东兴晚侏罗世恐龙化石产出层位与古环境研究

● 陆 刚，苏正荣，廖东洋

（1.广西区域地质调查研究院，广西 桂林 541003；2.广西第三地质队，广西 钦州 535009；3.广西东兴市自然资源局，广西 东兴 538100 ）

1 恐龙化石的发现

东兴市东兴镇位于广西西南角，该区域广泛出露侏罗纪地层。2021 年6 月9—10 日，研究小组在正在新建高速铁路（下称高铁）东兴市站（站前路——在建城市道路，该地归属东兴镇楠木山村）工程施工中发现恐龙骨骼化石。

新发现的恐龙化石地理位置位于东经108°00＇29＂、北纬21°34＇10＂。2021 年6 月18 日，广西区域地质调查研究院、广西第三地质队与广西东兴市自然资源局联合成立东兴楠木化石保护与调查应急工作组，对东兴市站（站前路）一带发现的古生物化石进行了应急保护与调查。在前期应急工作的基础上，2021 年7 月26 日广西自然资源厅成立了东兴市楠木山恐龙化石保护领导小组，统筹协调该地恐龙化石保护工作。通过调查与研究，技术人员判断其为产于晚侏罗世地层中的恐龙骨骼化石，确认侏罗系上统东兴组下段上部以褐红色、紫红色厚层状含钙粉砂质泥岩、含钙泥质粉砂岩为主的地层是恐龙骨骼化石的产出层位，并依此建立了东兴恐龙生物群。此后，研究小组依据沉积岩石及沉积相特征分析，对其沉积环境背景进行了探讨。

东兴市站（站前路）晚侏罗世恐龙骨骼化石的发现，是迄今为止在中国境内发现位置最南端的恐龙骨骼化石，其发现拓宽了广西恐龙化石分布的范围，为恐龙的栖息地提供了新地点，为古地理、古气候研究提供了新资料，具有重要的科学研究、科普研学和旅游价值。

2 区域地质背景

广西东兴市区域大地构造位置地处华南板块西南缘的钦防结合带，位于NEE 向的江平盆地西南延伸段。该区域经历了漫长的地质构造活动、古地理环境变迁，其晚二叠世至中三叠世位于六万大山岩浆弧南东缘，晚三叠世至白垩纪为十万大山断陷盆地的重要组成，古近纪至第四纪演化为北部湾凹陷。其中，十万大山断陷盆地在该区域主要沉积了一套内陆湖相杂色复陆屑岩沉积。区内构造以NEE 向为主，变形微弱，具表生构造相变形特点。江平盆地是其中的主要构造，该盆地与华石—马路大断裂平行，其北东延至防城港市，南西进入越南境内，区内长约32 km，宽度＞15 km，北翼出露较完整，南翼多为第四系和海水掩盖。新发现的恐龙化石产地就产于江平盆地北翼西南端侏罗纪沉积的褐红色、紫红色陆源碎屑岩中。

3 地层特征

3.1 恐龙化石产出层位地层层序

东兴市站恐龙化石产地发育的主要地层为侏罗系，区域内划分为中统石梯组和上统东兴组。目前，对该区地层划分的沿革相对较为简单[1-2]，近年完成的《中国区域地质志》（2018）、《1 ∶25万区域地质调查》（2009）、《1 ∶5 万区域地质调查》（2016）、《广西壮族自治区古生物化石调查报告》（2015）等均是如此划分，不存在明显的争议。石梯组角度不整合于志留系下统连滩组的不同层位和花岗岩之上。东兴组整合于石梯组之上，按照岩石组合及沉积旋回特征划分为上、下2 个岩性段（见图1、图2）。

图1 广西东兴市恐龙化石产地剖面图

图2 广西东兴市恐龙化石产地地层柱状图

3.2 岩性组合及沉积特征

石梯组：底部为灰黄、褐红色厚层块状砾岩，局部发育砾质砂岩、中粗粒砂岩，角度不整合于志留系连滩组之上，凹凸不平的不整合面上局部发育泥质古风化壳；砾岩厚0.86～12.09 m，东厚西薄；中上部为褐红、紫红色薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，夹褐红、紫红、灰黄色中薄层状细砂岩、石英砂岩、石英细砾岩及灰绿色粉砂质泥岩、泥岩；岩中水平层理、斜层理发育，含较多的铁质结核；产双壳类Ferganoconchacf.subcentralis及孢粉Disaccialrirli，Concavissimisporiles varivermcalus等化石，厚256 m。

东兴组下段：下部为褐黄、浅灰黄色厚层块状中细粒石英砂岩、含同生泥砾粗砂岩、不等粒岩屑石英砂岩，夹少量紫红色薄层状泥岩、泥质粉砂岩；中上部为褐黄、浅灰黄、浅灰、灰白色薄—中厚层状中细粒石英砂岩、细砂岩、粉砂岩与褐红、紫红色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组合，偶夹含钙质泥岩、含钙粉砂质泥岩、含钙泥质粉砂岩、含砾粉砂质泥岩、含砾砂岩、砾岩，组合构成沉积旋回。岩石中发育交错层理、水平层理、楔状层理、透镜状层理、波痕构造、冲刷构造及同生变形构造，局部较多铁质结核、钙质结核。产双壳类Ferganoconcha subcentralis、植物Brachyllum lingxiangense与孢粉Classopollis parvus等化石，厚405 m。

东兴组上段：该段为褐黄、浅灰黄、紫红色中厚层、中薄层状中细粒石英砂岩、细砂岩，夹中薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩，局部底部夹含钙质泥岩。纵向上表现为由一个下细上粗的沉积组合构成；横向上往东该段相变为以厚层块状粗砂岩、中粗粒含砾砂岩、中细砾砂岩为主，具明显河流相沉积特征。岩石中发育水平层理、微斜层理、大型交错层理，底部见层间滑塌构造，厚度＞352 m。

3.3 化石产出层段剖面层序

新发现的化石产于侏罗系上统东兴组下段上部褐红色、紫红色厚层含钙粉砂质泥岩、含钙泥质粉砂质岩、含钙质粉砂岩中，岩石中含丰富的暗紫红色、青灰色、灰绿色、浅灰绿色、灰白色大小不一、不均匀分布的疙瘩状结核、团块、条带，特征明显，化石产出地层层位明确。该段地层产状为倾向170°、倾角15°，产状平缓，岩层清晰、平整、连续。产出化石的地层厚11 m，其中部4.5 m处厚90 cm 的花斑状含钙质含泥质粉砂岩中化石最丰富，目前市政工程施工挖掘出露地表的面积约17 500 m2。化石产出层剖面层序如图3 所示。

图3 广西东兴市站化石产出层剖面层序柱状图

化石产出层段上覆地层：

13.黄灰、灰黄色中—厚层状细砂岩、石英砂岩。岩石单层厚20～55 cm，发育水平层理、斜层理、波痕构造。

＞3m

化石产出层段：

12.紫红、红灰、灰黄色等杂色中厚层状粉砂岩、细砂岩夹粉砂质泥岩。岩石单层厚20～55 cm，发育水平层理。

1.70m

11.褐红、紫红色厚层状泥岩、含钙质泥质粉砂岩，底部断续发育有厚度3～5 cm 的砾岩（或为钙结壳层）。砾石直径0.2～1.5 cm，次圆—次棱角状，泥质胶结，固结程度较差。发育斜层理、水平层理。

1.30m

10.褐红、紫红、灰紫色块状含钙质泥质粉砂岩。岩石中上部不均匀分布有少量青灰、绿灰色及少许褐红、深褐色钙质、铁质、泥质、粉砂质疙瘩状、不规则状、似层状的斑团和条带，具花斑状构造。化石产出层，该层上部发现一块碎裂的恐龙骨骼化石。

2.20m

9.褐红、紫红色块状泥岩。

2.35m

8.褐红、紫红色块状花斑状含钙质泥质粉砂岩、含钙质砂质粉砂岩，顶部断续发育3～10 cm厚的绿灰色含粉砂岩，底部断续发育2～8 cm 厚的砾岩（或为钙结壳层）。下部含少许砾石（2～4 mm），中上部不均匀分布有大量青灰、绿灰色及少许褐红、深褐色钙质、铁质、泥质、粉砂质疙瘩状、不规则状、似层状的斑团和条带，岩石呈现花斑状构造。发育同生变形构造。化石重点产出层，古生物化石主要富集于该层上部，呈分散状态产出。

4.10m

7.灰、青灰色（风化呈灰黄色）中厚层状含钙质粉砂岩。钙质不均匀富集，发育溶蚀孔洞和团块构造。化石产出层。

0.55m

6.褐红、紫红色厚层块状花斑状泥岩、含钙质泥质粉砂岩。岩石中分布有较多青灰、绿灰色及少许褐红、深褐色钙质、铁质、泥质、粉砂质疙瘩状、不规则状、似层状的斑团和条带，使岩石呈现花斑状构造。与下伏层为过渡关系。

2.10m

5.褐红、紫红色厚层状含砾泥岩，含少量不规则、断续发育的黄灰、绿灰色粉砂岩条带及斑团块。岩中零星、不均匀分布有少许粉砂、钙质砾石或结核，直径2～4 mm，含量＜5%。

0.75m

化石产出层段下伏地层：

4.灰黄、灰色薄—中厚层状细粒石英砂岩。具浪成斜层理，底部具蚀底构造，上部具水平层理。

0.60m

3.灰色、褐黄、浅灰黄色薄—中厚层状细粒石英砂岩、细砂岩。具水平纹层理。

0.20m

2.灰色、褐黄、浅灰黄色薄—中厚层状细粒石英砂岩、细砂岩。与上下层之间为断续分布的1～2 cm 的紫灰色泥质粉砂岩。

0.20m

1.青灰、褐黄、浅灰黄色薄—中厚层状中细粒石英砂岩、细砂岩，发育不规则不连续的条带状、似层状、脉状、撕裂屑状紫灰色、紫红色的含泥粉砂岩，具水平层理。

1.30m

4 恐龙化石产地古生物特征

高铁东兴市站（站前路）新发现的侏罗系恐龙化石，与防城港市江山恐龙化石、茂名市恐龙蛋化石产出在同一纬度附近，位于江山恐龙化石产出地西26 km 处，比江山恐龙化石的产出点偏南1 km。根据资料统计［3］，参阅广西区域地质调查研究院完成的《广西1 ∶25 万南宁市、北海市幅区域地质调查报告》（2009）、《广西壮族自治区古生物化石调查报告》（2015），其是已有报道在我国国内产出位置最南端的恐龙化石产地。

目前，已发现的恐龙动物化石见于东兴市高铁站前路施工破碎的岩块中。化石呈分散分布的特征，未发现脊椎动物骨架（或部分骨架）。化石块体大小不一，小的直径只有几厘米，呈碎块、碎片状；最大的骨骼直径为27 cm，保存长度约60 cm，一端保存较完好，另一端因为施工破碎已经破断缺失。化石丰度较高，脊椎动物化石碎块丰富。东兴楠木化石保护与调查应急工作组在应急保护中已搜寻采获化石共计228 块，相对较大、结构较清晰的约有30 块。经初步鉴定有蜥脚类和兽脚类2个种类，可确认的骨骼有肢骨、肋骨、椎骨、趾骨以及牙齿等（见图4、图5、图6）。除此，还发现有双壳类、鱼类（硬骨鱼类软鳞鱼的鳞片）和疑似的龟鳖类化石。初步判断恐龙骨骼化石为经过移位或水流搬运后沉积而成，为异地保存化石体，指示形成于盆地边缘湖滨环境。它们组合构成了一个以恐龙骨骼化石为主体的生物群——东兴恐龙生物群。

图4 东兴市站（站前路）产出的恐龙肢骨化石

图5 东兴市站（站前路）产出的恐龙肋骨化石

图6 东兴市站（站前路）产出的兽脚类恐龙牙齿化石

高铁东兴市站（站前路）侏罗系上统新发现的恐龙化石，是广西第三个侏罗系恐龙化石发现点，意义重大。新发现点所产的脊椎动物化石丰度高（与广西崇左、宁明、防城港等恐龙化石产地相比较），未来有发掘更大成果的前景。

5 地质时代讨论

东兴市区域内石梯组盛产双壳类Ferganoconchacf.subcentralis Chernychev，Pseudocardiniacf.hupchcnsis(Grabau)，Pseudocardiniasp.等，以假铰蚌为主，是俄罗斯和我国（南方、北方）中侏罗统常见的化石，面貌与云南中侏罗统的双壳面貌相似；高铁东兴市站附近的长湖剖面其顶部产孢粉Disaccialrirli，Concavissimisporiles varivermcalus，Lycopdiumsporites(?)，Leiotriletes等化石，孢粉总体反映了中生代的面貌特征，属于侏罗纪的可能性较大。

东兴组下段中部（江平镇扫把坪村扫把坪剖面）产双壳类Ferganoconcha? sp.，F.subcentralis Chernychev，F.cf.subcentralis Chernychev等，这些化石常见于中晚侏罗世，分布广泛。东兴组下段上部产植物Barchyphyllumsp.，Brachyllum lingxiangense，B.sp.，Cupressinocladus elegans，Elatocladussp.，它们大量出现在白垩纪至古近纪，在晚侏罗世纵型枝等植物也有出现，这是区域地质调查研究综合判断东兴组地质时代为晚侏罗世的重要连接点；产孢粉Classopollissp.，C.parvus，C.qiyangensis，Exesipollenitessp.，Steueisporitessp.，反映了干旱生态环境的克拉梭粉属占绝对优势（占97.6%），其他孢粉类型极少。克拉梭粉属广泛分布于中生代，尤其在早侏罗世、晚侏罗世至早白垩世最为繁盛，在华南晚侏罗世中更为突出（有时高达99%～100%）。与十万大山盆地的上思云派、半引、岽晓和邕宁那阵、新棠地区相似。

根据以上化石产出的总体面貌，结合东兴市—防城港市区域的江平盆地石梯组角度不整合于志留系下统连滩组或印支期花岗岩之上以及长期以来相关区域地质调查及综合成果表明，该区域没有发育早侏罗世沉积，将该区域石梯组归属为中侏罗世晚期，东兴组形成时代归属为晚侏罗世。

中国恐龙化石分布的范围和发育的古地理环境非常广泛，数量多、种类多，但是目前中国发现的晚侏罗世恐龙骨骼化石点并不多，仅零星见于新疆、甘肃、重庆等西南、西北部等地区[3-4]。中晚侏罗世恐龙化石对研究恐龙一些类群的起源和演化具有关键作用，因此深入开展高铁东兴市站（站前路）恐龙化石产地综合研究，对区域地层划分对比、古生物群、沉积环境和古地理以及大地构造研究等具有重要意义。

6 古环境讨论

以上研究表明，中晚侏罗世时期东兴一带是一个淡水湖盆，由河湖相碎屑岩组成。中侏罗世沉积形成的石梯组在江平盆地北部边缘呈带状角度不整合于志留系下统连滩组之上，表明其北为古陆，往南为湖盆边缘。广西第三地质队研究认为，区域当时水流可能由北东向南西流入。

石梯组底部古风化壳之上发育的砾岩是一套以粗碎屑岩为主的湖盆周缘滨湖相沉积体系，再往上发育的砂岩是一套以细碎屑岩为主的浅水湖盆相沉积体系，该组沉积组合被认为是江平盆地扩张期逐渐变深的特征。

东兴组下段由粗至细、由厚变薄的碎屑岩沉积旋回组合构成，沉积旋回下部底冲刷作用明显、大型水流沉积构造发育，沉积旋回上部紫红色泥质岩、含钙粉砂—泥质岩发育，通常认为红色泥岩是常与蒸发岩共生的一种沉积，因此沉积旋回上下组合代表了河流三角洲相与浅水湖盆相交互沉积的组合体系。

东兴组下段总体下粗上细，沉积旋回上部及该段上部发育紫红色泥质岩、含钙粉砂—泥质岩，同时有双壳类和孢粉化石产出，说明它们的沉积当时属于炎热干燥的湖相环境，属于湖退旋回序列的顶部，高铁东兴市站（站前路）侏罗系新发现的恐龙生物群化石就出现在这样的环境中，产于浅水湖盆组合体系湖退旋回顶部的滨湖至滨岸的泥滩沉积中。东兴组下段沉积旋回的发育说明了古环境、古气候的周期性频繁变化，这与江平盆地边缘恐龙生物群及其化石的形成具有密切的关系。

湿润与炎热干燥气候以及古环境的交替，对江平盆地边缘生活恐龙生物群的影响以及化石形成与保存的制约还有待进一步研究，以期发现更直接、更确切的证据。

7 结语

（1）东兴市站（站前路）新发现恐龙化石，该发现是继防城港市江山半岛之后再次发现并报道的侏罗纪恐龙化石，这一发现拓宽了广西恐龙化石、中国侏罗纪恐龙化石的分布范围，为恐龙的栖息地提供了新地点及其古地理、古气候研究提供了新资料，意义重大。

（2）该恐龙化石产于侏罗系东兴组下段上部，产出于褐红、紫红色厚层含钙粉砂质泥岩、含钙泥质粉砂质岩、含钙质粉砂质岩中。目前发现的化石主要分散分布于岩石中，初步判断为经过移位或水流搬运后沉积而成的异地保存化石。

（3）该化石产地已发现蜥脚类和兽脚类2 个种类的恐龙化石，采获了丰富的肢骨、肋骨、椎骨、趾骨、牙齿等骨骼化石，以及双壳类、鱼鳞和疑似龟鳖类化石。其中恐龙骨骼化石丰度较高、化石碎块丰富，构成了一个以恐龙骨骼化石为主体的生物群——东兴恐龙生物群。

（4）中晚侏罗世东兴恐龙生物群发育于江平盆地北部边缘地带，化石产出于淡水湖盆边缘的周缘滨湖相沉积—浅水湖盆相沉积—河流三角洲相—浅水湖盆组合体系的湖退旋回顶部的紫红色泥滩沉积中，形成于炎热干燥的滨湖至滨岸环境。

（5）中晚侏罗世恐龙化石对研究恐龙一些类群的起源和演化具有关键作用，目前中国发现的晚侏罗世恐龙化石点不多，深入开展高铁东兴市站（站前路）恐龙化石产地综合研究，对区域地层划分对比、古生物群、沉积环境和古地理以及大地构造研究等具有重要意义。

（6）东兴恐龙化石是迄今为止我国境内发现位置最南的沿海沿边的恐龙骨骼化石，区位条件特殊且优越，具有重要的科学研究、科普研学和旅游价值。

（致谢：参加广西东兴楠木化石保护与调查应急工作的还有广西区域地质调查研究院潘艺文高级工程师、黄炳诚高级工程师、梁力杰工程师；广西第三地质队黄山高级工程师、申强奇高级工程师、韦学欢工程师、黄民森助理工程师、刘芳等同志；广西东兴市自然资源局莫智、苏维鑫等同志。工作过程中得到了中国地质科学院季强、姬书安、王旭日、彭阳研究员，中国地质大学万晓樵、杜远生教授，中国古生物化石保护基金会陶庆法、张培老师，中国地质环境监测院董颖、季燕南教授，中国地质调查局成都中心张启跃教授，广西自然资源厅、广西地质矿产勘查开发局、防城港市政府、东兴市政府等部门的指导和帮助，在此一并表示感谢！）