冀西北尚义盆地晚侏罗世-早白垩世恐龙足迹及其古地理、古生态意义

The northeastern North China is well known for the discovery of the Middle-Late Jurassic Yanliao Biota and the Early Cretaceous Jehol Biota, and has become one of the most perfect natural laboratory for studying the Late Mesozoic terrestrial ecosystem. However, due to the Jurassic-Cretaceous transition red beds represented by the Tuchengzi/Houcheng Formation are scarce in vertebrate fossils from northeastern North China, the biota evolution and paleoecology are lack of thorough study. Dinosaur tracks, as traces of the life activities of dinosaurs, could provide significant information on paleogeography, paleoenvironment and paleoecology, making up the absent of bone fossils. In recent years, the applicant found abundant dinosaur tracks from the Houcheng Formation in western Yanshan orogenic belt. These tracks are characterized by multi-beds, multi-types and multi-associations, which create new opportunity for studying the Late Jurassic-Early Cretaceous biota and terrestrial ecosystem in western Yanshan orogenic belt. This proposal will focus on the newfound tracks from the Shangyi Basin, combined with the reconstruction of sedimentary succession, lithofacies, provenance and arid-wet paleoclimatic cycle, to study the track taxonomy and reconstruct paleogeography and paleoenvironment. Furthermore, according to the analysis of the spacial-temporal distribution of dinosaur footprints and its response to the change of paleogeography and paleoenvironment, to discuss the evolution and paleoecology of the Late Jurassic-Early Cretaceous dinosaur fauna in the Shangyi Basin and adjacent region.

华北东北部因中-晚侏罗世燕辽生物群和早白垩世热河生物群的大量发现而举世瞩目，现已成为研究晚中生代陆地生态系统最为理想的天然实验室之一。然而，由于该地区以土城子组/后城组为代表的侏罗-白垩过渡期陆相红层脊椎动物化石匮乏，对于这一时期生物群演化和古生态系统仍然缺乏较深入的研究。恐龙足迹是恐龙生存时留下的印记，在古地理、古环境和古生态方面能够提供大量信息，从而弥补因骨骼化石缺乏造成的不足。申请者近年在冀西北尚义盆地后城组中发现了丰富的恐龙足迹，具有多层位、多种类和多组合特点，其为研究燕山西部晚侏罗世-早白垩世生物群和陆地生态系统创造了新契机。本申请项目将以尚义盆地新发现的恐龙足迹为研究对象，开展足迹分类学研究；结合沉积序列、岩相、物源和干湿气候旋回的建立，恢复古地理和古环境；通过分析恐龙足迹的时空分布及其对古地理、古环境变迁的响应，探讨尚义盆地及邻区晚侏罗世-早白垩世恐龙动物群面貌和古生态演化。

华北东北部晚中生代发育多个世界著名的陆地生物群，现已成为研究陆地生态系统和生物-环境协同演化的优势地区。本项目瞄准燕山西部尚义盆地晚侏罗世-早白垩世陆相红层中的恐龙足迹，通过开展恐龙足迹分类学研究，并结合足迹赋存地层所记录的古地理和古环境信息，揭示恐龙足迹与古地理、古环境的时空耦合作用，恢复尚义盆地晚侏罗世-早白垩世恐龙动物群古生态面貌，为进一步探讨华北东北部晚中生代生态系统和生物-环境协同演化提供了重要支撑。主要取得如下认识：.1. 通过对尚义盆地三个足迹点五层足迹开展的系统分类学研究，鉴别出兽脚类Grallator、Eubrontes、Therangospodus、Asianopodus、蜥脚类Parabrontopodus、Brontopodus和疑似鸟脚类足迹，具有多层位、多类型和多组合特征，展现了燕山西部晚侏罗世-早白垩世恐龙动物群的丰富多样性。.2. 通过对尚义盆地三个足迹点的沉积学和源汇体系研究，发现恐龙足迹出现在不同的沉积环境中，包括辫状河砂坝、洪泛平原和三角洲平原漫滩，且盆地经历了北高南低向西高东低的古地理格局转变，揭示了尚义盆地晚侏罗世-早白垩世恐龙动物群多样的栖息古地理环境。.3. 通过对尚义盆地土城子组古气候研究，认为尚义盆地晚侏罗世-早白垩世整体处于干旱、半干旱气候环境，且伴随有多次干湿气候的波动。其中，土城子组晚期出现的风成沉积代表了一次特殊的区域性干旱气候事件，是对华北内陆干旱化的响应，可能与中国东部高原的隆升有关，但并未对恐龙动物群造成影响。.4. 通过对尚义盆地及燕山地区土城子组中恐龙足迹的类别及其时空分布、盆地古地理和古环境的综合对比研究，发现燕山地区晚侏罗世-早白垩世恐龙足迹具有高度的多样性，表征了这一时期恐龙动物群的繁盛。恐龙足迹在亲缘关系上显示出了明显的承上启下特征，暗示了华北晚中生代生物群演化的连续性。恐龙动物群与多样的栖息古地理和古环境（如火山、地震、沙漠、干湿气候旋回、山间盆地等）之间的耦合作用指示了华北晚中生代特殊的古生态面貌和生物-环境协同演化关系。