選自《古生物學報》1958年04期,裴文中,(中國科學院古脊椎動物硏究所)

地質説明

在山西襄汾縣丁村附近發掘舊石器的時候,在丁村附近許多地點發現了許多化石。其中90,91,92,93,94,96,97,98,99,100,102等11個地點都有舊石器和哺乳動物化石,100地點更有三枚人類的牙齒髮現,這許多化石和舊石器都是同一地質時代,已有綜合報吿發表(裴文中等,1958)。此外,在汾河西岸,與柴莊車站相對的第103地點,在已經有些膠結的砂礫層中(參閲裴文中等,1958,3頁,第1圖*),還發現了許多化石,計有7種,除汾河羚羊為新種新屬外,其餘均為華北下三門系中常見的種。因之,103地點的地質時代應屬泥河灣期,卽下三門系,如按現在我國通行的劃分法,則應為更新世初期。因這個地點的地質年代不同,避免與舊石器混淆,故將第103地點的化石在此單獨發表。由地質情況看,丁村附近第101地點和第100地點最下部的地盾時代,與103地點相同,由100地點最下部和101地點發現的三門馬的牙齒,也一同在本文中硏究發表。

由第103地點還發現一些龜鱉類化石,俟後再由專家硏究。由第100地點最下部,還發現了大量的厚売蚌,外面包有一層石灰質硬売。這許多厚売蚌亦應為下三門系時代的動物,已由周明鎭硏究,身其他丁村附近的軟體動物一同硏究發表(裴文中等,1958,81一96頁)。其中確應屬於下三門系的,而發現於101地點最下部的,有賈氏厚売蚌(Lampm.tula chiai Chow)o 101如點的軟體動物化石很破碎,103地點發現了很少'量的軟體動物,周明鎭的硏究中沒有附入,也不値得在此再行描述硏究。

另外,在汾河西岸,東留溝口上,蓬蒂紀的紅土中,還發現了一枚三趾馬的牙齒。因這個地方與103地點很近,雖然這個三趾馬與103地點年代不同,也附在本文中加以描述。

第103地點,在汾河西岸,最下部(參閲圖1)為三趾馬紅土,與東留溝口的紅土相同。顏色都是紫紅色,乾燥後如蒜瓣狀分裂,地層稍微傾斜。因東留溝口有三劇:馬牙齒髮現(見後),其年代為蓬蒂紀,毫無疑問。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

三趾馬紅土之上,有一層約30餘米厚白色沙岩,砂粒很大,偶而含•有些小的圓礫石,膠結程度不大,層理不很淸晰,裏邊沒有發現化石。

在這層砂岩之上,有一層厚約10餘米的綠泥岩,膠結成層,破碎後成塊狀,也沒有發現化石。

綠泥岩之上,另外有一層砂層,砂粒不大,色白,稍為膠結,有水平層理,厚約4來。這.是舍化石的一層,本文所描述的哺乳動物化石都由這一層採得o

含化石砂層之上,為另外一層綠泥土,厚約10米°下部膠結成硬層,上部較鬆散。

上部綠泥土之上,為一薄砂屋,中舍軟體動物化石,如厚売蚌等。

砂層之上,為厚達30米的紅色土層,色淺紅,中有小結核甚多,從岩石性廈上看,似為相當於周口店時期(卽上三門系)的紅色土。再上為灰色黃土,為含有腐植質的黃土。

由這個地點,我們共採到了下列7種化石:

1.長鼻三別:馬(P/oboscid,蝕a藥

2.三門馬(Equus sanmenensis)

3.中國羚羊(^Gazella sinensis)

4.王氏汾河羚羊代enhoryx wangchihyii)(gen.et sp.nov.)

5.鹿一*_Cervus(^Axis)sp.]

6.鹿二(?Dama sp.)

7.象類(Elephantidae indiet.) .

以上7種化石,除後三者不能詳細鑑定,及汾河羚羊為新屬新種外。餘三種皆為下三門系泥河灣期典型的化石,可以確定這個地點的地質時代。

從地層堆積上看,由三趾馬紅土以上的砂岩層至紅色土下的舍厚売蚌的砂層,厚達60米,似為一個堆積系統,中間幷無間敲,雖有不含化石部分,似均為下三門系時所生成。

第101地點在柴莊車站之東,約200米之地,為砂岩,膠結較硬,中含厚売蚌化石,位置稍高,如與103地點比較,應相當於上部砂鼠。由這一砂岩層中,曾採有一個三門馬的下頰齒,可以證明其地質年代亦為下三門系。

化石的描述

奇蹄目Perissodactyla ,

馬科Equidae Gray

馬亞科Equinae

三趾馬屬Genus Hipparion C Bristol三恥馬Hipparion sp.

在103地點附近,東留溝口汾河岸旁的蓬蒂紀紅土(Pontian Red Clay)之中,我們曾發現了一個小三趾馬的第三上右臼齒(M3)(V.1502)(見圖2A),它的長寬是:-22X21毫米。它的內部小柱(Protocone)扁長,近於菱形(圖2A),其他性質沒有可以注意的地方。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

這樣一個牙齒,若與色費的中國北部的各種小型的三趾馬比較(Sefve,1927),其以下許多種相近Hipparion dermatorhinum Sefve,H.plocodus Sefve,H.parvum Sefve,H. ,^tychodus Sefve.

雖然不能作更進一步的鑑'定,但由於這個牙齒的發見,在地層上可以確定汾河邊上的紅土為蓬蒂紀的紅土,這一點巳得到了古生物上的確實証據。 、

長鼻三趾馬屬Genus Proboscidipparion Sefve長鼻三趾馬,中國種Proboscidipparion cf.sinense Sefve

一個上右臼齒,很可能是上第四前臼齒(P4),從103地點採得,與Fenhoryx位於同一地層。這個牙齒(V.1019,見圖2B),在三趾馬(Hipparion)中是很大的,長為29毫米,寬為25.5毫米。按大小耕,比色費的屬型標本還要大一些。

這個牙齒最特殊的性質有二點:1)內部小柱(Protocone)是兩端尖的,扁長形的,與色費的屬型標本有扁圓的形狀者不同,2)外阜與內曹半月形體中間的溝(antefossette和postfossette)非常寬,與色費的屬型標本有很窄的溝者不同。另外,牙齒中部的牙磁曲折很多,可以看出有pli antefossette,pli postfossette,pli protoloph,pli protoconule,pli hypostyle等曲折(Sefve,1927,p.8)o半月形體內部的牙磁,在內部小柱處,向外突出一個折曲,幾乎與內部小柱接觸。這兩個性質,説明這種三恥馬已是非常接近眞馬(Equus)了:後—性質,更是在Proboscidipparion中所覗察到的。

另從101地點,還採得一個右第二前臼齒(尹)(¥.1455)(圖2.C)也是屬於大型三趾馬的。宅的內部小柱(Protocone)好象是一個完全的扁形圈,但半月形內部的牙磁向外有一曲折,好象是與內部小柱聯結似的。因為內後部柱(hypocone)也近乎是一個完全關閉的圈(開口很小),與一些三趾馬相似,例如H.Plocodus Sefve布眞馬的Hypocone則有一個很大的開口,這使我們訊為這個牙齒是三趾馬的。可惜中國長鼻三跋馬的色費的屬型標本的P2殘破了,泥河灣的標本沒有P2。因此,我們不能作更進一步的鑑定。

這個牙齒的長是34毫米,寬為19毫氷。

在103地點還採得一個完整前掌骨(V.1526),其全長為255,下軸寬45,丄端寬49,後面稜脊突出,這説明它們是屬於三趾馬的,而不是屬於眞馬的。

另外還有一段後掌骨的前段,後面的稜脊很顯著,與眞馬的不同。下端骨骼最寬處為50毫米,按大小來耕,可能屬於這種大三趾馬。

這種103地點和101地點的大三趾馬,很可能代表一個新的種,但材料太少,故仍採用長鼻三由1:馬中國種(Proboscidi??aricm sinense Sefve)o

眞馬屬Genus Equus Linn.

三門馬Equus sanmenensis Teilhard et Piveteau

由1。3地點採得一個右上齒,它可能是M2(V.1500,圖2D),由10。地點底部礫在層中採得一個右下齒(可能是Mi.,V.1334,圖2.E),同時還由101地點採得一個右下齒(可能是P3,V.1456,圖2 F),它們代表一種大型的眞馬,鑑定為三門馬{Equus sanmenen­sis Teilhard et Piveteau),其尺寸如下:

按照尺寸的大小來看,這三個牙齒可以與泥河灣和周口店的三門馬相比,沒有特殊,性顧可以記述。

在103和101地點,我們發見了長鼻三趾馬與眞馬共生,無疑問地這是與泥河灣的地層時代相同,為更新統初期,相當於歐洲的雄拉方期(Villfranchian)。

偶蹄目Artiodactyla

洞角科Cavicornia Reichenow

羚羊亞科Gazellinae Gray

羚羊genus Gazella Lichteustein

中國羚羊Gazella cf.sinensis Teilhard et Piveteau

代表本種的只有--個不完整的左角(V.1529)(第103地點),化石的程度很深。’

這個標本表面上曾經受相當深的風化,因之角面的深溝看來好象不連續。角的剖面直扁圓形,比較細,就保存的部分來看,彎度不大。、

由角的大小、形狀和彎度來看,都與在下三門系泥河灣發見的Gallia sinensis Teil­hard et Piveteau相似。但是就尺度來説,它比德日進、湯道平所説的''A"類型者較小,但彎度相似,與"B"類型則尺度合適,而彎度較小(Teilhard&Trassaert,1938,pp.17—22)。因為沒有牙齒,不知前臼齒是否為簡單的類型,沒法與G.subgutturosa比較。後者是現在生存在蒙古的種。據楊錘健鑑定在周口店第一地點有這種化石存在,據德日進和皮維陀硏究,它也與G.sinensis同坐在泥河灣地層中。又據德日進和布勒鑑定,它們也發見任河套的薩拉烏蘇河的沙層中。

與周口店山頂洞和薩拉烏蘇河發見的化石G.prjewalskyi Biichner比較,我們這塊角顯然更小和更扁圓一些。角的底部前後長26.1毫米,左右寬19毫米。

亞科Boodontia Schlosser

{Pseudotraginae Schlosser)

汾河羚羊(新屬)Fenhoryx Pei(gen.nov.)

從103地點,我們發見一個大的洞角類的頭骨、一些體骨、上下顎骨及牙齒,它們都保存得很完好,只是兩個角和頭均受擠壓,有些變形。但大部性質還可覗察出來。由它的性廈上看,它屬於洞角類(Carvicornia Reichenow),Boodontia Schlosser亞科中的P^eudotra-ginae Schlosser羣(Group)'[分類系根據Zittel的古生物敎科書,英攵版第三脅。]。但與已知的屬都不相同,故給了一個新屬屬名Fenhoryx.

特徵:頭骨相當地大而長,頭骨中軸(Cranial axis)稍向下彎曲,沒有淚槽。兩今角稍彎,向後和向外伸,緊生於眼眶之後,剖面為扁圓形。

牙齒比較長寬,有厚的牙磁,外面包有薄層石灰質。上牙齒外面和下牙內面都有顯著的凸出的稜脊。牙內面的附柱發達,惟稍短。Fenhoryx wangchiehyii Pei(sp.nov.)種特徵與屬特徵同。

種名採用了山西省文物管理委員會的王擇義先生(現改在本所太原工作站工作)的名字,因為在襄汾的發見,都是由於他的注意和第一次調查所引起的。

材料:屬標準型Genotype為V-1534,有頭骨、下顎骨及一些體骨。頭骨及角均被擠壓而稍有變形。

層位:山西襄汾丁村第103地點,下三門系。. '

描述:頭骨(圖3,4)比一般的羚羊(Gazella)要大得多,比牛小。頭骨中軸(Cranialaxis)近於直綫,從角以後,稍向下彎曲;枕骨比較短,在兩角之後,稍縮歛,形成左右兩個凹入的坑。眼眶(orbits)比較小。沒有淚槽。鼻骨狹長,後端成三角形,前端分成兩枚。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

這個標本的兩角,雖然受了壓擠,但夫體形狀還可看出。角根緊在眼眶的後邊,剖面似為扁圓形,向後及向外伸,尖端可能向內捲曲。 '

一般説來上齒的牙磁都較厚,外面包有一層薄的石灰質、臼齒內面的中柱很發達,但較短。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

P2的牙冠向後彎曲(圖5,A),外邊的中間旋脊位置靠前,因之,前邊的半葉成了一條。內外兩葉,經磨蝕後,卽行聯結在一起。牙的前面,中間有淺溝,幷不分開為內外兩部。中間的牙磁曲折較少。

P3的內外兩葉(圖5,A),在後邊未聯結在一起,餘與P2同。

P4前外的折皺很顯著,後邊中間牙磁生成一個褶皺,內面後邊牙磁也有一個小褶皺,牙面中間的牙磁成簡單的曲綫。

M1-M3比牛類(Brovinae)的臼齒簡單,牙外面的前、中、後三個褶皺都很發達,外面有凸出的顯著稜脊。內外阜中間的牙磁簡單,其後面有不顯著的褶皺。內前阜(protocone)與內後阜(hypocone)中間的牙磁無二次褶皺,也沒有另外的牙磁小圈。內面中柱比較大,但在M3上,牙面雖已磨蝕,中柱尙未磨到;中柱雙生,可能是個體不正常性病(圖4,a)。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

下顎骨的喙突(Cronoid process)很短,顎骨角很寬大,下顎骨高而較厚。

P2,(圖5,B)很小,形狀簡單,只前後分成兩部。已窄而長,前阜(paraconid)向前伸,分成兩個距離很遠的兩部分;中內阜(metaconid)與前阜隔離很遠,簡單地斜向內後佃K;後阜(endoconid)原分為前後兩部,經磨蝕後則兩部聯結為一,中間有一牙磁生成,的小圓圈。P4與P3相似,但前阜經磨蝕後,前後兩部合而為一,中有小圓圈;中內阜較大,更與後阜分離,後阜內也有一小圓圈。

下臼齒的牙磁厚,但簡單,褶皺少,牙磁外面包着一層很薄的石灰質。Mi和M,的中柱(Pillar)已磨蝕,M3的中柱尙未磨蝕。.M3的第三葉(talonid)窄瘦,向後伸成窄條。

體骨只保存了完鱉的尺骨+橈骨一個,上膊骨和後掌骨都不完整,但看來都比牛類的紆細,保存了一個完整的蹄散圖6),形狀狹長,象羚羊或鹿的,與牛的不同。

比較:本標本與Protoryx Forsyth Major很相近,但Protoryx的頭骨中軸(Ctanial axis)是向下彎曲很大的。本標本與Tragocerus Gaudry的區別是Tragocerus的角非常扁和前邊有稜脊。

它與Sinoryx Teifhard et Trassaert的區別是Sinoryx的嘴部平而寬,更比我們這個Fenhoryx短得多。

Dorcadoryx Teilhard et Trassaert是屬於Gazellinae的一屬,比Fenhoryx小得多,而且兩角短,剖面是三角形的o Paraprotoryx Bohlin的頭骨的後部(brain case)向後伸得很長,與Fenhoryx者完全不同。

根據Pilgrim和Hopwood的描述,Palaeoryx Gaudry與我們的標本在牙齒性眉上似,乎很接近,但Palaeoryx的嘴部很短,兩角距離近幷向後伸,與Fenhoryx有很大的區別。

已知的化石中,德日進和步林未能鑑定出種的2Protoryx與我們這個Fenhoryx似乎很接近。但是的頭骨後邊向後伸得相當長,只輕微地縮小,而兩角的角根比Fenhoryx的角根距離得更近一些。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

由以上的比較,我們可以很清楚地看出,丁村附近的下三門系的時期,在汾河兩岸,有一種從前沒有發現過的、很大的似牛似羚羊的動物生活着。這種奇怪的動物可能是三門系時代生活在汾河的下流的一種較古的動物的後裔,它們分佈不廣。但過了下三門系的時期,就絕滅了。

生活情況:這種Fenhoryx是介乎牛類與羚羊類中間的一種反芻類。它的大小,與一般家畜牛相近,比許多種亞洲生長的羚羊都要大得多。

由於它的蹄子相當窄而直,掌骨相當紆細,這種動物與牛的生活狀況和習性完全不同,而近於羚羊。它可能是善跑的,居住在山區灌木草原之中,而不是生活在低窪的沼澤的地區。它可能與一些非洲的大的羚羊相似,同是以吃小草和灌木的枝芽而生活的。

鹿類科(Cervicornia)

鹿屬Cervus L.

亞屬Axis H.Smith

由第103地點,發現了一段鹿.角,是自然脱落的,只保存了底權和主幹的一小部分(V.1522,圖7)。這個標本的化石程度較高,但已相當破碎。

這個標本最特殊的性質有兩點:⑴底權開始分權之處,就在角環的上邊;⑵底權和主幹成大於90°的角。

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另外在底權與主幹中間之上,有一個小突起(圖7 a),在底枚之上還有一個較大的突起(圖7 A)。在底權的表面上,都有相當深的糾溝和不規則的突起。角環由不規則的突起合成,成扁圓形。主幹和底權的剖面基本上都是圓的,只是在底權上與主幹近處稍行扁圓。 •

從我室所有參考文獻和實在標本看,沒有任何已知的鹿角化石具備上述的兩個特性。因此,這個標本很可能代表一種新的鹿類化石,但因材料太少,沒法作進一步的描述和鑑定。

由巳發見的鹿化石之中,與這個標本接近者是德日進和湯道平鑑定的山西楡社第三層(Zone III)Axis shansius Teilhard&Traessaert(Teilhard&Traessaert,-1937,p.44),特別是他們的標本10.270,(P1.VI,7:g.6)。根據孔尼華的説法,在爪哇也有底權與主,幹成大角度和分權就在角環之上的標本,且底權與主幹相交處也有突出(Koenigswaid,1933)。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

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在泥河灣也有與這個鹿角相近的標本(Teilhard&Piveteau.1930.P1.VIII,Fig.II)。根據上述相近的標本,目前只好暫訂為Axis亞屬,等將來完整的標本發見以後再作進一步的硏究。

因為這個鹿角標本與山西楡祇三門系和泥河灣的化石有若干相似之處,我們也可以用這件事,作為103地點屬於下三門系的証據之一。

由103地點,我們還發見了一塊扁的鹿角,化石程度較高(V.1535,圖8)。若與德日進和湯道平所描述的山西東南部的鹿類化石比較,這塊標本很像Dama sericus Teilhard et Trassaert,(Teilhard&Trassaert,1937,Pl.V.Figs.1&2)的角的掌狀部分的後頂部七但尺寸較少,若與現代的Dama鹿比較,則尺寸差不多。因此我們暫訂名為但是這塊標本3也不是不可能屬於在泥河灣發見的Cervus(^Encladoceros^)boulei Teilhard et Plveteau(Teilhard&Piveteau,1930'),例如德日進和皮維坨書中圖版VIII,圖4或5等。如果是這樣情形的話,則上邊所説的?Axh sp.的根部也可能是這種鹿的角的根部。•也就是説'這個103地點只有一種鹿,同是Cervus{Encladoceros)boulei,不是Axisy也不是DamaQ,然無諭如何,這種鹿屬於下三門系的鹿類是無可懷疑的。

長鼻目Proboscidea

象類(Elephantidae indet.)

在第103地點及其附近,從中部砂層裏,我們共採得了象類的化石四件,計為左目骨十個(V.1613,圖9),第三右前掌骨一個(Metacarpale III)(V.1558,圖10 A)第四後掌骨一個(Metatarsus IV)(V.1264,圖10,C,)以及第V掌骨一個(V.1614,圖10,B)。

根據德日進和皮維坨的硏究,在泥河灣曾發現了不完整的納瑪象(Elephas namaditu^的牙齒,但是這種鑑定是靠不住的,因為在中國所發現的象類化石,多半都訂為納瑪象。實際上,中國的象類化石種類很多,相當複雜,在未根據較好的材料加以詳細硏究之前,我們是沒法確定它是否納瑪象。

在103地點發現的,全是象的足骨,就我們的現代知識而言,難以作出比較詳細的鑑定。

山西襄汾縣丁村發現大型哺乳動物化石

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