天臺越龍發(fā)現(xiàn)記

錢邁平 姜楊 陳榮 段政 張翔 馬雪 余明剛 洪文濤 褚平利 丁保良

浙江自然博物館陳列著各種古生物化石和模型，其中一件小型恐龍的化石（圖1），它的發(fā)現(xiàn)過程有著一番不尋常的經(jīng)歷。

圖1，天臺越龍化石標(biāo)本

1998 年11 月13 日星期五下午4 時許，浙江省天臺縣水利局工程師蔣嚴(yán)根， 在天臺啤酒廠附近上虞——三門高速公路建設(shè)工地施工現(xiàn)場， 發(fā)現(xiàn)一處白堊系磚紅色砂礫巖中的泥質(zhì)粉砂巖夾層里，露出幾件小型恐龍的骨骼化石。他立刻敏銳地覺察到， 這是一具十分難得的恐龍骨架化石標(biāo)本。當(dāng)時化石附近已打好了炮眼，裝填了炸藥，即將引爆。

蔣嚴(yán)根急忙向施工人員說明情況， 在得到對方暫緩爆破的承諾后， 急忙跑步到縣政府報告。 時任科技副縣長的浙江大學(xué)教授姜仕仁緊急叫上縣經(jīng)委干部吳永兵，和蔣嚴(yán)根一起，僅十幾分鐘就驅(qū)車趕到現(xiàn)場，指示暫停施工， 決定第二天就進(jìn)行搶救性發(fā)掘。

11 月14 日早晨，蔣嚴(yán)根就帶著自己的夫人、兒子和縣地礦局長姜禮標(biāo)等人一起到達(dá)化石地點(diǎn)，開始謹(jǐn)慎發(fā)掘， 于當(dāng)天下午將恐龍骨架化石連同包裹它的巖石完整取出。

這是一具包括了6 個頸 椎、4 個 背 椎、12 個 尾椎，11 個脈弧、3 根肋骨、兩個恥骨，以及肩胛骨、肱骨、橈骨、尺骨、脛骨、腓骨、股骨、趾骨、距骨、跟骨、坐骨各1 個的小型恐龍骨架化石，身長約1.5m，身高約1m，是迄今為止在浙江發(fā)現(xiàn)的最小恐龍， 也是在浙江發(fā)現(xiàn)的保存最完整的恐龍骨架化石之一 （圖2）。 縣政府決定化石標(biāo)本暫存縣博物館， 后來又轉(zhuǎn)存保護(hù)設(shè)施更完善的浙江自然博物館。

圖2，天臺越龍化石包括：頸椎（cv）、背椎 （dv）、 尾 椎（cav）、 脈 弧（ch）、肋骨 （dr）、 肩胛骨（s）、肱骨（h）、橈骨（r）、尺 骨（u）、脛 骨（t）、腓 骨（fl）、股 骨（f）、距 骨（a）、跟 骨（ca）、趾骨（pe）、恥骨（p）及 坐 骨（is）。（Zhengetal.,2012）

圖3，天臺越龍復(fù)原圖（Zhengetal.,2012，malvit.deviantart.com）

2009 年， 浙江自然博物館鄭文杰和日本福井縣立恐龍博物館東洋一等人開始了為期3年的合作研究。 2012 年1 月研究成果正式發(fā)表， 確定是一種新發(fā)現(xiàn)的鳥腳類恐龍， 命名天臺越龍（Yueosaurustiantaiensis），系統(tǒng)分類屬于鳥臀目（Ornithischia），鳥腳亞目（Ornithopoda），奇異龍科（Thescelosauridae）。這是一種小型素食恐龍， 后肢較粗長，強(qiáng)健有力，以二足行走為主，善于奔跑。前肢較短小，指爪尖利，用于抓取植物枝葉進(jìn)食，或掘土構(gòu)筑巢穴，也可在覓食時用于四足行走或支撐休息（圖3）。

圖4，天臺越龍發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘人蔣嚴(yán)根（左2）和筆者（右2）前往化石發(fā)掘地點(diǎn)考察前合影

圖5，筆者和蔣嚴(yán)根（左1）一起在天臺一處建設(shè)工地考察，那里經(jīng)常挖出成窩的恐龍蛋，工人們把前幾天挖出的一些恐龍蛋化石拿給我們看。

天臺越龍生存的時代， 究竟距離今天有多久遠(yuǎn)？為此，我們在實(shí)施中國地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)地質(zhì)綜合研究項(xiàng)目期間， 專程前往天臺越龍化石發(fā)掘地點(diǎn)對巖石地層進(jìn)行采樣分析 （圖4、圖5）。化石埋藏地層是一套磚紅色泥質(zhì)粉砂巖，其中夾有兩層火山灰沉積的晶屑凝灰?guī)r， 里面含有一些微小的鋯石晶體， 可用來測定巖石的年齡， 從而判斷泥質(zhì)粉砂巖里已經(jīng)成為化石的恐龍是什么時候被埋進(jìn)去的。

如何用鋯石來測定地層年齡？ 這要從鋯石特性說起。鋯石晶體大多無色透明，也有淺棕、粉紅色，通常老鋯石或含鈾、釷多的呈深棕色。 比重達(dá)4.5 ～4.6，無磁性，所以易分選。 鋯石在火成巖和沉積巖里很常見， 主要由巖漿冷卻結(jié)晶或變質(zhì)作用形成。其中， 火成巖或火山沉積巖里由巖漿冷卻結(jié)晶形成的鋯石，可直接反映巖石的年齡。晶屑凝灰?guī)r中的鋯石就屬于這類鋯石。 鋯石的化學(xué)成分是硅酸鋅（ZrSiO4），一般含二氧化鋅（ZrO2）65.9%，二氧化硅 （SiO2）32%， 二 氧 化 鉿（HfO2）1 ～2%， 以及微量的釷、鈾、重稀土元素和磷。 其硅酸鋅中鋅的位置會被鉿、鈾、釷、釔等置換，硅的位置會被少量磷置換。 其中，鈾同位素會以極其緩慢的恒定速度衰變?yōu)殂U同位素， 它們的原子核半數(shù)衰變所需的時間稱為半衰期。 鈾238 變成鉛206 的半衰期是44 億年；鈾235 變成鉛207 的半衰期是7億0400 萬年。 鈾-鉛定年的原理就是： 通過測定鋯石中的鈾-鉛同位素比值，計算它們的年齡。 鈾-鉛定年的方法有多種，其中激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜計定年（LaserAblation-Inductively Coupled Plasma-MassSpectrometry，即LA-ICP-MS） 是一種較新發(fā)展建立的定年方法。具體步驟是：先將鋯石樣品用環(huán)氧樹脂澆鑄在一個樣品柱上， 磨蝕和拋光至鋯石核心出露 （圖6）。然后將其和標(biāo)樣放置在同一樣品艙內(nèi)， 用激光剝蝕鋯石使其氣化， 用氬氣輸入到離子體質(zhì)譜計中進(jìn)行分析， 最終得出的結(jié)果顯示天臺越龍生存的時代距今約8869 萬年，處于晚白堊世早期（圖7）。

天臺越龍屬于鳥腳亞目恐龍。 這個亞目是種類最多樣化， 地理分布最廣泛的一類恐龍， 它們的化石在包括南極洲在內(nèi)的世界各大陸都有發(fā)現(xiàn)。 這個亞目的恐龍由基干鳥腳類、禽龍類和鴨嘴龍類三大類組成，其中基干鳥腳類最原始，通常體型較小，以植物為食，其上頜骨能橫向移動用于咀嚼食物。從化石記錄看，亞洲大陸的基干鳥腳類恐龍相對較少。 在此之前，亞洲大陸只找到4 種鳥腳類恐龍，分別發(fā)現(xiàn)于遼寧、吉林、韓國和蒙古。 越龍是亞洲發(fā)現(xiàn)的基干鳥腳類恐龍中，所處緯度最低的，為這類恐龍的古地理分布和演化提供了新的材料。

圖6，從天臺越龍化石地層中的晶屑凝灰?guī)r夾層分選出的鋯石晶體

圖7，鈾-鉛同位素測年顯示天臺越龍生存的時代距今約8869 萬年