Формация Исянь ( упрощенный китайский :义县组; традиционный китайский :義縣組; пиньинь : Yìxiàn zǔ ; ранее транскрибировалась как Yihsien Formation [1] ) — геологическая формация в Цзиньчжоу , Ляонин , Китайская Народная Республика , которая охватывает барремский ярус раннего мела. Она известна своими прекрасно сохранившимися окаменелостями и в основном состоит из базальтов, перемежающихся с кремнисто-обломочными отложениями. [2]
Потенциальное значение формации Исянь было первоначально признано во время оккупации Японской империей провинции Жэхэ («Джехол») Китая после обороны Великой стены в 1933 году. Многие японские ученые заметили ископаемые останки вымерших рыб и рептилий, возможно, чампзозавров . Эти первоначальные ископаемые открытия, сделанные японскими учеными, исчезли после окончания Второй мировой войны в 1945 году.
К 1949 году, когда управление территорией перешло к Коммунистической партии Китая и ее лидеру Мао Цзэдуну , окаменелости Исяня изучались только китайскими учеными. Только в 1990-х годах были найдены замечательные окаменелости птиц и других нептичьих динозавров. С 1996 года в Исяне было найдено несколько окаменелостей динозавров , которые произвели революцию в знаниях об этих животных; среди них — первые известные нептичьи тероподы с перьями .
Некоторое время считалось, что эта формация относится к позднеюрскому и раннемеловому периоду , около 145 млн лет назад. Радиометрическое датирование с тех пор показало, что она моложе; теперь считается, что она отложилась в барреме , около 125,8–124,1 млн лет назад. [3]
Формация Исянь образует самую нижнюю часть группы Джехол , определенной Гу (1962 и 1983) как группа геологических формаций, включающая угольные пласты Джехол, пласты нефтяных сланцев Джехол и вулканические породы Джехол. [4] Формации Исянь предшествуют более старые пласты Даохугоу неопределенного юрского или раннего мелового возраста, которые иногда считаются частью группы Джехол. За формацией Исянь (включая синонимы Цзинганшань, Тухулу, Цзяньчан, нижние вулканические и вулканические формации) стратиграфически следуют немного более молодые формации Цзюфотан и Фусинь. [5] Чиаппе и др. В 1999 году утверждалось, что самые древние слои Исяня (те, в фауне которых преобладают птицы семейства конфуциусорнитид ) лучше всего выделить в отдельную формацию, называемую формацией Чаомидианцзы , с типовым местонахождением в деревне Сихэтунь, примерно в 25 км к югу от города Бэйпяо. [6] Однако эта классификация вышла из употребления, и формация Чаомидианцзы больше не используется в качестве синонима слоя Цзяньшаньоу формации Исянь. [7]
Формация Дабэйгоу в Фэннине, провинция Хэбэй , может непосредственно предшествовать Исянь или может быть эквивалентна древнейшим слоям Исянь. [2] Исянь также местами залегает над формацией Тучэнцзы . [8]
Формация Исянь неофициально разделена на несколько подразделений, и стратиграфия остается спорной [3], поэтому здесь приводится консервативный список, от самых последних к самым старым: (возрасты, если они доступны, взяты из Zhong et al., 2021 [3] )
Формация Исянь представляет собой вторую из трех основных фаз фауны, характеризующих биоту Джехола , в основном основанную на изменениях в разнообразии беспозвоночных . В Исяне остракоды (креветки-семянки) значительно разнообразились, несмотря на очень низкое разнообразие в более ранней формации Дабэйгоу . Другие основные группы беспозвоночных в Исяне включают моллюсков-креветок и насекомых . Насекомые, как группа, испытали свою самую большую диверсификацию за всю мезозойскую эру в Исяне. С другой стороны, некоторые группы беспозвоночных, такие как двустворчатые моллюски и брюхоногие моллюски (улитки и слизни), были многочисленны, но имели низкое разнообразие, будучи в основном представлены одним или двумя доминирующими видами ( Arguniella в случае двустворчатых моллюсков). [2]
Исследования позвоночных подтвердили разделение Джехола на фазы, а разнообразие рыб в Исяне отличалось от более старых и более молодых формаций, при этом доминирующим видом были Lycoptera . В Исяне сохранились первые динозавры и птерозавры Джехола (которые не были найдены в более старой формации Дабэйгоу), а также первая крупная радиация птиц (из Дабэйгоу известен только один вид птиц). В Исяне также сохранилась самая большая (и единственная) радиация млекопитающих , известная до сих пор из группы Джехола. Большинство позвоночных проявили тенденцию лазать по деревьям или становиться древесными , включая многих древесных птиц, а также лазающих млекопитающих и ящериц. [2]
Растительная жизнь достигла пика биоты Джехола в Исяне. Присутствовало пять видов цветковых растений (три из Archaefructus , один из Archaeamphora и один из Hyrcantha (ранее Sinocarpus ), а также множество хвощей , которые очень напоминали современные виды. Возможно, что увеличение разнообразия животных и растений было связано. Исянь характеризуется обширными лесами, в которых преобладают такие деревья, как гинкго , хвойные, саговники и семенные папоротники . Растения почвопокровные включали плауновидные , хвощи, папоротники и примитивные цветковые растения, которые были редки по сравнению с другими. [2]
Эта растительная жизнь росла вокруг ряда пресноводных озер , обеспеченных обильными минералами благодаря периодическим вулканическим извержениям . Вулканическая активность, наряду с периодическими лесными пожарами , и вредные газы, выделяемые со дна озера, привели к тому, что экосистема постоянно разрушалась и восстанавливалась. Это, наряду с широким разнообразием местообитаний в окружающем регионе, могло способствовать быстрому разнообразию форм жизни, присутствующих в экосистеме Исянь. [2]
Благодаря разнообразию растительной жизни в Исяне, хорошо известному, включая примеры разнообразных окаменелых пород древесины и годичных колец, и с помощью химического анализа ученые смогли определить климат формации. Во флоре Исяня преобладали хвойные, тесно связанные с современными видами, которые встречаются в основном в субтропических и умеренных горных лесах. Присутствие папоротников, саговников и хвощей указывает на в целом влажный климат. Однако данные из годичных колец окаменелой древесины указывают на то, что влажность и запас воды регулярно снижались. Это показывает, что влажные условия прерывались сухими сезонами, в которые окружающая среда становилась более засушливой. [9] Данные исследования изотопов кислорода показали, что средняя годовая температура в этот период времени составляла 10 градусов по Цельсию (50 градусов по Фаренгейту ), что значительно холоднее, чем считалось ранее. Это указывает на умеренный климат с необычно холодными зимами для в целом теплой мезозойской эры, возможно, из-за высоких широт северного Китая в это время. [10] Исследование Ву и др. (2013) пришло к выводу, что орбитальное воздействие , которое является воздействием на климат, вызванным сдвигами наклона земной оси и формой земной орбиты, способствовало климатическим колебаниям этого образования. [11]
Формация Исянь хорошо известна своим большим разнообразием хорошо сохранившихся образцов и пернатых динозавров, таких как крупный тираннозавроид Ютираннус , теризинозавр Бэйпяозавр и различные мелкие птицы, а также ряд других динозавров, таких как игуанодонт Болонг , завропод Дунбэйтитан и цератопс Пситтакозавр . Другая биота включала троодонтида Мэй , дромеозаврида Тианюраптор , компсогнатида Синозавроптерикс и тираннозавроида Дилонга . [ необходима цитата ] Микрораптор также происходит из этой формации, а также из более молодой формации Цзюфотан . Однако другие микрорапторины, такие как Синорнитозавр и Грацилираптор , также обитают в Исяне. Лимническое извержение могло сохранить многие окаменелости, за исключением Дунбэйтитана .