日本海东缘晚新生代海生大型动物群的变化 有关恐龙的资料？？？
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Iwao Kobayashi Tetsuro Ueda
（Department of Geology,Faculty of Science,Niigata University,Nino-cho,Ikarashi,Niigata 95021,Japan）
Hideaki Nagamori Tatsuya Sakumoto
Hideo Yabe Makoto Miyawaki Masakazu Hayashi
（Graduate School of Science and Technology,Niigata University,Nino-cho,Ikarashi,Niigata 950-21,Japan）
摘要 日本海存在于早中新世，在新近纪和第四纪，其地理和海洋环境条件均发生了变化。日本海的历史一般划分为6个阶段：①大陆边缘期（古近纪—早中新世）；②边缘海初始期和大的海侵期（早中新世晚期—早/中中新世）；③海水加深期（中中新世早期）；④深海期（中中新世—晚中新世）；⑤现代边缘海的形成期（晚中新世晚期/早上新世）；⑥现代边缘海期（晚上新世到现代）。在第②阶段浅海沿岸主要分布着热带和亚热带海生大型动物分子。在第④阶段海生动物群和植物群主要变成太平洋温带分子及稀少的亚热带分子。第④和第⑤阶段之间各类的种转变已经被很好地识别。第⑤和第⑥阶段出现了南部和北部海域海生生物群的主动迁移。海生大型动物群的变化强烈地受到暖冷海流交替变化的影响以及由于气候和地壳运动原因产生的海平面变化、陆桥和海峡的出现和消失的影响。
关键词 海生大型动物群 晚新生代 日本海 软体动物 十足目 板鳃类 海生哺乳动物
1 引言
日本海及其陆地周围广泛分布有很厚的第三纪和第四纪含化石地层（图1）。日本海的地质历史从早中新世开始。对此，许多日本地质学家都作过记述，其中某些学者曾绘制了新近纪几个阶段的古地理图[14]。晚新生代海相化石群有有孔虫，软体动物、螃蟹、鱼类和哺乳类动物等。这些化石提供了与边缘海历史有关的地质学、地理学和古生物学的重要信息。
2 地质事件概要
图2为日本海沿岸新近纪到早更新世代表性地质沉积柱状图，它们表示从陆地到深海许多各不相同的环境。
图1 晚新生代地层分布图
日本海重要的古地理事件[13]（表1）有：①边缘海的初始（早中新世晚期）；②以强暖流的流入冲刷的列岛的出现（早/中中新世）；③海的加宽加深，变为太平洋温带海和一个封闭边缘海开始（中中新世）；④推测为日本海活动期（晚中新世）；⑤现代的边缘海开始一直延续到近代海（晚中新世晚期/早上新世）；⑥由于海平面升降变化和地壳运动而形成的边缘海。图3展示3个阶段的古地理略图。根据重要的地质历史事件识别出6个阶段。在①至④阶段（表1），边缘海（Ⅰ）特别在北部（图3）广阔地伸向太平洋。在⑤至⑥阶段，边缘海（Ⅱ）为升起的陆地（如本州岛）所围绕，北部具较窄的海峡，而南部与现代海相似。
图2 日本海东缘地区新生代地质柱状图
1—砂/砾/泥相；2—泥相（深海）；3—粉砂质砂相（浅海）；4—硅藻土相（深海）；5—砂和泥相互层；6—火成碎屑相
图3 日本海沿东部边缘古地理图
第①阶段 大陆边缘期（古近纪—早中新世）
在古近纪到早中新世早－中期时，没有边缘海。该阶段具有局部强烈的火山活动，以绿色火山凝灰岩为特征。还有几个湖盆，沉积物中有很多化石。如植物、昆虫和鱼类等。
表1 日本海地质事件和阶段划分
第②阶段 边缘海初始期和大的海侵期（早中新世晚期—早/中中新世）
在早中新世晚期到中中新世早期，在地壳活动和出现凹陷之后有大的海侵，并沿大陆边缘开始出现海[3,14]。太平洋暖流到达北海道，大约位于北纬44°，具有热带和亚热带动物群，在浅海存在着列岛。
第③阶段 海水加深期（中中新世早期）
中中新世早期，海变深变宽，具有基性海底火山活动，并转变成温带海。
第④阶段 深海期（中中新世一晚中新世）
在中中新世—晚中新世，海是向西北太平洋广阔开放的海，海中形成深海盆地。在新潟，海水深度超过2000m，有大规模的海底扇形成。它为温带海至北方海，具有丰富的海相浮游生物，例如硅藻等。在此阶段中期（10Ma），暖流暂时性流入边缘海。在此阶段后期，主要岛弧上升，主要山脉增长，由于地壳运动现代边缘海形成。
第⑤和⑥阶段 现代边缘海期（晚中新世晚期到现代）
从晚中新世晚期到近代，海底上升和下陷，海沟扩张，沿本州北部的沿海地区形成很多小规模的海底扇。暖、冷海流交替流入，并伴随有气候和海平面的变化。
3 代表性的海生大型动物群
软体动物化石 图4表示新近纪日本海的主要软体动物群[1,2,12,15,17]。早到中中新世的Kadonosawa动物群代表热带和亚热带分子的特征，广泛分布，直到北海道地区。到中、晚中新世，Shiobara动物群适应于西太平洋的温海。上新世到早更新世，Omma-Manganji动物群含有温水和冷水分子是日本海的特征。
十足目甲壳动物化石 中新世含十足目动物化石的地层有两个层位中——中新世早期[8～10]和中中新世中期[16]。前者主要由热带分子Thalassinaanomala和0zius collinzi[8,10]以及亚热带到温带分子组成[9]，后者主要由冷水分子如Cancer（Metacarcinus）izumoensis和亚热带到温带分子[16]组成。上新世动物群没有发现。
图4 中新世—更新世日本海软体动物群
板鳃类化石 在新近纪，Isurus desori、Carcharodon carcharias、Carcharoclesmegalodon和Carcharhinus spp.等[7,18,19]占优势。它们存在于三个层位——早—中中新世、中中新世到晚中新世和晚上新世到更新世。在后两个时期之间有重要的变化。
海生哺乳类化石 重要的种类是索齿兽类（Desmostylia），剑吻鲸科（Ziphiidae），鳁鲸科（Balaenopteridae）和海豚科（Delphinidae）等[11]。早—中中新世，Desmostylus和Paleoparadoxia广泛分布于沿北太平洋地区[6]，它们生活在列岛的海滨。鲸（Cetacean）的遗体有时可在中中新世早期、晚中新世和上新世地层中找到（表2）。
表2 日本海大型动物群的顺序
4 海生大型动物群的变化
第①阶段 气候是凉—温暖，陆地被落叶－阔叶林和松树等覆盖，称为Aniai型植物群[5]，例如Alnus、Betula、Carpinus和Acer等，伴生有昆虫类的蝽科（Pentatomidae）动物[4]。在古湖泊中生活有淡水鱼类，例如鲤类（carp）和浮游生物硅藻Melosira等。
第②阶段 在此阶段列岛被强烈的暖流淹没，很多热带和亚热带的种随同暖流一起向北移动，热带海生动物群扩展到本州岛的中部地区，而亚热带海生动物群达到北海道地区。Kadonosawa动物群由热带和亚热带浅海和红树林—木本沼泽分子组成。例如：Geloina和Telescopium。十足目（Decapods）动物是热带分子。例如：Thalassina anomala、Oziuscollinzi和亚热带及温带分子的几个种[8～10]。这些种看来生活在潮间带到下潮下带。板鳃类（Elasmobranchs）的Isurus desori、Carcharodon carcharias、Carcharocles megalodon和Carcharhinus spp.、Synodontaspis、Isurus和Carcharoclse[7,18,19]以及海生哺乳动物：剑吻鲸科、鳁鲸科和海豚科的动物繁盛于开阔海中。海岸地区生活的大型哺乳动物Paleoparadoxia和Desmostylus也有保存。
第③阶段 大海侵以后，边缘海加深加宽，海洋气候从热带至温带过渡。软体动物群转变为适应于温带气候的Shiobara动物群。在深海区出现了Palliolum和Solemya等深海软体动物。十足目Carcinoplax antiqua组合生活在亚热带到温带潮下带。代表性冷水分子Cancer（Metacarcinus）izumoensis，亚热带到温带分子，如Itoigawaia minoensis、Scyllaozawai和Carcinoplax antiqua[16]均有发现。再造深海生物群的情况是海生浮游植物非常繁盛，海生鱼类和海生哺乳动物，如：剑吻鲸科、兽鲸科（Cetotheriidae）和Berardius在开阔海洋中丰富。沿海地区也有Desmostylus和Allodesmus。在海中大型鲨鱼，例如Carcharoclesmegalodon同样相当丰富[7,19]。
第④阶段 边缘海的气候转为凉－温带。在浅海区是温带Shiobara动物群的居住地。十足目的代表Carcinoplax antiqua组合被认为生活在潮下带，而Mursia takahashii是冷水型分子。相反，在深海和开阔海中海相浮游动物和植物非常丰富，但是深海底栖动物群的成分非常有限。砂质有孔虫Cyclammina和Haplophragmoides生活在深海底沉积物的厌氧环境。有时遗迹化石像线粒迹在深海沉积物中发现。有一类头足类搭乘暖流也到达了深海区。
表3 第⑥阶段海生动物群（晚上新世—早更新世）
第⑤阶段 在晚中新世晚期到早上新世时，海洋气候变为温带。形成的边缘海在形状上相似于近代海，具有上升的海底和下沉的海沟，以温暖海生动物群和浅海属种为主。在浅海区，适应凉－温条件的Omma Manganji动物群在日本海中广泛分布。Tatsunokuchi动物群产在北部海区，海生哺乳动物，例如：Protodobenus、海狮科（Otariidae）、Sirenia以及各类鲸目（Cetacea）也可见到，Carcharodon carcharias和Parotodus benedeni目前也有发现[7,19]。
第⑥阶段 与以前一样，仍为滨海至潮下温暖与冷的动物群以及深海底栖动物群的海洋（表3），气候凉暖交替变化，具有强烈的或微弱的海平面变化与暖海流和冷海流的交替出现，海生温暖和浅海动物群繁盛。在3Ma时，暖的浮游生物种来自通过对马岛－朝鲜海峡的南部海域。从早上新世以来，Omma-Manganji动物群继续存在，特别是早更新世时，大陆沿海软体动物群增加。海生哺乳动物，如Sirenia和海马类（Odobenida）从冷的海域移居到南部海域，Mesoplodon、Orcinus、Carcharodon、Isurus和Carcharhinus大量存在[7,19]。
5 结论
新近纪到早更新世，日本海由于暖、冷海流的变化和海平面古地理的变化，导致动物群或生物组合的明显变化。在第②阶段，热带和亚热带动物群随着海侵的产生而迁移到北部地区。在第③阶段热带和亚热带海生动物群消失。相反，由于海流的变化，出现有温带动物群。第④阶段太平洋中部和北部浅海生物群是适宜于冷－温带的生物群，在太平洋北部建立了称之为中中新世型的生物群。第⑤和第⑥阶段，在各门类中出现从中新世进化来的种，并可见到从中新世型变化到更新世—第四纪型的属种。上新世Omma-Manganji动物群包含很多中中新世型的后代，例如Shiobara动物群。其次，海生大型动物群的更替，无疑与海流或者水体的交换有关，这是由海峡的开闭和海洋气候全球变化引起的。某些门类种的增加，分别发生在第②阶段、第④阶段末期和第6阶段。温带的种的出现是很有意义的，这些种据猜想是近代种的祖先。早更新世大陆滨海动物群伸展到北方地区，它们中的大部分与近代种关系密切。
（徐宝政 译，项礼文 校）
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