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雪松山组

雪松山组（Cedar Mountain Formation）是美国犹他州东部的一个独立地质构造名称，其年代几乎横跨了白垩纪早期至中期的绝大部分。该地层得名于艾默里郡北部的雪松山脉，这里由威廉·李·史托克（William Lee Stokes）于1944年首度展开对其露头的研究。[1]

雪松山组
地层年代：晚贝里亚期—森诺曼期
~140–94 Ma
雪松山组的标准剖面
类型地层
包含见内文
上覆内图里塔组（英语：Naturita Formation）
下伏莫里逊组
厚度各异，某些段落超过1000米
岩性
主要砾岩、砂岩、泥岩
地点
取名自雪松山（Cedar Mountain）
命名威廉·史托克（William Stokes）
经纬度39°15′00″N 110°49′26″W / 39.250°N 110.824°W / 39.250; -110.824
地区 犹他州
国家 美国
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雪松山组在美国的位置
雪松山组
雪松山组 (美国)
雪松山组在犹他州的位置
雪松山组
雪松山组 (犹他州)
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地理介绍

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雪松山组下部呈土褐色，覆盖在颜色较淡的莫里逊组之上

雪松山组位于下方的莫里逊组与上方的内图里塔组（英语：Naturita Formation）（有时称作达科他组（英语：Dakota Formation））之间。

这是由非海相沉积物，即河流、湖泊、泛滥平原的沉积物所构成。根据各种化石及辐射定年判断，雪松山组沉积于早白垩世的后半段，距今约1亿2700万至9800万年前。

其岩相外观与同地区的布洛峡谷层（英语：Burro Canyon Formation）相似。

恐龙化石遍布整段地层，但对其研究直到20世纪90年代才开始。地层下部与上部的恐龙物种组成有所差异，两个时期的恐龙类型各有特色，并记录随北美大陆板块逐渐向西飘移，原本较古老、近似欧洲形态的原生恐龙，在后来被较年轻、近似亚洲形态的恐龙所取而代之。也许存在过渡阶段的恐龙组成，但目前尚未发现明确的化石证据。

地层学

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雪松山组被其下的莫里逊组及其上的内图里塔组、曼科斯群（英语：Mancos Shale）夹在中间。连接雪松山组最下面的莫里逊组最年轻层带年代约落在1亿3510万±300万年前[2]或贝里亚期—凡蓝今期交界。北美西部的侏罗纪—白垩纪交界以长度各异的不整合面为标示，意味其间存在约10万至4900万年的年代空白断层。[3]在莫里逊组与雪松山组之间的这条界线通常以碳酸盐结核的水平面[4][5]或高度磨光的鹅卵石（据信能当作胃石）作为标示。

虽然内图里塔组不属于雪松山组的一部分，但前者直接覆盖于后者之上，并记录了西部内陆海道的海侵过程。内图里塔组以非均匀状态分布，部分地区被前进的海道所侵蚀，造成曼科斯群的海相页岩直接覆盖在穆森图奇段等类似区域之上。有时达科他组这个名称会被误拿来指这些地层。[6]

层带

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直到近年，厚达125米的雪松山组才被研究细分为更小的独立层带，称为“段”（members）。关于到底有五个[7]还四个[8]层段仍有争议，取决于鹿角砾岩（Buckhorn Conglomerate）被归类在莫里逊组的顶部或雪松山组的底部；大部分研究人员则倾向认同这属于雪松山组的一部分。按往上的顺序排列，其余层带分别为黄猫（Yellow Cat）、毒条（Poison Strip）、红宝石牧场（Ruby Ranch）、穆森图奇（Mussentuchit），以上每个层带都以其首次进行研究的地理区域来命名。

鹿角砾岩
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犹他州艾默里郡雪松山西侧的鹿角砾岩标准剖面

鹿角砾岩段（Buckhorn Conglomerate）在Stokes的研究中被认为是圣拉斐尔隆起（San Raphael Swell）地区的雪松山组最下部层带。[4]是以其露头附近的鹿角水库（Buckhorn Reservoir）来命名。处于红宝石牧场段的正下方，意味着这个层位可能与黄猫段的河道砂岩及更东边的毒条砂岩有着相近的年龄，以上几者当中皆存在类似的砾石能间接提供进一步支持此理论，但还不到直接的关联性。

黄猫段
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黄猫段（Yellow Cat Member）以拱门国家公园北边的黄猫矿场附近的露头来命名。范围仅局限于地层的东部区域，并在拱门国家纪念区附近达到最厚程度。该地质构造由土灰色的泥岩及一些砂岩透晶体所构成。这些泥岩由泛滥平原所沉积，呈现出古土壤（英语：Paleosol）的发育情况。泥岩源自以砂岩透晶体为特色的河道水流沉积物。过去曾认为年代落在巴列姆期，最新的化学地质分析则判定其年代更为古老，约沉积于贝里亚期至凡蓝今期。[2]

毒条砂岩
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毒条砂岩段（Poison Strip Sandstone）以拱门国家纪念区北部毒条铀矿场突出的悬崖砂岩来命名。实际上是河道沉积的一系列砂岩、及泛滥平原与小池塘沉积的少量泥岩和石灰岩。毒条砂岩可能曾经是个蜿蜒的复合流域。[9]根据黄猫和红宝石牧场之前的毒条位置推测其年代可能落于巴列姆期最晚期到阿普第期最早期。在毒瘾龙挖掘的采石场中，化石上出现碳酸盐生成物。[10]

 
鹿角水库附近的雪松山组标准剖面，其顶部为非常薄的内图里塔（Naturita）层。雪松山组是早白垩世的河流沉积层，在被西部内陆海道淹没之前沉积于赛维尔（Sevier）山脉的前陆盆地

毒条砂岩间坐落着东尼尸骨层（Tony's Bone Bed）—一个恐龙骨骼的主要集中产地。在此处被发觉之前仅得知可能的蜥结龙遗迹、一些在毒条带发现的兽脚类与蜥脚类的单独骨头。[11]直到1998年，丹佛自然史博物馆的志工们在距离毒条顶部之下3.75米处发现了东尼尸骨层。[12]东尼尸骨层中保存的化石质量呈现大幅落差，其中许多化石状态代表这些沉积物是逐渐积累而成的，许多骨头似乎在掩埋前受到踩踏，某些骨头末端遗失可能由食腐者所移除。没有任何骨头是彼此关节连接保存下来的。所有证据都显示这些动物从死亡到最终掩埋距离很长一段时间。东尼尸骨层可能是河道在旱季水位较低时随时间演进而累积起来的。[13]

红宝石牧场段
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红宝石牧场段的标准剖面

红宝石牧场段（Ruby Ranch Member）是雪松山组分布最广、也最具特色的层带。因在犹他州绿河（Green River）东南岸红宝石牧场的露头而得名。层带由栗色泥岩带有不规则碳酸盐结核球体所构成。结核形成于古土壤内，在季节变化剧烈、半干旱气候的泛滥平原泥土中进行发育。旱季时的地下水蒸发使碳酸钙及其他矿物质浓缩汇聚于土壤层上部。放射定年显示红宝石牧场层上部年代处于阿普第期之末。从中发掘出的河道显示当时流向朝东北，正是将来西部内陆海道海侵的方向。

穆森图奇段
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穆森图奇段（Mussentuchit Member）是雪松山组最上面的层带。由暴露于圣拉斐尔隆起西南处的穆森图奇冲刷带（Mussentuchit Wash）来命名。主要由灰色泥岩构成，当中富含来自植物化石的有机碳及火山灰。泥岩沉积于地下水位高或降雨量丰富的宽阔沿海平原，因此碳酸盐结核很少见。放射性定年测量结果显示层带上部的年代落在9837万±7万年的晚白垩世之初森诺曼期下部；层带下部测值则为1亿446万±95万年前的早白垩世之末阿尔比期。[14]

化石

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雪松山组保存了全世界最丰富且多样化的早白垩世恐龙动物群之一。迄今发现的证据显示这里可能蕴含了许多晚白垩世恐龙种类的起源，但关于北美板块移动对恐龙、乃至各种非恐龙脊椎动物演化的影响与历程，仍有待进一步研究来了解。

恐龙

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雪松山组是几个主要的北美恐龙地层中最晚才被研究的。虽然早在1990年以前这里就发现过零星的化石碎片，但直到那年才首度获得深入研究。自当时起一些机构展开采集恐龙化石的野外考察活动，主要有奥克拉荷马自然史博物馆、丹佛自然科学博物馆、犹他州立大学东部分校、犹他地质调查局、杨百翰大学、恐龙国家纪念区（Dinosaur National Monument）等。这些研究显示雪松山组至少存在两个、甚至三个恐龙群集。

这些群集中最古老的是来自黄猫段、毒条段和红宝石牧场段的下部恐龙群集，如小型、类似嗜鸟龙的兽脚类内德科尔伯特龙以及蜥脚类腕龙科的雪松龙，被视为莫里逊组近亲的遗族；另一方面，甲龙类多刺甲龙亚科的加斯顿龙与某种尚未命名的禽龙类则和英格兰南部发现的早白垩世物种呈现相似之处。以上恐龙代表着至少在巴列姆期，北美和欧洲的陆桥联系依然存在。然而随着红宝石牧场段顶部到穆森图奇段的上部恐龙群集出现，稍早的一切开始产生变化。上部恐龙群集与同时代的亚洲恐龙群集出现更多相似程度，其中包括暴龙类、角龙类、厚头龙类等；还有虽然不是恐龙的原始哺乳类戈壁齿兽（英语：Gobiconodon），同时存在于蒙古和穆森图奇段。至于上下这两个恐龙群集之间的过渡群集仍存在争议，其证据仅取决于红宝石牧场段高处的鸟脚类腱龙以及该层低处的蜥脚类星牙龙的单一标本。无论如何雪松山组的上下部恐龙群集都见证了北美与欧洲分离、北美向西飘移、最终于1000至1500万年后与亚洲形成连系的整段过程。[15][16] [17][18]

 
黄猫段的恐龙群集

甲龙类

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雪松山组的甲龙类
属 种 地区 层带 材料 备注 图片
活堡龙
Animantarx 		拉玛琼斯活堡龙
A. ramaljonesi
  • 穆森图奇段
 一个部分头骨、右下颌、颈椎、背椎、肋骨、肩胛鸟喙骨、胸骨板碎片、肱骨、左髂骨及坐骨、股骨[19] 一种分类未定的结节龙科。
 
活堡龙
 
雪松甲龙
 
加斯顿龙
 
重怪龙
雪松甲龙
Cedarpelta[20] 		贝哈氏雪松甲龙
C. bilbeyhallorum[20] 		两个头骨、颈椎、背椎、荐骨、尾椎、肱骨、尺骨、部分右坐骨、右髂骨碎片、颈肋、掌骨、指骨、爪、鸟喙骨、股骨、胫骨、装甲[21] 并非如最初描述所称来自毒条段。[20]
加斯顿龙
Gastonia 		伯氏加斯顿龙
G. burgei
  • 上黄猫段
 一个头骨、上颌骨齿、坐骨、尾椎、肩胛鸟喙骨、肩胛骨、髂骨、股骨、尺骨、肱骨、胫骨、前部背椎、尾椎神经棘、肩刺、尾部骨板、装甲、部分荐部甲片[22] 一种多刺甲龙亚科的结节龙科。
洛丽麦克温尼加斯顿龙
G. lorriemcwhinneyae[22]
  • 毒条段
 一个头盖骨、脑壳、部分头骨、方骨、颈椎、背椎、荐骨、尾椎、人字骨、肩胛鸟喙骨、肩胛骨、鸟喙骨、肱骨、尺骨、髂骨、坐骨、耻骨、股骨、胫骨、装甲[22] 一种多刺甲龙亚科的结节龙科。
重怪龙
Peloroplites 		雪松山重怪龙
P. cedrimontanus
  • 穆森图奇段
 一个部分头骨、颈椎、背椎、荐骨、尾椎、人字骨、肩胛鸟喙骨、肱骨、尺骨、桡骨、髂骨、耻骨、坐骨、股骨、胫骨、腓骨、掌骨、跖骨、指骨、趾骨、爪、装甲、其他碎片[20] 一种多刺甲龙亚科的结节龙科。
蜥结龙近似种
cf. Sauropelta 		未定
  • 毒条段
 尾椎、背椎、肋骨、装甲 可能是种大型多刺甲龙亚科。

鸟脚类

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在黄猫段上部发现大型脊椎和碎片遗骸代表了一种大型、带有背帆的禽龙类。[23]

雪松山组的新鸟臀类
属 种 地区 层带 材料 备注 图片

雪松山龙
Cedrorestes

开氏雪松山龙
C. crichtoni

  • 上黄猫段
 肋骨碎片、愈合的荐骨、髂骨、髂骨的前髋臼突、胫骨、跖骨、骨化肌腱 一种基础硬棘龙类
 
雪松山龙
 
原赖氏龙
 
马龙属
 
过渡龙属
 
巨禽龙属
 
腱龙

原赖氏龙
Eolambia

卡萝琼斯原赖氏龙
E. caroljonesa

  • 穆森图奇段
 前齿骨、齿骨、上隅骨、前上颌骨、鼻骨、上颌骨、颧骨、眶后骨、方骨、鳞状骨、脑壳、额骨、顶骨、外枕骨、后耳外枕骨、前耳骨、侧蝶骨、副基蝶骨、基枕骨、颈椎、背椎、尾椎、颈肋、胸肋、荐椎、人字骨、胸骨、肩胛骨、鸟喙骨、肱骨、尺骨、桡骨、掌骨、指骨、髂骨、耻骨、坐骨、股骨、胫骨、腓骨、跖骨、趾骨 一种基础鸭嘴龙形类。

马龙
Hippodraco

盾齿马龙
H. scutodens

  • 上黄猫段
 部分头骨、颈椎、背椎、胸肋、部分荐骨、胸骨、肩胛骨、肱骨、坐骨、股骨、胫骨、距骨、跟骨、跗骨远端、趾骨、跖骨 一种基础硬棘龙类。
过渡龙
Iani 		史氏过渡龙
I. smithi
  • 下穆森图奇段

一个近乎完整、关节脱离的头骨、颈椎、背椎、荐骨、尾椎、肋骨、人字骨、部分胸骨、骨盆带、右手和右腿

一种基础凹齿龙形态类。

巨禽龙
Iguanacolossus

强健巨禽龙
I. fortis

  • 下黄猫段
 部分齿骨、上颌骨、鳞状骨、方骨、寰椎神经弓、背椎、胸肋、尾椎、人字骨、肩胛骨、髂骨、耻骨、腓骨、跖骨 一种基础硬棘龙类。

禽龙
Iguanodon

欧氏禽龙
I. ottingeri

  • 黄猫段
 一个上颌碎片和两颗牙齿[24]

一个可疑物种。

扁臀龙
Planicoxa

毒扁臀龙
P. venenica

  • 毒条段

一个髂骨、颈椎神经弓、背椎神经弓、背椎椎体、胸肋碎片、荐椎、尾椎椎体、肱骨、尺骨、股骨、胫骨、跖骨、趾骨 [25]

一种基础硬棘龙类。

腱龙
Tenontosaurus[13]

未定
  • 下红宝石牧场段[13]

数个部分标本[26]

遗骸也在上红宝石牧场段和穆森图奇段发现。

蜥脚类

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雪松山组的蜥脚类
属 种 地区 层带 材料 备注 图片

阿比杜斯龙
Abydosaurus

麦氏阿比杜斯龙
A. mcintoshi

  • 穆森图奇段
 两个近乎完整的头骨、脑壳及部分头盖骨、颈椎、部分骨盆和荐骨及关连的尾椎、肩胛骨、肱骨、掌骨 一种腕龙科蜥脚类。
 
阿比杜斯龙
 
星牙龙
 
雷脚龙
 
雪松龙
 
米耶拉龙
 
摩押龙

星牙龙近似种
cf. Astrodon

未定

  • 红宝石牧场段

雷脚龙
Brontomerus

麦氏雷脚龙
B. mcintoshi

  • 红宝石牧场段、可能还有上黄猫段
 一个髂骨、挤压变形的荐前椎体、中后段尾椎、部分远端尾椎体、前段胸肋、接近完整的肩胛骨缺少前部、部分胸骨板、其他碎片 一种未定圆顶龙形类。

雪松龙
Cedarosaurus

卫氏雪松龙
C. weiskopfae

  • 上黄猫段、下黄猫段可能也有

关连的背椎、尾椎、人字骨、肩胛骨近端、鸟喙骨、胸骨板、右肱骨、桡骨和尺骨、第四掌骨、右耻骨、部分耻骨、坐骨近端、部分股骨、胫骨、跖骨、趾骨、爪、肋骨、许多胃石[27]

一种腕龙科蜥脚类。

米耶拉龙
Mierasaurus[28]

鲍氏米耶拉龙
M. bobyoungi

  • 下黄猫段
 一个部分头骨及下颌、颈椎、颈肋、背椎、胸肋、荐肋、尾椎、人字骨、肩胛骨、桡骨、尺骨、手、完整骨盆、股骨、胫骨、腓骨、距骨、可能的少年下颌、少年股骨 最后幸存的图里亚龙类之一。

摩押龙
Moabosaurus

犹他摩押龙
M. utahensis

  • 上黄猫段

十八个脑壳、前上颌骨、上颌骨、齿骨、眶后骨、方骨、颈椎、背椎、尾椎、颈肋、肋骨、荐骨、胸骨板、肱骨、尺骨、股骨[29]

最后幸存的图里亚龙类之一。

毒龙
Venenosaurus

狄氏毒龙
V. dicrocei

  • 毒条段

关节脱落的尾椎、肩胛骨、桡骨、尺骨、掌骨、指骨、耻骨、坐骨、跖骨、距骨、人字骨、肋骨[30]

一种腕龙科蜥脚类。

兽脚类

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下黄猫段和红宝石牧场段有发现未定异特龙超科化石。穆森图奇段有发现未定恐爪龙下目、未定驰龙亚科、未定伶盗龙亚科、未定伤齿龙科、可能的未定黄昏鸟目遗骸。[31]

雪松山组的兽脚类
属 种 地区 层带 材料 备注 图片

高棘龙近似种
cf. Acrocanthosaurus

未定

  • 红宝石牧场段
 一颗单独的牙齿 根据牙齿形态推测为近似物种。
 
高棘龙
 
恐爪龙
 
铸镰龙
 
双子盗龙
 
厄兆龙
 
内德科尔伯特龙
 
西雅茨龙
 
犹他盗龙
 
郊狼龙

恐爪龙
Deinonychus

未定

  • 穆森图奇段

铸镰龙
Falcarius

犹他铸镰龙
F. utahensis

  • 下黄猫段
 许多来自未成熟及成熟个体的材料 一种基础镰刀龙类。

双子盗龙
Geminiraptor

苏氏双子盗龙
G. suarezarum

  • 下黄猫段
 一个上颌骨 一种伤齿龙科。

玛莎盗龙
Martharaptor

绿河玛莎盗龙
M. greenriverensis

  • 上黄猫段
 一个颈椎神经弓、背椎头、远端尾椎体、尺骨?、桡骨、肩胛骨、坐骨、耻骨远端、掌骨、指骨、手爪、跖骨、趾骨、趾爪 一种可能的镰刀龙超科。

厄兆龙
Moros

无畏厄兆龙
M. intrepidus

  • 穆森图奇段
 部分股骨、胫骨、跖骨、趾骨 一种泛暴龙类的暴龙超科。

内德科尔伯特龙
Nedcolbertia

贾氏内德科尔伯特龙
N. justinhofmanni

  • 上黄猫段

三只个体的部分骨骼[32]

一种基础似鸟龙类。

理察伊斯特斯龙近似种
cf. Richardoestesia

未定

  • 穆森图奇段
 牙齿 一种未定虚骨龙类。

西雅茨龙
Siats

米氏西雅茨龙
S. meekerorum

  • 穆森图奇段
 背椎、部分髂骨和坐骨、部分腓骨、尾椎、一个人字骨、一个趾骨、数个未定骨头碎片 一种新猎龙科的异特龙类。

犹他盗龙
Utahraptor

奥氏犹他盗龙U. ostrommaysi

  • 上黄猫段

趾骨、胫骨、股骨、前上颌骨、鼻骨、方轭骨、尾椎、颈椎、背椎、荐椎、近端尾椎、鸟喙骨、部分髂骨、不完整坐骨、股骨、距骨、趾骨、未描述的材料[33]

一种驰龙亚科的驰龙科。

未定

  • 毒条段
 骨盆?

郊狼龙
Yurgovuchia

杜氏郊狼龙
Y. doellingi

  • 下黄猫段
 颈椎、背椎、尾椎、近端耻骨末端 一种驰龙亚科的驰龙科。

其他脊椎动物

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参考来源

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  1. ^ Stokes 1944.
  2. ^ 2.0 2.1 Joeckel, R.M.; Suarez, C.A.; McLean, N.M.; Möller, A.; Ludvigson, G.A.; Suarez, M.B.; Kirkland, J.I.; Andrew, J.; Kiessling, S.; Hatzell, G.A. 2023. Berriasian–Valanginian geochronology and carbon-isotope stratigraphy of the Yellow Cat Member, Cedar Mountain Formation, Eastern Utah, USA. Geosciences 2023, 13, 32. doi:10.3390/geosciences13020032
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  4. ^ 4.0 4.1 Stokes 1952.
  5. ^ Aubrey 1998.
  6. ^ Carpenter, K., 2014. Where the sea meets the land—the unresolved Dakota problem in Utah. Utah Geological Association Publication, 43, pp.357-372.
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  32. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第76页，"Table 4.1".
  33. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第198页，"Table 10.1".

延伸阅读

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