内陆湖盆,沉积陆相沉积物,后期湖盆隆起褶皱成山。晚新生代基本水平,构造变形不明显。1.8Ma 盆地内部褶皱变形,结束了沉积历史,开始遭受侵蚀
临夏盆地拥有从晚渐新世一直到早更新世的完整连续地层,出产有亚洲新生代最具代表性的四个哺乳动物群:巨犀动物群、铲齿象动物群、三趾马动物群和真马动物群的化石材料,这对研究亚洲新生代地层和哺乳动物演化来说都是极其难得的素材。临夏盆地具有独特而重要的地理位置,它的形成和发育在整个青藏高原隆升过程中也是重要的一环。
↑ 和政县出土的代表性动物骨架化石(狄国芸等,2023)
和政地区的哺乳动物化石发育和出露是从早中新世红层到全新世黄土的连续沉积,通过建立这一地区晚新生代地层剖面,将为区域和洲际的地层精确对比提供可靠而实用的参照;在和政古生物化石出露地区岩性多为细粒碎屑岩,地层平缓,上下关系清楚,出露良好,是进行古地磁工作的理想地区;其次,通过对古生物化石的进一步研究,可以为研究和政地区晚新生代的古生态环境变迁和探索青藏高原隆升对陆地生态系统演变的影响提供证据。
三、临夏盆地化石分布特点
和政县境内曾产出极为丰富的古动物化石, 其化石组合主要为铲齿象动物群和三趾马动物群(狄国芸等,2023)。
铲齿象动物群产于中中新世老沟组(15~12 Ma)的河湖相砂砾岩中, 以和政县三合镇老沟为代表性地质遗迹化石点。该动物群主要包括长鼻类动物和食肉类动物。其中, 铲齿象作为长鼻类动物的代表占据显著位置, 其次为食肉类动物。偶蹄类和奇蹄类动物也存在于该动物群,且偶蹄类相比奇蹄类动物其多样性更为出众。出土的化石主要包括铲齿象(Platybelodon)、嵌齿象(Gomphotherium)、轭齿象 (Zyolophodon)、跳兔 (Alloptox)、爪 兽(Schizotherium)等(狄国芸等,2023)。
↑ 和政县古动物化石地质遗迹点分布(狄国芸等,2023)
三趾马动物群主要产于晚中新世(12~5 Ma)的柳树组红黏土中, 在和政县广泛分布, 在临夏盆地的其他地方也有分布。该动物群在种类和个体数量上都非常丰富, 包括 100 多种动物。出土的化石主要包括: 三趾马(Hipparion)、和政羊(Hezhengia)、豪猪(Hystrix)、四棱齿象 (Tetralophodon)、副鬣狗(Adcrocutaeximia)、剑齿虎(Machairodus)、斯氏弓颌猪(Chleuastochoerusstehlini)、萨摩麟(Samotherium)、伊朗犀(Iranotherium)等(狄国芸等,2023)。
常与上述两大动物群并提的晚渐新世巨犀动物群和早更新世真马动物群主要产于临夏州东乡县, 在和政县少有发现(狄国芸等,2023)。
东乡境内先后发现发掘的古生物化石出露点多达9 处,其中有代表性的出露点两处, 分别位于那勒寺镇的班土村和坪庄乡的结沟村。经专家现场考证,此前曾出土过完整剑齿虎头骨化石的班土村古生物化石出露点,主要产出于距今约 1100 万年至 700 万年的晚中新世早期地层中,现有大唇犀、三趾马、啮齿类、陆龟、羚、鹿以及巨鬣 狗古脊椎动物化石碎片产出;结沟村古生物化石出露点主要产出于距今约 500 万年至 170 万年的 上新世地层中,其中发现有世犀化石产出。
初步鉴定,东乡县蕴涵丰富的古生物化石,绝大部分都是保存完整的头骨,其中,铲齿象、 库班猪、长颈鹿、巨鬣狗和剑齿虎等大型动物的头骨,稍经修复即可成为很好的展览标本;所观察的化石出露点地质遗迹性质应属于原地或经短途搬运后埋藏的古生物化石产地,具有很高的科研、科普价值和保护价值(邹海林,甘肃日报,2005)。
四、古生物化石类群特征
和政地区产出的化石 3 纲 8 目 150 多个属种,主要产出以巨犀动物群、铲齿象动物群、三趾马动物群和真马动物群4个古生物化石群为主的古动物骨骼碎片。其中尤以铲齿象动物群和三趾马动物群的化石产出最为丰富。
政古动物化石博物馆以收藏及展示晚新生代古哺乳动物化石标本为主,建有3个独立馆,其中3号馆为和政古生物化石陈列馆。馆藏各类化石标本3 纲8 目150 个属种共3 万余件,一级品化石标本 50 余件,二级品化石标本 180 余件,三级品化石标本 350 余件。该馆馆藏了占据六项世界之最的化石标本:和政羊化石、铲齿象化石、三趾马动物群化石、披毛犀化石、埃氏马及鬣狗化石。还保存有全球唯一一套铲齿象头骨发育系列标本(赵涵,2023)。
和政古生物化石资源的丰富程度在中国甚至欧亚大陆都处于领先地位古生物化石资源得天独厚,被誉为“古生物化石之乡”。 和政地区蕴藏着分属新生代晚期的4个丰富的哺乳动物群化石:距今30Ma(百万年)的巨犀动物群;13Ma前的铲齿象动物群;距今10Ma前的三趾马动物群;2 Ma前的真马动物群。其中,铲齿象动物群古生物化石与三趾马动物群古生物化石产出最为丰富(刘刚等,2016;赵涵,2023)。
和政县新生代地层发育,主要含古生物化石的地层有中中新统老沟组、晚中新统柳树组和早上新统何王家组,分别分布于三合镇老沟周围、吊滩-三十里铺等地、三合一带。和政产出的古动物骨骼化石主要为13Ma前的铲齿象动物群和12Ma前的三趾马动物群。和政化石产地在空间上具整体分散,部分集中,北部产地集中程度高的特点。和政县重要古生物化石产地现有75处,保护现状较差,采洞采坑236处,垮塌131处,最深采洞可达500m。同时还存在化石盗采现象严重、保护资金短缺、资源开发利用程度不高、科研和科普存在短板等问题(赵涵,2023)。
↑ 古生物化石时间分布特征 (赵涵,2023)
和政县古生物化石群分布于距今 30 Ma 前的晚渐新世至距今约 10 Ka(千年)的更新世
犀动物群包括啮齿类阿尔泰查干鼠(Tsaganomys altaicus),肉齿类巨翼齿兽(Megalopterodon sp.),奇蹄类阿尔丁犀(Ardynia sp.)、霍尔果斯准噶尔巨犀(Dzungariotherium orgosense.)等,偶蹄类的巨颌副犀(Paraentelodon macrognathus)等,以准噶尔巨犀(Dzungariotherium)为代表的巨犀类动物最为繁盛。
铲齿象动物群包括兔形类跳兔(Alloptox sp.),灵长类上猿(Pliopithecus sp.),食肉类德氏半熊(Hemicyon teilhardi),长鼻类嵌齿象(Gomphotherium sp.)、谷氏铲齿象(Platybelodon grangeri),奇蹄类的戈壁安琪马(Anchitherium gobiensis)、奇无角犀(Aicornops sp.),偶蹄类库班猪(Kubanochoerus gigas)等。
三趾马动物群已知的种类包括啮齿类的原鼢鼠(Prosiphneus sp.)、副竹鼠(Pararhizomys hipparionum)、甘肃豪猪(Hystrix gansuensis),食肉类的短吻犬(Simocyon sp.)、巨鬣狗(Dinocrocuta gigantea)、剑齿虎(Machairodus sp.),长鼻类的四棱齿象(Tetralophodonsp.)、保德四棱齿象(Tetralophodon exoletes),奇蹄类的三趾马(Hipparion sp.),偶蹄类的斯氏弓颌猪(Chleuastochoerusstehlini)、羚(Gazella sp.)、步氏和政羊(Hezhengia bohlini)等。
真马动物群包括啮齿类的河狸(Castor sp.)、甘肃模鼠(Mimomys cf. gansunicus)等,兔形类的矮脚丝绸兔(Sericolagus brachypus),灵长类的安氏猴(Macaca cf. anderssoni)、甘肃副长吻猴(Paradolichopithecus gansuensis),食肉类的鸡骨山狐(Vulpes chikushanensis)、德氏犬(Canisteilhardi)、桑氏硕鬣狗(Pachycrocuta licenti)、锯齿虎(Homotherium crenatidens)、泥河湾巨颏虎(Megantereon nihowanensis)等,奇蹄类的中国长鼻三趾马(Hipparion sinense)、埃氏马(Equus eisenmannae)等,偶蹄类的野猪(Sus sp.)、步氏羚羊(Gazella cf. blacki)等,其中以真马(Equus)为代表的哺乳动物最为繁盛为特点(赵涵,2023)。
五、和政县的古生物化石分布特点
古生物化石产地,全县分布面积达 700 km2,共75处古生物化石产地,大多位于半山坡,主要产出铲齿象动物群及三趾马动物群的古生物骨骼及牙齿碎片。铲齿象动物群古生物化石多保存于海拔2178 ~ 2186 m 的灰色砂砾岩层中,三趾马动物群古生物化石主要保存于海拔 2133 ~ 2504 m 的褐黄色泥岩层中,古生物化石产地高度基本一致(赵涵,2023)。
75 处古生物化石产地呈现整体分散,部分集中的特点,主要分布于县境中部、东部、北部地区,西北部分布较少。县内化石产地以三合镇和陈家集镇分布最为密集,松鸣镇、新庄乡、买家集镇、三十里铺镇分布较多,其它乡镇零星分布。75 处产地中存在大量采洞,多达 236 处,采坑 27 处,垮塌 131 处,每处产地采洞及采坑少则 1 处,多则十几处,大部分处于未进行回填、保护状态(赵涵,2023)。
↑ 和政地层综合柱状图(赵涵,2023)
和政县古生物化石产地主要分布于国家地质公园范围内,此次发现的75 处古生物化石产主要地产出铲齿象动物群和三趾马动物群的古生物骨骼及牙齿碎片化石(狄国芸等 2023)。总体看,和政县古生物化石产地空间分布(下)具有以下特征:
↑ 和政县古生物化石产地分布略图(赵涵,2023)
古生物化石产地整体分散,部分集中,主要分布于县境中部、东部、北部地区,西北部分布较少。 各镇级行政单元内古生物化石产地分布不均匀,以三合镇和陈家集镇分布最为密集,松鸣镇、新庄乡、买家集镇、三十里铺镇分布较多,其它乡镇零星分布。
铲齿象动物群化石产地分布范围最广,三趾马动物群化石产地分布较少,主要分布在达浪乡、新营乡和麦古山附近。和政县北部古生物化石产地集中程度高,许多新的研究发现主要集中于此,具有很大发展潜力。
和政县 75 处古生物化石产地具体分布如下图:
城关镇 6 处:咀头村黎立头社中中新世哺乳类化石产地 3 处,咀头村大湾山社中中新世哺乳类化石产地 1 处,教场村王家山庄社中中新世哺乳类化石产地 1处,麻藏村包上社中中新世哺乳类化石产地 1 处。
三合镇 11 处:杨家村腰庄社老沟中中新世哺乳类化石产地 2 处,杨家村腰庄社大坡沟中中新世哺乳类化石产地 1 处,杨家村腰庄社大坡沟北中中新世哺乳类化石产地 1 处,虎家村张家咀社中中新世哺乳类化石产地 1 处,虎家村赵家沟社中中新世哺乳类化石产地 1 处,尕新庄村上山社曹家山中中新世哺乳类化石产地 1处,二甲村阳洼社中中新世哺乳类化石产地 1 处,二甲村瓦根社中中新世哺乳类化石产地 1 处,二甲村关齐湾社中中新世哺乳类化石产地 1 处,前山村麻岭社中 中新世哺乳类化石产地 1 处。
三十里铺镇 8 处:南阳山村南阳社晚中新世哺乳类化石产地 2 处、中中新世哺乳类化石产地 1 处,酒麻郎村合岘社晚中新世哺乳类化石产地 1 处、中中新世哺乳类化石产地 2 处,马家河村上湾社中中新世哺乳类化石产地 1 处,马家河村垛支拜社中中新世哺乳类化石产地 1 处。
买家集镇 8 处:团结村宋家脑社早上新世哺乳类化石产地 4 处,团结村王家山社早上新世哺乳类化石产地 1 处,古鲁山村黑土湾社晚中新世哺乳类化石产地 1处,寨子沟村四社早上新世哺乳类化石产地 1 处,寨子沟村七社晚中新世哺乳类化石产地1 处。
松鸣镇 10 处:中心村牛沟社中中新世哺乳类化石产地 2 处,大山庄村中大山庄中中新世哺乳类化石产地 1 处,科托村一社中中新世哺乳类化石产地 1 处,科托村二社中中新世哺乳类化石产地 1 处,科托村十一社中中新世哺乳类化石产地 1处,桦林村三社中中新世哺乳类化石产地 1 处,桦林村五社中中新世哺乳类化石产地1 处,桦林村七社中中新世哺乳类化石产地 2 处。
陈家集镇 8 处:宋家沟村宋家社中中新世哺乳类化石产地 1 处,陈家沟村上田家社中中新世哺乳类化石产地 1 处,陈家沟村下田家社中中新世哺乳类化石产地 1 处,王录山村王录山社中中新世哺乳类化石产地 1 处,孟家村尕新庄社中中新世哺乳类化石产地 1 处,孟家村烂泥滩社中中新世哺乳类化石产地 1 处,王泉村山庄社中中新世哺乳类化石产地 2 处。
罗家集镇 2 处:三岔沟村三岔沟社早上新世哺乳类化石产地 1 处,罗家集村石灰沟社晚中新世哺乳类化石产地 1 处。
新营镇 8 处:山城村一社中中新世哺乳类化石产地 1 处,山城村五社晚中新世哺乳类化石产地 1 处,山城村八社晚中新世哺乳类化石产地 1 处、中中新世哺乳类化石产地 1 处,山城村十社晚中新世哺乳类化石产地 1 处、中中新世哺乳类化石产地 1 处,闫菜坪村七社晚中新世哺乳类化石产地 1 处,三坪村七社中中新世哺乳类化石产地1 处。
梁家寺乡 2 处:友好村阳西社中中新世哺乳类化石产地 1 处,友好村马甲格楞中中新世哺乳类化石产地 1 处。
卜家庄乡 1 处:白杨沟村杠杠社中中新世哺乳类化石产地 1 处。
新庄乡 8 处:榆木村一社中中新世哺乳类化石产地 1 处,榆木村二社中中新世哺乳类化石产地 1 处,奋斗村中沟社中中新世哺乳类化石产地 1 处,奋斗村磨多磊社中中新世哺乳类化石产地 1 处,奋斗村下大路社中中新世哺乳类化石产地 1处,腰套村腰套社中中新世哺乳类化石产地 1 处,金场沟村高家山社中中新世哺乳类化石产地1 处,金场沟村吓沟社中中新世哺乳类化石产地 1 处。
达浪乡 3 处:仲马家村秦家山社晚中新世哺乳类化石产地 2 处,李家坪村何家川社中中新世哺乳类化石产地 1 处。
六、亚洲大陆新近纪脊椎动物化石分布
↑ 本卷讨论的亚洲主要的新近纪脊椎动物化石产地或地区(Wang et al., 2013)
本图采用了亚洲大陆的传统定义(无阴影区域),尽管这种定义有些简化,通常不代表动物区系省份的自然边界
阿富汗: (12) Khurdkabul Basin; (13) Kabul Basin.
中国: (51) 新疆准噶尔盆地Botamoyin (XJ99005) section; (52) 新疆准噶尔盆地 Chibaerwoyi section; (53) 新疆准噶尔盆地Dingshanyanchi section; (54) 甘肃 Xishuigou section, Tabenbuluk (Danghe) Basin; (55) 青海Olongbuluk section, Qaidam Basin; (56) 青海Tuosu Nor section, Qaidam Basin; (57) 青海Shengou section, Qaidam Basin; (58) 青海Huaitoutala section, Qaidam Basin; (59) 西藏Bulong Basin,; (60) 青海Kunlun Pass Basin; (61) 西藏Gyirong Basin; (62) 西藏Zanda Basin; (63) 青海Guide Basin; (64) 青海Xining Basin; (65) 甘肃Linxia Basin; (66) 甘肃Zhangjiaping- Duitinggou section, Lanzhou Basin; (67) 甘肃Quantougou section, Lanzhou Basin; (68) 宁夏Tongxin Basin; (69) 甘肃Leijiahe, Lingtai area; (70)甘肃 Renjiagou, Lingtai area; (71) 陕西Lantian area; (72) 陕西Baode Basin; (73) 陕西Fugu area; (74) 山西Yushe Basin; (75) 山西Jingle Basi; (76) 河北Nihewan Basin; (77) 内蒙古Damiao area; (78) 内蒙古Aoerban area; (79) 内蒙古Gashunyinadege area; (80) 内蒙古ggur Tableland (81) 内蒙古Baogeda Ula area; (82) 内蒙古Jurh area; (83) 内蒙古Huade area; (84) 内蒙古Gaotege area; (85) 山东Shanwang area; (86) 江苏Sihong area; (87) 江苏Nanjing area; (88) 安徽Huainan area; (89) 云南Xiaolongtan Basin; (90) 云南Lufeng Basin; (91) 云南Yuanmou Basin; (92) 云南Zhaotong (Chaotung) Basin.
格鲁吉亚: (5) Bazaleti; (6) Eldari.
印度: (17) Ramnagar; (18) Nurpur; (19) Haritalyangar; (20) Chandigarh and Haripur Khol areas; (21) Kalagarh.
伊朗: (4) Maragheh.
日本: (93) Kani Basin, Gifu Prefecture; (94) Mizunami Basin, Gifu Prefecture; (95) Sasebo area, Nagasaki Prefecture; (96) Sendai area, Miyagi Prefecture; (97) Tochio area, Niigata Prefecture; (98) Aikawa area, Kanagawa Prefecture; (99) Iga-Omi Basin, Mie Prefecture; (100) Awaji Island, Hyogo Prefecture.
哈萨克斯坦: (35) Aktau Mountain area; (36) Kalmakpay; (37) Pavlodar; (39) North Aral region; (40) northern Ustyurt region.
吉尔吉斯坦: (33) Ortok; (34) Djilgyndykoo and Akterek.
蒙古国: (41) Altan-Teli and Hyargas Nor; (42) Valley of Lakes; (43) Kholobolchi Nor and Hung Kureh; (44) Shamar.
缅甸: (23) Chaungtha; (24) Yenangyaung; (25) Magway.
尼泊尔: (22) Dang Valley.
巴基斯坦: (14) Bugti; (15) Zinda Pir; (16) Potwar Plateau.
俄罗斯: (38) Novaya Stanitsa and Isakovka; (45) Tuva; (46) Tagay and Sarayskoe; (47) Aya Cave; (48) Tologoi 1; (49) Udunga; (50) Beregovaya. Saudi Arabia: (8) Al Jadidah; (9) Jabal Midra ash- Shamali; (10) Ad Dabtiyah; (11) As Sarrar.
塔吉克斯坦: (30) Daraispon; (31) Magian and Pedjikent. 泰国: (26) Li Mae Long Basin; (27) Mae Moh Basin; (28) Chiang Muan Basin; (29) Mun River Sand Pits. 土耳其: (1) Pas¸alar; (2) Sinap; (3) central and western Anatolia.
阿联酋: (7) Al Gharbia. Uzbekistan: (32) Kairakku
来源:世界地球之旅
编辑:诸鹏飞
审核:盛捷