科研进展

辽西喀左中国暴龙的年代及晚期热河生物群的时空分布

发布时间:2026-11-12 打印

早白垩世热河生物群含有大量保存精美的化石,其中喀左中国暴龙体长可达9-10米,是热河生物群中已知最大的兽脚类恐龙和顶级捕食者。其最初被认为与晚白垩世暴龙科关系密切,后续研究将其归入暴龙类基干类群的原角鼻龙科。喀左中国暴龙产自喀左盆地花果山剖面九佛堂组近底部地层,厘定其年代有助于揭示劳亚大陆暴龙类的早期演化,以及辽宁西部晚期热河生物群的时空分布。

最近,中国科学院南京地质古生物研究所研究员郑大燃、张海春等与海南热带海洋学院研究员张立军合作,联合北票市自然资源局、中国地质科学院地质研究所、喀左县自然资源局、香港大学和台湾大学等科研人员,对花果山剖面下白垩统开展了详细的地质调查。该研究基于在暴龙层采集的凝灰质粉砂岩样品,使用了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)与二次离子质谱(SIMS)两种锆石U-Pb同位素定年方法,为喀左中国暴龙提供可靠的年代约束;通过系统梳理九佛堂组“珍稀化石层”的年代数据,探讨了晚期热河生物群的时空分布及其潜在的驱动因素。

两种锆石U-Pb定年方法揭示喀左中国暴龙的年龄约为124.0 Ma(百万年)。这表明喀左中国暴龙是原角鼻龙类的已知最晚记录,而后者自巴通期(Bathonian)至巴列姆期(Barremian)早期广泛分布于劳亚大陆。喀左中国暴龙的体型超过已知其它的原角鼻龙类,表明部分早期暴龙类存在体型增大的趋势。该年龄为喀左盆地九佛堂组首次提供了下限约束,与朝阳盆地九佛堂组的底部年龄(约124.4 Ma)近乎同期,但比义县盆地(约122.1 Ma)早约2百万年。这表明辽宁西部各盆地之间九佛堂组的沉积起始时间不一致。通过系统梳理辽宁西部晚期热河生物群的时空分布,该研究提出:晚期热河生物群初始主要分布在辽西的西部盆地,之后向东扩散,并零星分布在辽西的东部盆地,其潜在的触发机制是古太平洋板块的向东后撤。

值得注意的是,九佛堂组若干“珍稀化石层”的年龄集中在约121 Ma:如“上河首层”(121.258 ± 0.043 Ma)、“西营子层”(121.272 ± 0.040 Ma)和“肖台子层”(121.539 ± 0.085 Ma)。早期区域地质调查将这些化石层划分到九佛堂组不同层段。然而,这些相近的年龄对先前的地层对比提出了质疑,并表明晚期热河生物群可能在约121 Ma达到鼎盛,此时晚期热河生物群的大多数类群(即多样的恐龙、鸟类、哺乳类、翼龙类、离龙类、鱼类、无脊椎动物和植物等)已经出现。该鼎盛期比中期热河生物群(以义县组“尖山沟层”为代表,约125.8 Ma)晚约4百万年。

本研究得到朝阳热河生物群化石产地申报世界自然遗产项目以及国家自然科学基金的支持。

论文信息:Zheng, D.R.*, Zhang, L.J.*, Qu, Z., Wu, B., Ji, S.A., Zhang, S.D., Xia, Y.Y., Fang, R., Zhang, H.C., Chang, S.-C., 2026. U-Pb calibrating the evolution of the tyrannosauroid theropod Sinotyrannus kazuoensis Ji, Ji & Zhang, 2009, with a review on the spatiotemporal distribution of the late Jehol Biota in western Liaoning, China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 704, 114323. DOI: 10.1016/j.palaeo.2026.114323.

图1 喀左中国暴龙的头骨照片

图2 辽宁西部晚期热河生物群的时空分布

图3 早期暴龙类的演化与时空分布

图4 辽宁西部不同盆地九佛堂组的地层对比



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