近期，国家自然博物馆古生物科研团队在中国北方晚白垩世恐龙化石埋藏学研究方面取得新进展。科研人员对内蒙古二连盆地二连盐池西岸上白垩统恐龙化石富集层开展了系统整合研究，揭示了该地区恐龙遗骸从死亡到最终沉积埋藏的完整过程，并进一步探讨了恐龙群落结构及其古生态学意义。相关成果在国际高水平专业期刊《古生物学报》(Acta Palaeontologica Sinica)2025年64卷第4期刊载。

二连盆地位于内蒙古自治区中部，它是中国乃至亚洲著名的晚白垩世恐龙化石产地之一，其中，上白垩统二连达巴苏组长期以来产出大量恐龙骨骼化石。通过野外调查表明，这些化石通常是以关节脱离、密集堆积的状态保存，进而形成规模不等的骨骼富集层。这类化石堆积体不仅记录了恐龙死亡后的遗骸搬运与埋藏过程，也为恢复古生物群落结构、古环境条件以及恐龙行为提供了重要线索。一直以来，由于缺乏系统的埋藏学研究，二连达巴苏组骨骼富集层的形成机制及其所反映的生态学信息未被充分认识。

为了进一步深入理解该地区恐龙化石的堆积埋藏过程，研究团队将2014年至2015年二连盐池西岸一处地点(中亚考察团C点露头剖面)的恐龙化石富集层作为研究对象，对大量骨骼化石进行了详细测量和数据统计，并结合沉积学和埋藏学方法，对骨骼破碎程度、关节连接状态以及骨骼定向分布等特征进行了骨骼组成、保存状态、空间分布特征以及沉积环境系统研究。

在化石富集层中，化石种类丰富，其中超过一半的骨骼化石归属于早期分支鸭嘴龙类—姜氏巴克龙(Bactrosaurus johnsoni)。巴克龙属于中等体型的植食性恐龙，成年个体体长通常可达6—8米，主要以低矮植物为食。其前肢相对较短，后肢较为发达，推测既可以四足行走，有时也可两足活动。巴克龙生活在约7500万年前的晚白垩世晚期。当时东亚地区气候温暖湿润，河流和湖泊广布，为大型植食性恐龙提供了丰富的食物来源。此外，暴龙类、镰刀龙类、窃蛋龙类、似鸟龙类和巨龙类恐龙的骨骼化石材料以及圆形蛋科不完整蛋窝也在该地区同层位被发现。

图1 二连盐池周边地区二连达巴苏组柱状图对比

图2 二连达巴苏组中段化石富集层(骨层)爬行动物化石门类组成及其数量比例

在化石富集层中，鸭嘴龙类骨骼多呈破碎状态保存，且大多关节已经脱离。对骨骼保存状况的统计分析显示，该骨层中的完整骨骼比例较低，许多骨块出现不同程度的断裂和表面磨蚀。已有的研究表明，动物尸体在地表暴露并逐渐腐烂的过程中，骨骼就可能在外力作用下发生断裂。例如，其它动物的踩踏、捕食或食腐行为，都可能对尸体造成机械性破坏。一些骨骼表面发现了平行排列的抓痕和咬痕，说明当时可能存在捕食者或食腐动物对尸体进行啃食。部分牙齿脱落以及椎骨结构的破损，也被认为与后期水流搬运和扰动有关。所以，研究认为这些破损并非只在埋藏过程中形成，此类现象在二连达巴苏组产出的关节已脱离的鸭嘴龙类骨块中较为常见。

图3 二连达巴苏组C点剖面附近发现的圆形蛋科巢穴(推测归属于鸭嘴龙类)

研究人员根据现代动物骨骼在自然环境中的风化规律，推断出一套判断骨骼暴露时间的标准。当骨骼在地表暴露一段时间后，其表面会逐渐出现细小裂纹，并随着时间推移形成更大的裂缝甚至薄片状剥落。在二连达巴苏组的骨骼化石中，约80%的骨骼表面可以观察到细微的纵向裂纹，许多骨骼还具有较为明显的裂缝和局部剥落现象。这些说明恐龙遗骸在最终被流水搬运与泥沙埋藏之前，曾经在地表环境中暴露了一段时间，可能持续数月甚至更长。

综合如上证据，二连盐池西岸化石骨层中的恐龙遗骸在埋藏之前经历了较为复杂的过程：尸体在地表腐烂并逐渐解体，其间受到捕食、食腐和踩踏等生物活动的影响，同时又经历了风化作用。随后在洪水等水动力作用下，这些已经破碎的骨骼被重新搬运、聚集并最终埋藏下来，形成了今天化石富集层的埋藏特征。

沉积学证据表明，以姜氏巴克龙为代表的恐龙群落很可能在一次突发事件中发生了集群死亡，例如极端干旱、水源枯竭或短期环境变化等。死亡后的遗骸在地表暴露一段时间，在此期间骨骼经历风化、破碎和初步分散。之后，多次洪水事件将这些骨块搬运并重新堆积在低洼区域，形成了滞留沉积。由于搬运和堆积过程反复发生，脱离关机骨块之间的排列方向较为复杂，通过长骨长轴方向的玫瑰花图构建显示出古水流方向多次变化的特点。

图4 反映二连盐池西部地区C点恐龙化石富集层的古水流方向的玫瑰花图

研究还发现，在化石搬运过程中，流水分选作用对脱离关节骨块的沉积分布产生了一定影响。不同大小和形态的骨块在水流作用下具有不同的搬运能力，因此在化石层中表现出一定程度的空间分异。例如，一些较小或较轻的骨块更容易被搬运至较远位置，而较大骨骼则多集中在特定区域。在古生态学方面，研究人员对巴克龙骨骼的尺寸及其生长阶段进行了统计分析。结果表明，该化石层中的巴克龙个体主要以未离巢个体和幼年个体为主，而亚成年和成年个体数量明显较少。这种年龄结构并不符合典型的灾难性死亡模式(即大量不同年龄阶段个体同时死亡)，而更接近于所谓的“损耗型死亡模式”。在这种死亡模式下，种群中的幼年或体弱个体更容易受到环境压力或自然因素的影响而死亡。

图5 展示C点二连达巴苏组剖面骨层的鸭嘴龙类股骨长度频率的图表

这一发现为理解鸭嘴龙类恐龙的社会行为提供了重要线索。巴克龙等鸭嘴龙类恐龙在生活史中可能存在明显的年龄分群现象，即幼年个体和成年个体在一定时期内分开生活。这种行为模式在现代许多大型脊椎动物中也较为常见，有助于提高幼体的生存率并降低群体内部竞争压力。同层位附近地点发现的疑似归属于鸭嘴龙类的圆形蛋科蛋窝间接证实了上述推论。

研究还表明，二连盆地晚白垩世沉积环境可能经历了周期性水文变化，如间歇性洪水、干旱以及水体迁移等。这些环境因素不仅影响了恐龙群体的生存状况，也直接决定了化石的搬运、堆积与埋藏方式。因此，对恐龙化石富集层的埋藏学研究，不仅能够揭示化石形成过程，还能为重建古环境和古生态系统提供重要证据。

研究工作由国家自然博物馆古生物学创新团队联合内蒙古地质调查研究院、二连浩特市自然资源局、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所以及中国地质大学（武汉）完成。国家自然博物馆邢海研究员主持该项工作，其指导的博士研究生姚涵和张辰馆员参与了研究数据的采集与统计分析工作。该研究成果受国家自然科学基金和北科青年学者计划资助。

文章链接：https://doi.org/10.19800/j.cnki.aps.2025039