热河脊椎动物化石群白垩纪陆相生物大爆发.docx

38611螋生主国盗主重堂垄盘金堡耋基参考文蘸II JAE,Scheidegger“Thephysicsofflow曲pontusmedia,3rdEdiLUnlvcTsityofToetoim!ss，1974【21HOBaSOca andwHMagnetoRovq。f怔Navi曲okcsB脚Uslag a蛐BoRzmanaM龇娜社v A l峨45：5339-5342【3】3周富信刘日武工B格气模型在渗流力学中的应用初撵，渗魄力学进展，石油工业出龋社，1996年9月 H】中国石油天然气总公司开发生产局编低渗透油田开发技术一一全国低灌透油田开发技术座谈会论文集，石油工业出版社1994年6月北京第1版，P350-363Nolinear Porous Flow Simulation in Low PermeabilityPorous Media with Lattice BoItzmann MethodAbstract According to the pore s缸e characteristiCS of the low permeability porous media, Lattice Boltzmann is selected fbf simulating nonlinear porous flowLat6ce Boltzmann iS adapted to simulate the fluid flow in the middle and high permeability DmDus media,the results show that flow rate is proportion to the IXnmability of the porous media and the iycssure gradient and inverse propo柑on to the viscosity ofthe flmdBased Oll this WC siIlmla自ed the gas andauid flow in the lowperraeabilitypOrOUSmediaTilesimula蜘results arsagreedwiththeexperimentrestfltsThisconformedthattheporous$1ii】cuireidthekey reasonofthenol恤learflowinthelowporousmedia【作者简介】刘日武，男生于1965年6月，籍贯山东省博兴县。1997年6月在中国科学院渗流流 体力学研究所获博士学位目前主要从事Lattice BoRzraann方法的研究和应用以及与基础力学相关的物理 力学方法的研究。热河脊椎动物化石群：自垩纪陆相生物大爆发4汪筱林”(中国科学院古脊椎动物与古人娄研究所北京100044；中国地质大学地球科学与资薄学院，北京100083摘要 辽西地区热河群义县组下部尖山沟层、义县组中部大王杖子层和九 佛堂组波罗赤层分别发现孔子鸟类群和带羽毛或毛状皮肤衍生物的 兽脚类恐龙、辽西鸟类群和永生爬行动物潜龙以及华夏鸟朝阳鸟类 群等以鸟类一爬行类为代表的热河脊椎动物化石群，完整地记录了早 白垩世一次重大的陆相生物大爆发事件。、关键词热河生物群热河脊椎动物化石群白垩纪义县组辽宁西部4中国科学院资源与生态环境研究“九五一重大项目(批准号：KZ951-BI-410)、中国科学院创新工程重大项目(批准号： KZCX3-J4)3)、国家自然科学基金重点项目(批准号：49832002)、国家基础科学人才培养基金(批准号：J993(】095)和中国 E-q：院王宽城博士后工作奖励基金资助墼堂塑堡鱼些堕坌盟 382热河生物群以辽西为起源中心，广泛分布于东北亚地区，是一个极其重要的地方性 陆相生物群I-3。近几年，在辽西热河群(义县组和九佛堂组)相继发现3个以鸟类和爬行类 为代表的脊椎动物化石组合f“l，组成热河脊椎动物化石群，记录了早白垩世重大的陆相 生物大爆发事件。其中在北票尖山沟一四合屯义县组下部口周、凌源大王杖子义县组中部” 和九佛堂组61湖相页岩中发现的鸟类10-191和共生的带羽毛或毛状皮肤衍生物的小型兽脚类恐龙删，为探讨鸟类的起源与进化、了解恐龙的生理机能等重大理论问题提供了重要的化石证据。1化石埋藏层位与时代脊椎动物化石埋藏在热河群湖相页岩中。在义县组沉积时期，辽西地区火山活动强 烈，整个义县组组成了3个大的湖相沉积火山喷发旋回，火山喷发以中基性熔】。九 佛堂组沉积时期，火山活动相对较弱，形成了一套湖相地层。热河生物群赋存于义县组和九佛堂组的湖相沉积中。义县组有3个含化石湖相沉积 层：义县组下部尖山沟层，”r尸r年龄为124603124,6o盐Ia刚，相当层位有阜新 大五家子一紫都台沉积层、内蒙古南部宁城道虎沟层和冀北大店子组，含著名的四合屯脊椎动物化石群和孔子鸟类群(Confucmso椭Avifauna)1618；中部大王杖子层，”A扩Ar年龄为12224-021225+03Mazn，相当层位有冀北丰宁四岔口森吉图沉积层、义县万佛堂一河夹心沉积层等，含辽西鸟类群(Laox幻mu Avifauna)f酗；义县上部金刚山层，尚未发现鸟类化石，MAr年龄为121A+111216+04Mal明九佛堂组波罗赤层，相当层位可能有义县西二虎桥吴家屯沉积层和朝阳上河首姜家窝铺沉积层，含华夏鸟朝阳鸟类群 (已椭口妒m融c归增缸Avifauna)。时代为旱白垩世vaIBnginial口证鼬I”J。2热河脊椎动物群组成惭蝎类ya&ino埘,rus枷虹Daagho删au$h卿栅JK翼龙英n性的rID懈加池f删晡如；咖s嶂班“)嘲R咖由由I剜一P甑d舡f研，1i蜥_p类釉mp“t出爱兽脚类如删赢舶晶缸南咖川jnlm靠。舶帕埘”甲鲫垮P，蚰踊帕蜘删sp，n嘲m呐删呻鲫坶m岫。删肇咖弭zoo,c螂m币妇曲捌nu1一。一一。角龙类舟舶删珥暇f串一。一哂d时w睹t她C埘c曲喝h坼Cdu,Q_孽-凶船憎舡。aH姆印，删k蟹妇谢硎s3881塑主旦煎星茔查基金迨塞筮Liaoxiornis为特征，新近发现带毛状皮肤衍生物的小型兽脚类恐龙中华龙鸟科和驰龙等。金刚山层的脊椎动物化石有4属4种，化石比较单调，含Lycopteramuroii。波罗赤层的脊椎动物化石有15属16种“，其中鱼类5属5种、爬行类2属2种、鸟类8属9种，富台iJinanichthys和较进步的鸟类Cathayomis、Chaoyangia等。3热河脊椎动物的辐射热河生物群的脊椎动物鱼类、两栖类【矧、爬行类(龟鳖类、蜥蜴类、翼龙类mI、兽脚 类【“、蜥脚类、角龙类311)、鸟类110-19I、哺乳类04和无脊椎动物双壳类、腹足类、介形 类、叶肢介、昆虫及被子植物等数十个门类的生物在义县组下部突然爆发性出现”I，代表 早白垩世一次最重要的生物辐射事件。经过义县组中部、上部和九佛堂组的几次生物更 替，除了鹦鹉嘴龙外，几乎所有的其它属种在九佛堂组顶部绝灭。31狼鳍鱼群狼鳍鱼群o J主要属种均在义县组下部出现(参见表1)，化石埋藏极为丰富。其中义县 组繁盛的LycopZem-Yanosteus组合被九佛堂组的Jinanichthys-Longdeichthys组合所替代，而 Peipiaosteus、Protopsephurus、Sinamia延续整个热河群。32善脚类恐龙发现约15件带羽毛或毛状皮肤衍生物的小型兽脚类恐龙，主要集中在义县组下部。在 尖山沟层的四合屯和张家沟化石地点发现T5属6种兽脚类恐龙：20-241，埋藏于厚度约2m的 湖相沉积中r硼。其中Sinosauropteryx延续至义县组中部，而驰龙类一直延续至九佛堂组。 33鹦鹉嘴龙从四合屯地区义县组第一段开始出现和繁盛16,7l，一直延续至九佛堂组。化石丰富， 其中仅在12m厚的四合屯发掘剖面上就发现多达12层鹦鹉嘴龙化石81。初步统计，在义县 组下部已经发现不少于100件化石骨架。3A鸟类群义县组下部的孔子鸟类群以较原始的Confuciusomis为主，共生较进步的Liaoningomis 和Eoenantiornis。鸟群分异度高，数量巨大，已经发现近千只标本81，可能代表早自垩世 鸟类的第一次重要辐射。在义县组中部，辽西鸟类群取代了孔子鸟类群。九佛堂组华夏鸟一朝阳鸟类群具有明显的进步特征，完全替代了义县组比较原始的鸟 类群，记录了旱白垩世又一次重要的鸟类辐射。4生物辐射与古环境的关系晚侏罗世，辽西及周边地区气候炎热干旱，形成了以土城子组为代表的一套红色沉 积，化石贫乏。进入早白垩世，这一地区气候温暖潮湿，淡水湖泊发育，雨量充足，水域宽阔，盆地 外围植被发育。其中最重要的环境特征就是火山话动异常强烈，在这种火山强烈喷发间 歇期形成的湖泊环境背景下，热河生物群快速辐射演化。同时，伴随频繁的较小规模的中 酸性火山喷发。塑堂堑垄墨垫堕坌盟 382火山活动可以提供大量有利于生物生长发育的有益元素，增加湖的营养度，也可以提 供有毒气体和有害元素，导致脊椎动物的集群死亡瞄J。火山活动的环境效应从多个方面 影响着热河生物群的形成和演化。致谢中国科学院古脊椎动物与古人类研究所辽西队全体同仁及中国地质大学郝诒纯 院士给予指导和帮助，谨致诚挚谢意。参考文献【1】陈丕基热河动物群的分布与迁移古生物学报198827(6)：65968312j王思恩，热河动物群的起源，演化与机制地质学报，1990，鲥4)：350360f31洪友崇束亚古陆中生代晚期热河生物群的起源、发展、鼎盛和衰亡现代地质，1993，7(4)：373383H】汪筱林-王元青金帆等辽西热河生物群脊椎动物化石组合序列与地层层序见：壬元青、邓涛主编第L届中国古脊 椎动物学学术年会论文集北京：海洋出版社1999112【515汪筱林，王元青，张江永等热河群脊椎动物新发现及中国北方非海相侏罗一白垩系界线见：第二届全国地层会议论文16l WangXLWangY Q动肌zHet aLVmfaamsand梳袖埘刚y耐妇Jehol蛳inwestern“帕她V叫PalAsiat集编委会编第三届全国地层会议论文集北京：地质出版社2000252-259200038犯)：40-63口】汪筱林王元青王原等辽匹四合屯及周边地区义县组下部地层层序与脊椎动物化石层位古脊椎动物学报，1998，3“2】：81-10118l汪被林，王元青，金帆等辽西北票四合屯脊椎动物化石组合及其地质背景Pateowodd，1999，r11)：240-257【91汪筱林，王元青，张福成等辽西凌源及内蒙古宁城地区下自垩统义县组脊椎动物生物地层古脊椎动物学报，2000，381-99o】SemaoPCRaoCGh坤删ohhofg咖玎i越砌peld血g rFw州d眦fromtheL舢Q岫邮ofClgnScience，1992，255：848d81111周忠和金帆，张江永辽宁中生代早期鸟类化石的初步研究科学通报，1992，37(5)：435-437【l习侯连海，张江永辽宁早白垩世早期一鸟化石古脊椎动物学报，1993，31(3)：217-224【1卸周忠和辽宁早白垩世一新的反鸟化石古脊椎动物学报。1995，33(却：99-113 fl哪侯连海，周患和，顾玉才，等株罗纪鸟类化石在中国的首次发现科学通报，1995，40(8)：735-729【15】侯连海中国发现侏罗纪龙骨突鸟类科学通报199641(20)：18611864【16J侯连海中国中生代鸟类南投县：凤凰谷鸟园1997 1143【17】侯连海，陈丕基量小的早期鸟类娇小辽西鸟科学通报1999，44(3)：31l一314【l叼ItouLH,MmtinLD,ZhouZHd丑L山曲甲哪b0Fp嘀kbid纠11i辎il gli咄丘响meM蹦珈kofClfinaV酣FalAsiat,1999，3712)：蛆,-95f191 HouLHhtl曲L Df2h叫zHdal Adiapsld,ska8init r_”即遮of恤pimltivetadConfucusoms Nature,1999，399：679-682I捌。娜P J，DoagZM刁瑚SN An啦日姆州J叩喘n柚n肌pod血D叫咖妇B晰谢ofN嘲肿，199，391：147-1521211 Ji QcImkPJ,NoI甜M Aetm1饥feelhedd妇eeurs丘帅邶|山e蛐锄OfinaNature,1嘲393：753-761【221XuX,T柚gZLw啦KLA妇尬如皤舢甜d加B耐蛐妇巴gI蛐唧咖耽峭矗omaIi阻N咀畴1999,399：350-354【231 XuX。Wangx乙WuxCAdrom砖osaurid dinosaurwith afilamentousintegtm咖tfromtheYixann Formation ofChina Nature，1999，401：262-266I捌丑脚ZH,Wm8xLA r蚺叩。幽0f伽却忉wfromtheYi矗姐FomlafoaofLiaonlng,nclthemOainaVertPalAsiat,200038(2)】ll一127251汪筱林王元青棕星等辽西四合屯脊椎动物化石群集群死亡事件：火山爆发的灾变记录地质论评，1999，45(增刊)=4584661261 SwisherCC，WangYQWangXLdm o呦cc“”弹h妞蛔删曲哪邺0f岫枷n昏c抽nNature,1999,蜘58-61320!塑士国擅圭壁生查盘金逢塞苤1271 SmithPE EvemenNMYorknel al Dates andratesinancienllake：萨ArevforanEarlyCretaceomagefortheIGcoupnwme籍fChm(：anjEa耐l scI 199532：1426一14311281 GaoKTangZL WangXL A king-neckeddiapsid枷IcmmtheUpper JurassicLowerCretaceo憾ofIJaoningProvincenqBIemChinaV哪PalAsiat 1999 37(11：l一8129l原，岛克勤哑洲蛀早的盘舌蟾科学通报1999，41(4)：407-411【30l挎安，幸强王【宁西部翼龙类化石的首次发现地质学撤，1997，71(1)：【撕【31】捞=埋，汗i眭林辽硝鹦鹉嘴龙新村蚪t鸟臀目，角花亚H)及其地层学意义矗脊椎动物学报，1998 36(21；6776132 J HuYM Wan8YQLuoZx，H aA，删刚瑚如dmlmaranalR,vmc垴manditsimplica6tmsfornmmndumevointionNtce,1997,390：137142【3引金帆辽j西部晚中生代地层研究之进展及存在问题古脊椎动物学报，199634(2)：102-122Jehol Vertebrate Fauna：An explosionof the Cretaceous terrestriaI biotaWang Xiaolin。ImthuleofVcacbrakPaleontology andPaleoanthtopology，ChineseAcademyofSciencesBcijing 100044；(刍CollcgcofSciences andRcscu慨(瓢naum岫w ofG鲥明。臣ScljinSl00083)Abstract Jehol Vertebrate Fauna,is characteristic of fossil birds and reptiles，including Confuciusornis Avifauna and feathered theropods in the Jianshgon Bed,the Iower Yixian Formation Liaoxiomis Avifauna and Hyphalosaurus