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步林在甘肃党河流域塔奔布鲁克地区的早期工作记录——经典脊椎动物化石地点与现代地层框架的解译

2008年 第46卷 第1期:1~19

发表日期:2008-11-02李志恒来源:放大 缩小

编辑:王晓鸣 王伴月 邱占祥

摘要:1931—1932年博格?步林在甘肃省西部塔奔布鲁克地区(又名党河地区,位于肃北县城西南)首次发现丰富的新生代哺乳动物化石。步林在塔奔布鲁克盆地中部燕丹图沟中找到三个小哺乳动物化石异常丰富的层位。三个层位紧靠在一起,其中产出的哺乳动物群被命名为燕丹图动物群。步林明确指出燕丹图动物群为晚渐新世。该动物群以后成为晚渐新世塔奔布鲁克哺乳动物期的典型动物群并沿用至今。
    除燕丹图化石点以外,步林还在塔奔布鲁克地区描述了一些中新世、甚至可能是上新世的化石。而塔奔布鲁克地区极度复杂的地质构造和地层使他无法短期内得出一个完全合理的地层顺序框架。遗憾的是步林此后就再没有机会重访塔奔布鲁克化石点。因此他在以后文章中屡屡提醒读者注意这些复杂性,并一再小心地把燕丹图动物群局限在燕丹图化石点本身,以防后人误解或}昆淆各地点的动物群。
    可惜步林的警告未引起后人足够的重视,他所担心的误解屡屡发生。塔奔布鲁克地区是近20年来研究阿尔金山走滑断层的关键地点之一。原因之一是该盆地在青藏高原北缘多个山前盆地中惟一具有明确的哺乳动物年代控制的层序。因此塔奔布鲁克地层既可以帮助推算阿尔金山走滑断层的断距,又可以提供探索青藏高原北部祁连山—党河南山—阿尔金山隆起时代的重要依据。然而,诸多地质学者常常仅知道该地区存在晚渐新世动物群,却对其古生物地层层序及剖面位置了解不多,导致对该地区古地磁剖面的错误对比及年代学研究的混乱。
    步林一定程度预感到塔奔布鲁克地区极其复杂的地层将来很可能会导致后人对化石分布的疑惑。因此他格外仔细地记录了化石地点的出露并编制了地形图。然而可惜的是,步林发表的地质记录被多数人忽略,他发表的个人游记鲜为世人所知,其个人档案记录则更是深埋在历史文献中。本文编辑之一(王晓呜)在1999年有机会在瑞典斯德哥尔摩民族博物馆收藏的Sven Hedin中瑞考察档案中找到一些步林未发表的化石分布图及照片。
    这些珍贵资料对恢复步林在塔奔布鲁克地区建立的化石地点很有帮助。因此有必要将各种资料加以总结整理,以便推动该地区年代地层学的进展。本文试图整理这些未发表的资料,结合编辑在1999及2001年两次野外考察的结果,并综合考证其他已发表的信息,以期理顺塔奔布鲁克地区经典化石点与现代地层框架的关系。
    塔奔布鲁克地区至少有三套沉积序列。它们是晚始新世—渐新世狍牛泉组、早—晚中新世铁匠沟组及晚中新世—上新世(?)未定名组(步林本人未建立任何组名)。各组底部为一系列逆冲断层切断。逆断层导致部分层位缺失。铁匠沟组与未定名组都在顶部巨厚砾岩以后结束沉积。虽然步林根据哺乳动物辨认出两到三个时代,但他只正式建立了一个动物群,即燕丹图动物群。结合大家自己的地层古生物工作,从早渐新世到上新世大家至少可以辨认出5个动物群:早渐新世到晚渐新世早期叮当沟动物群、晚渐新世燕丹图动物群、早中新世西水沟动物群、中中新世铁匠沟组未定名动物群及晚中新世到上新世未定名动物群。
    1)叮当沟动物群。步林未在此层位找到化石,本动物群是大家2001年发现的一个新组合。其成员包括如下大、小哺乳动物:Palaeoscaptor cf. P. acridens, Palaeoscaptor sp., Oligosciurus dangheensis, Tataromys cf. T. sigmodon, Karakoromys decessus, Coelodontomys asiaticus, Parasminthus spp., Cricetidae gen. et sp. indet., Desmatolagus gobiensis, Desmatolagus pusillus, Allacerops sp., Schizotherium ordosium, 及Parabrachyodus sp.。结合方小敏等尚未发表的古地磁结果,叮当沟动物群的时代在31.5~26.5 Ma左右。
    2)燕丹图动物群。步林在燕丹图沟接近南端的一段地层内找到三层垂直竖起来的砂岩及细砾岩。燕丹图化石点是步林在中瑞考察过程中找到的最重要的一个哺乳动物化石地点,也是种类最多、化石最丰富的一个动物群。步林1931、1932两年收集到相当数量的标本,而有些标本后来又在室内经双氧水处理得到更多的牙齿。由于步林对该地点一开始就较重视,再加上对地层复杂性的担心,他逐层记录了所有燕丹图化石点的野外号码。它们包括T. b. 199, 201—215,224—233,235—249, 255—258, 及557—593。综合步林最初发表的动物群分子及大家近年来的修正与补充,燕丹图动物群包括如下大、小哺乳动物:Amphechinus cf. A.rectus, A. minimus, A.kansuensisDesmatolagus sp., Sinolagomys kansuensis, S. major, “Sciurus”sp., Eucricetodon sp., Tachyoryctoides sp., T. cf. T. obrutschewi, Yindirtemys grangeri, Y. ambiguus, Yindirtemys sp., Parasminthus asiae-centralis, P. tangingoli, P. parvulus, Heterosminthus lanzhouensis, Litodonomys huangheensis, L. cf. L. huangheensis, Eomyodon dangheensis, Didymoconus sp., Eumeryx sp., Schizotherium? sp., Rhinocerotidae indet., 及Primate indet.。
    燕丹图沟地层多处强烈折皱、切断甚至倒转,目前还没人做古地磁工作,其年龄只能通过与邻近的铁匠沟古地磁剖面的对比来估计。方小敏等未发表的古地磁资料显示狍牛泉组顶部最晚年龄在23 Ma左右。燕丹图地点三个化石层总共厚度40 m左右,其时代跨度应不超过1 Ma。因此大家估计燕丹图动物群的时代在23~25 Ma之间。
    为了将塔奔布鲁克地区哺乳动物群名称规范化,大家在2003年建议用燕丹图动物群作为塔奔布鲁克哺乳动物期的典型动物群,以区别于其他塔奔布鲁克地区的动物群。2006年孟津等对燕丹图动物群的名称又有疑问,建议重新启用塔奔布鲁克动物群一名。塔奔布鲁克沟几乎不产化石,因此步林应用其名时一般泛指整个地区。而他在具体定义他的晚渐新世动物群时,则应用燕丹图动物群一名,以避免出现疑问。步林这样定义的燕丹图动物群完全局限在燕丹图沟南端40 m的三层化石层中。如此定义的燕丹图动物群地点位置确定无疑、跨时代短、动物群组成明确、与塔奔布鲁克地区其他动物群截然分开。孟津等认为燕丹图动物群“缺乏确切的层位”,其实是忽略了步林已做的大量地质工作。
    3)西水沟动物群。步林在西水沟中段偏北处找到一段破碎的灵长类下颌骨(T. b. 309),且非正式命名为“甘肃猿”(“Kansupithecus”)。虽然他又把燕丹图的一颗单独的灵长类牙齿(T. b. 557)归入同一类群,但他清楚地意识到西水沟地点的化石与燕丹图动物群截然不同。由于与T. b. 309共生的其他化石特征不明显,步林没有正式建立动物群。大家1999及2001年在该点附近又补充找到一些早中新世分子。到目前为止,西水沟动物群包括Platybelodon dangheensisTurcocerus sp., Amphimoschus cf. A.artenensis, Kinometaxia guangpui,“Kansupithecus”, 及Heterosminthus intermedius。Gilder et a1.及Yin et a1.在西水沟做了两个独立的古地磁剖面,但都因不熟悉步林的化石地点位置而错误地说明了古地磁年代(把燕丹图动物群算入西水沟剖面中,从而导致整个剖面向下延伸)。经大家重新说明古地磁年代后,西水沟动物群的年龄应在20~17 Ma左右。
    4)铁匠沟组未定名动物群。步林在铁匠沟及燕丹图沟多处找到Sayimys, 因此对该地段的年代产生疑惑。应用步林的化石地点分布图大家大致可以把出产Sayimys的地层归入铁匠沟组的中段,在西水沟动物群之上。大家近期找到的化石对步林原先的动物群组合又略有增加。这个未定名动物群目前包括Sayimys obliquidens, Litodonomys xishuiensisPhyllotillon sp., Cervidae indet., 及Proboscidea indet.。2005年Sun et al.发表了铁匠沟组的古地磁剖面。将步林及大家的化石地点估算进这个剖面中后,本动物群应在15.5~12 Ma左右的年龄段。然而步林在距他的铁匠沟Sayimys化石点不远处报道有Schizotherium的出现。Schizotherium的出现时代一般不晚于晚渐新世,因此本动物群的时代及其真正面目还有待进一步探讨。
    5)西水沟未定名动物群。步林在西水沟口附近找到个别破碎的牛羊类及象类化石(?Gazella, ?Tragoreas, 及Proboscidea indet.)。他怀疑该点的时代应相当年轻。但由于缺乏更确切的证据,故只好对此问题悬而未决。大家两次野外工作都未能在此有所突破,未找到更有时代价值的化石。但步林的化石点无疑是在西水沟剖面上部(北口)未命名组的巨厚砾石层以下。该序列目前还没有做过古地磁测年,年龄不明,但可能是在晚中新世至上新世之间。

关键词:甘肃,青海,古近纪,新近纪,哺乳动物,生物地层

卷期:46卷 01期

  EARLY EXPLORATIONS OF TABENBULUK REGION (WESTERN GANSU PROVINCE) BY BIRGER BOHLIN—RECONCILING CLASSIC VERTEBRATE FOSSIL LOCALITIES WITH MODERN STRATIGRAPHY 

  WANG Xiao-Ming , WANG Ban-YueQIU Zhan-Xiang

Abstract  The classic Tabenbuluk localities first discovered by Birger Bohlin in 1931 have produced rich fossil mammals that become the basis of the Late Oligocene Tabenbulukian Land Mammal Age. Faunas from the Tabenbuluk areas are often confused, partly due to the tectonic complexities that resulted in the uplift of Danghe Nanshan and the large strike-slip Altyn Tagh Fault. However, part of the confusion is derived from a lack of appreciation of Bohlin’s historic records. We attempt to integrate Bohlin’s archive records, his journals, and his published (but often ignored) geologic descriptions. When the entire available records are brought together, it is clear that Bohlin was an exceptional paleontologist who has kept remarkably detailed locality records and was able to make clear distinctions about his Yandantu Fauna, which typify the Tabenbulukian Land Mammal Age. By placing Bohlin’s fossil localities in modern stratigraphic frameworks and integrating with fossil mammals collected recently, we can recognize at least five faunas: Early to Late Oligocene Dingdanggou Fauna, latest Oligocene Yandantu Fauna, Early Miocene Xishuigou Fauna, Middle Miocene Tiejianggou Formation unnamed fauna, and a Late Miocene or Pliocene unnamed fauna. Of these, three faunas are tied to paleomagnetic sections that yield age ranges of ~31.5–26.5 Ma for the Dingdanggou Fauna, ~20–17 Ma for the Xishuigou Fauna, and ~15.5–12 Ma for the unnamed fauna of the Tiejianggou Formation. Although still not directly tied to a paleomagnetic section, the Yandantu Fauna is confined to a narrow range of strata (~40 m) and probably spans less than 1 million years. 

Key words  Gansu, Qinghai, Paleogene, Neogene, mammal, biostratigraphy 

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