雪松山層

雪松山層
地层年代：晚貝里亞期—森諾曼期
~140–94 Ma
雪松山層的標準剖面
类型地層
包含見內文
上覆內圖里塔層（英语：Naturita Formation）
下伏莫里遜層
厚度各異，某些段落超過1000公尺
岩性
主要礫岩、砂岩、泥岩
地点
取名自雪松山（Cedar Mountain）
命名威廉·史托克（William Stokes）
经纬度39°15′00″N 110°49′26″W / 39.250°N 110.824°W / 39.250; -110.824
地区 犹他州
国家 美国
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雪松山層在美国的位置
雪松山層
雪松山層 (美国)
雪松山層在犹他州的位置
雪松山層
雪松山層 (犹他州)
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雪松山層（Cedar Mountain Formation）是美國猶他州東部的一個獨立地質構造名稱，其年代幾乎橫跨了白堊紀早期至中期的絕大部分。該地層得名於艾默里郡北部的雪松山脈，這裡由威廉·李·史托克（William Lee Stokes）於1944年首度展開對其露頭的研究。[1]

地理介紹

雪松山層下部呈土褐色，覆蓋在顏色較淡的莫里遜層之上

雪松山層位於下方的莫里遜層與上方的內圖里塔層（英语：Naturita Formation）（有時稱作達科塔層（英语：Dakota Formation））之間。

這是由非海相沉積物，即河流、湖泊、氾濫平原的沉積物所構成。根據各種化石及輻射定年判斷，雪松山層沉積於早白堊世的後半段，距今約1億2700萬至9800萬年前。

其岩相外觀與同地區的布洛峽谷層（英语：Burro Canyon Formation）相似。

恐龍化石遍布整段地層，但對其研究直到20世紀90年代才開始。地層下部與上部的恐龍物種組成有所差異，兩個時期的恐龍類型各有特色，並記錄隨北美大陸板塊逐漸向西飄移，原本較古老、近似歐洲形態的原生恐龍，在後來被較年輕、近似亞洲形態的恐龍所取而代之。也許存在過渡階段的恐龍組成，但目前尚未發現明確的化石證據。

地層學

雪松山層被其下的莫里遜層及其上的內圖里塔層、曼科斯群（英语：Mancos Shale）夾在中間。連接雪松山層最下面的莫里遜層最年輕層帶年代約落在1億3510萬±300萬年前[2]或貝里亞期—凡藍今期交界。北美西部的侏儸紀—白堊紀交界以長度各異的不整合面為標示，意味其間存在約10萬至4900萬年的年代空白斷層。[3]在莫里遜層與雪松山層之間的這條界線通常以碳酸鹽結核的水平面[4][5]或高度磨光的鵝卵石（據信能當作胃石）作為標示。

雖然內圖里塔層不屬於雪松山層的一部分，但前者直接覆蓋於後者之上，並記錄了西部內陸海道的海侵過程。內圖里塔層以非均勻狀態分布，部分地區被前進的海道所侵蝕，造成曼科斯群的海相頁岩直接覆蓋在穆森圖奇段等類似區域之上。有時達科塔層這個名稱會被誤拿來指這些地層。[6]

層帶

直到近年，厚達125公尺的雪松山層才被研究細分為更小的獨立層帶，稱為「段」（members）。關於到底有五個[7]還四個[8]層段仍有爭議，取決於鹿角礫岩（Buckhorn Conglomerate）被歸類在莫里遜層的頂部或雪松山層的底部；大部分研究人員則傾向認同這屬於雪松山層的一部分。按往上的順序排列，其餘層帶分別為黃貓（Yellow Cat）、毒條（Poison Strip）、紅寶石牧場（Ruby Ranch）、穆森圖奇（Mussentuchit），以上每個層帶都以其首次進行研究的地理區域來命名。

鹿角礫岩
猶他州艾默里郡雪松山西側的鹿角礫岩標準剖面

鹿角礫岩段（Buckhorn Conglomerate）在Stokes的研究中被認為是聖拉斐爾隆起（San Raphael Swell）地區的雪松山層最下部層帶。[4]是以其露頭附近的鹿角水庫（Buckhorn Reservoir）來命名。處於紅寶石牧場段的正下方，意味著這個層位可能與黃貓段的河道砂岩及更東邊的毒條砂岩有著相近的年齡，以上幾者當中皆存在類似的礫石能間接提供進一步支持此理論，但還不到直接的關聯性。

黃貓段

黃貓段（Yellow Cat Member）以拱門國家公園北邊的黃貓礦場附近的露頭來命名。範圍僅侷限於地層的東部區域，並在拱門國家紀念區附近達到最厚程度。該地質構造由土灰色的泥岩及一些砂岩透晶體所構成。這些泥岩由氾濫平原所沉積，呈現出古土壤（英语：Paleosol）的發育情況。泥岩源自以砂岩透晶體為特色的河道水流沉積物。過去曾認為年代落在巴列姆期，最新的化學地質分析則判定其年代更為古老，約沉積於貝里亞期至凡藍今期。[2]

毒條砂岩

毒條砂岩段（Poison Strip Sandstone）以拱門國家紀念區北部毒條鈾礦場突出的懸崖砂岩來命名。實際上是河道沉積的一系列砂岩、及氾濫平原與小池塘沉積的少量泥岩和石灰岩。毒條砂岩可能曾經是個蜿蜒的複合流域。[9]根據黃貓和紅寶石牧場之前的毒條位置推測其年代可能落於巴列姆期最晚期到阿普第期最早期。在毒癮龍挖掘的採石場中，化石上出現碳酸鹽生成物。[10]

鹿角水庫附近的雪松山層標準剖面，其頂部為非常薄的內圖里塔（Naturita）層。雪松山層是早白堊世的河流沉積層，在被西部內陸海道淹沒之前沉積於賽維爾（Sevier）山脈的前陸盆地

毒條砂岩間坐落著東尼屍骨層（Tony's Bone Bed）—一個恐龍骨骼的主要集中產地。在此處被發覺之前僅得知可能的蜥結龍遺跡、一些在毒條帶發現的獸腳類與蜥腳類的單獨骨頭。[11]直到1998年，丹佛自然史博物館的志工們在距離毒條頂部之下3.75公尺處發現了東尼屍骨層。[12]東尼屍骨層中保存的化石質量呈現大幅落差，其中許多化石狀態代表這些沉積物是逐漸積累而成的，許多骨頭似乎在掩埋前受到踩踏，某些骨頭末端遺失可能由食腐者所移除。沒有任何骨頭是彼此關節連接保存下來的。所有證據都顯示這些動物從死亡到最終掩埋距離很長一段時間。東尼屍骨層可能是河道在旱季水位較低時隨時間演進而累積起來的。[13]

紅寶石牧場段
紅寶石牧場段的標準剖面

紅寶石牧場段（Ruby Ranch Member）是雪松山層分布最廣、也最具特色的層帶。因在猶他州綠河（Green River）東南岸紅寶石牧場的露頭而得名。層帶由栗色泥岩帶有不規則碳酸鹽結核球體所構成。結核形成於古土壤內，在季節變化劇烈、半乾旱氣候的氾濫平原泥土中進行發育。旱季時的地下水蒸發使碳酸鈣及其他礦物質濃縮匯聚於土壤層上部。放射定年顯示紅寶石牧場層上部年代處於阿普第期之末。從中發掘出的河道顯示當時流向朝東北，正是將來西部內陸海道海侵的方向。

穆森圖奇段

穆森圖奇段（Mussentuchit Member）是雪松山層最上面的層帶。由暴露於聖拉斐爾隆起西南處的穆森圖奇沖刷帶（Mussentuchit Wash）來命名。主要由灰色泥岩構成，當中富含來自植物化石的有機碳及火山灰。泥岩沉積於地下水位高或降雨量豐富的寬闊沿海平原，因此碳酸鹽結核很少見。放射性定年測量結果顯示層帶上部的年代落在9837萬±7萬年的晚白堊世之初森諾曼期下部；層帶下部測值則為1億446萬±95萬年前的早白堊世之末阿爾比期。[14]

化石

雪松山層保存了全世界最豐富且多樣化的早白堊世恐龍動物群之一。迄今發現的證據顯示這裡可能蘊含了許多晚白堊世恐龍種類的起源，但關於北美板塊移動對恐龍、乃至各種非恐龍脊椎動物演化的影響與歷程，仍有待進一步研究來了解。

恐龍

雪松山層是幾個主要的北美恐龍地層中最晚才被研究的。雖然早在1990年以前這裡就發現過零星的化石碎片，但直到那年才首度獲得深入研究。自當時起一些機構展開採集恐龍化石的野外考察活動，主要有奧克拉荷馬自然史博物館、丹佛自然科學博物館、猶他州立大學東部分校、猶他地質調查局、楊百翰大學、恐龍國家紀念區（Dinosaur National Monument）等。這些研究顯示雪松山層至少存在兩個、甚至三個恐龍群集。

這些群集中最古老的是來自黃貓段、毒條段和紅寶石牧場段的下部恐龍群集，如小型、類似嗜鳥龍的獸腳類內德科爾伯特龍以及蜥腳類腕龍科的雪松龍，被視為莫里遜層近親的遺族；另一方面，甲龍類多刺甲龍亞科的加斯頓龍與某種尚未命名的禽龍類則和英格蘭南部發現的早白堊世物種呈現相似之處。以上恐龍代表著至少在巴列姆期，北美和歐洲的陸橋聯繫依然存在。然而隨著紅寶石牧場段頂部到穆森圖奇段的上部恐龍群集出現，稍早的一切開始產生變化。上部恐龍群集與同時代的亞洲恐龍群集出現更多相似程度，其中包括暴龍類、角龍類、厚頭龍類等；還有雖然不是恐龍的原始哺乳類戈壁齒獸（英语：Gobiconodon），同時存在於蒙古和穆森圖奇段。至於上下這兩個恐龍群集之間的過渡群集仍存在爭議，其證據僅取決於紅寶石牧場段高處的鳥腳類腱龍以及該層低處的蜥腳類星牙龍的單一標本。無論如何雪松山層的上下部恐龍群集都見證了北美與歐洲分離、北美向西飄移、最終於1000至1500萬年後與亞洲形成連繫的整段過程。[15][16] [17][18]

黃貓段的恐龍群集

甲龍類

雪松山層的甲龍類
屬 種 地區 層帶 材料 備註 圖片
活堡龍
Animantarx 		拉瑪瓊斯活堡龍
A. ramaljonesi
  • 穆森圖奇段
 一個部分頭骨、右下頜、頸椎、背椎、肋骨、肩胛鳥喙骨、胸骨板碎片、肱骨、左髂骨及坐骨、股骨[19] 一種分類未定的結節龍科。
活堡龍
雪松甲龍
加斯頓龍
重怪龍
雪松甲龍
Cedarpelta[20] 		貝哈氏雪松甲龍
C. bilbeyhallorum[20] 		兩個頭骨、頸椎、背椎、薦骨、尾椎、肱骨、尺骨、部分右坐骨、右髂骨碎片、頸肋、掌骨、指骨、爪、鳥喙骨、股骨、脛骨、裝甲[21] 並非如最初描述所稱來自毒條段。[20]
加斯頓龍
Gastonia 		伯氏加斯頓龍
G. burgei
  • 上黃貓段
 一個頭骨、上頜骨齒、坐骨、尾椎、肩胛鳥喙骨、肩胛骨、髂骨、股骨、尺骨、肱骨、脛骨、前部背椎、尾椎神經棘、肩刺、尾部骨板、裝甲、部分薦部甲片[22] 一種多刺甲龍亞科的結節龍科。
洛麗麥克溫尼加斯頓龍
G. lorriemcwhinneyae[22]
  • 毒條段
 一個頭蓋骨、腦殼、部分頭骨、方骨、頸椎、背椎、薦骨、尾椎、人字骨、肩胛鳥喙骨、肩胛骨、鳥喙骨、肱骨、尺骨、髂骨、坐骨、恥骨、股骨、脛骨、裝甲[22] 一種多刺甲龍亞科的結節龍科。
重怪龍
Peloroplites 		雪松山重怪龍
P. cedrimontanus
  • 穆森圖奇段
 一個部分頭骨、頸椎、背椎、薦骨、尾椎、人字骨、肩胛鳥喙骨、肱骨、尺骨、橈骨、髂骨、恥骨、坐骨、股骨、脛骨、腓骨、掌骨、蹠骨、指骨、趾骨、爪、裝甲、其他碎片[20] 一種多刺甲龍亞科的結節龍科。
蜥結龍近似種
cf. Sauropelta 		未定
  • 毒條段
 尾椎、背椎、肋骨、裝甲 可能是種大型多刺甲龍亞科。

鳥腳類

在黃貓段上部發現大型脊椎和碎片遺骸代表了一種大型、帶有背帆的禽龍類。[23]

雪松山層的新鳥臀類
屬 種 地區 層帶 材料 備註 圖片

雪松山龍
Cedrorestes

克氏雪松山龍
C. crichtoni

  • 上黃貓段
 肋骨碎片、癒合的薦骨、髂骨、髂骨的前髖臼突、脛骨、蹠骨、骨化肌腱 一種基礎硬棘龍類
雪松山龍
原賴氏龍
馬龍屬
過渡龍屬
巨禽龍屬
腱龍

原賴氏龍
Eolambia

卡蘿瓊斯原賴氏龍
E. caroljonesa

  • 穆森圖奇段
 前齒骨、齒骨、上隅骨、前上頜骨、鼻骨、上頜骨、顴骨、眶後骨、方骨、鱗狀骨、腦殼、額骨、頂骨、外枕骨、後耳外枕骨、前耳骨、側蝶骨、副基蝶骨、基枕骨、頸椎、背椎、尾椎、頸肋、胸肋、薦椎、人字骨、胸骨、肩胛骨、鳥喙骨、肱骨、尺骨、橈骨、掌骨、指骨、髂骨、恥骨、坐骨、股骨、脛骨、腓骨、蹠骨、趾骨 一種基礎鴨嘴龍形類。

馬龍
Hippodraco

盾齒馬龍
H. scutodens

  • 上黃貓段
 部分頭骨、頸椎、背椎、胸肋、部分薦骨、胸骨、肩胛骨、肱骨、坐骨、股骨、脛骨、距骨、跟骨、跗骨遠端、趾骨、蹠骨 一種基礎硬棘龍類。
過渡龍
Iani 		史氏過渡龍
I. smithi
  • 下穆森圖奇段

一個近乎完整、關節脫離的頭骨、頸椎、背椎、薦骨、尾椎、肋骨、人字骨、部分胸骨、骨盆帶、右手和右腿

一種基礎凹齒龍形態類。

巨禽龍
Iguanacolossus

強健巨禽龍
I. fortis

  • 下黃貓段
 部分齒骨、上頜骨、鱗狀骨、方骨、寰椎神經弓、背椎、胸肋、尾椎、人字骨、肩胛骨、髂骨、恥骨、腓骨、蹠骨 一種基礎硬棘龍類。

禽龍
Iguanodon

歐氏禽龍
I. ottingeri

  • 黃貓段
 一個上頜碎片和兩顆牙齒[24]

一個可疑物種。

扁臀龍
Planicoxa

毒扁臀龍
P. venenica

  • 毒條段

一個髂骨、頸椎神經弓、背椎神經弓、背椎椎體、胸肋碎片、薦椎、尾椎椎體、肱骨、尺骨、股骨、脛骨、蹠骨、趾骨 [25]

一種基礎硬棘龍類。

腱龍
Tenontosaurus[13]

未定
  • 下紅寶石牧場段[13]

數個部分標本[26]

遺骸也在上紅寶石牧場段和穆森圖奇段發現。

蜥腳類

雪松山層的蜥腳類
屬 種 地區 層帶 材料 備註 圖片

阿比杜斯龍
Abydosaurus

麥氏阿比杜斯龍
A. mcintoshi

  • 穆森圖奇段
 兩個近乎完整的頭骨、腦殼及部分頭蓋骨、頸椎、部分骨盆和薦骨及關連的尾椎、肩胛骨、肱骨、掌骨 一種腕龍科蜥腳類。
阿比杜斯龍
星牙龍
雷腳龍
雪松龍
米耶拉龍
摩押龍

星牙龍近似種
cf. Astrodon

未定

  • 紅寶石牧場段

雷腳龍
Brontomerus

麥氏雷腳龍
B. mcintoshi

  • 紅寶石牧場段、可能還有上黃貓段
 一個髂骨、擠壓變形的薦前椎體、中後段尾椎、部分遠端尾椎體、前段胸肋、接近完整的肩胛骨缺少前部、部分胸骨板、其他碎片 一種未定圓頂龍形類。

雪松龍
Cedarosaurus

衛氏雪松龍
C. weiskopfae

  • 上黃貓段、下黃貓段可能也有

關連的背椎、尾椎、人字骨、肩胛骨近端、鳥喙骨、胸骨板、右肱骨、橈骨和尺骨、第四掌骨、右恥骨、部分恥骨、坐骨近端、部分股骨、脛骨、蹠骨、趾骨、爪、肋骨、許多胃石[27]

一種腕龍科蜥腳類。

米耶拉龍
Mierasaurus[28]

鮑氏米耶拉龍
M. bobyoungi

  • 下黃貓段
 一個部分頭骨及下頜、頸椎、頸肋、背椎、胸肋、薦肋、尾椎、人字骨、肩胛骨、橈骨、尺骨、手、完整骨盆、股骨、脛骨、腓骨、距骨、可能的少年下頜、少年股骨 最後倖存的圖里亞龍類之一。

摩押龍
Moabosaurus

猶他摩押龍
M. utahensis

  • 上黃貓段

十八個腦殼、前上頜骨、上頜骨、齒骨、眶後骨、方骨、頸椎、背椎、尾椎、頸肋、肋骨、薦骨、胸骨板、肱骨、尺骨、股骨[29]

最後倖存的圖里亞龍類之一。

毒龍
Venenosaurus

狄氏毒龍
V. dicrocei

  • 毒條段

關節脫落的尾椎、肩胛骨、橈骨、尺骨、掌骨、指骨、恥骨、坐骨、蹠骨、距骨、人字骨、肋骨[30]

一種腕龍科蜥腳類。

獸腳類

下黃貓段和紅寶石牧場段有發現未定異特龍超科化石。穆森圖奇段有發現未定恐爪龍下目、未定馳龍亞科、未定伶盜龍亞科、未定傷齒龍科、可能的未定黃昏鳥目遺骸。[31]

雪松山層的獸腳類
屬 種 地區 層帶 材料 備註 圖片

高棘龍近似種
cf. Acrocanthosaurus

未定

  • 紅寶石牧場段
 一顆單獨的牙齒 根據牙齒形態推測為近似物種。
高棘龍
恐爪龍
鑄鐮龍
雙子盜龍
厄兆龍
內德科爾伯特龍
西雅茨龍
猶他盜龍
郊狼龍

恐爪龍
Deinonychus

未定

  • 穆森圖奇段

鑄鐮龍
Falcarius

猶他鑄鐮龍
F. utahensis

  • 下黃貓段
 許多來自未成熟及成熟個體的材料 一種基礎鐮刀龍類。

雙子盜龍
Geminiraptor

蘇氏雙子盜龍
G. suarezarum

  • 下黃貓段
 一個上頜骨 一種傷齒龍科。

瑪莎盜龍
Martharaptor

綠河瑪莎盜龍
M. greenriverensis

  • 上黃貓段
 一個頸椎神經弓、背椎頭、遠端尾椎體、尺骨?、橈骨、肩胛骨、坐骨、恥骨遠端、掌骨、指骨、手爪、蹠骨、趾骨、趾爪 一種可能的鐮刀龍超科。

厄兆龍
Moros

無畏厄兆龍
M. intrepidus

  • 穆森圖奇段
 部分股骨、脛骨、蹠骨、趾骨 一種泛暴龍類的暴龍超科。

內德科爾伯特龍
Nedcolbertia

賈氏內德科爾伯特龍
N. justinhofmanni

  • 上黃貓段

三隻個體的部分骨骼[32]

一種基礎似鳥龍類。

理察伊斯特斯龍近似種
cf. Richardoestesia

未定

  • 穆森圖奇段
 牙齒 一種未定虛骨龍類。

西雅茨龍
Siats

米氏西雅茨龍
S. meekerorum

  • 穆森圖奇段
 背椎、部分髂骨和坐骨、部分腓骨、尾椎、一個人字骨、一個趾骨、數個未定骨頭碎片 一種新獵龍科的異特龍類。

猶他盜龍
Utahraptor

奧氏猶他盜龍U. ostrommaysi

  • 上黃貓段

趾骨、脛骨、股骨、前上頜骨、鼻骨、方軛骨、尾椎、頸椎、背椎、薦椎、近端尾椎、鳥喙骨、部分髂骨、不完整坐骨、股骨、距骨、趾骨、未描述的材料[33]

一種馳龍亞科的馳龍科。

未定

  • 毒條段
 骨盆?

郊狼龍
Yurgovuchia

杜氏郊狼龍
Y. doellingi

  • 下黃貓段
 頸椎、背椎、尾椎、近端恥骨末端 一種馳龍亞科的馳龍科。

其他脊椎動物

參考來源

  1. ^ Stokes 1944.
  2. ^ 2.0 2.1 Joeckel, R.M.; Suarez, C.A.; McLean, N.M.; Möller, A.; Ludvigson, G.A.; Suarez, M.B.; Kirkland, J.I.; Andrew, J.; Kiessling, S.; Hatzell, G.A. 2023. Berriasian–Valanginian geochronology and carbon-isotope stratigraphy of the Yellow Cat Member, Cedar Mountain Formation, Eastern Utah, USA. Geosciences 2023, 13, 32. doi:10.3390/geosciences13020032
  3. ^ Kowallis et al. 1998.
  4. ^ 4.0 4.1 Stokes 1952.
  5. ^ Aubrey 1998.
  6. ^ Carpenter, K., 2014. Where the sea meets the land—the unresolved Dakota problem in Utah. Utah Geological Association Publication, 43, pp.357-372.
  7. ^ Kirkland et al. 1997b.
  8. ^ Roca-Argemi & Nadon 2003.
  9. ^ DiCroce & Carpenter 2001，第186頁，"Geological and Taphonomic Setting".
  10. ^ Tidwell, Carpenter & Meyer 2001，第140頁，"Depositional Setting".
  11. ^ DiCroce & Carpenter 2001，第186頁，"Introduction".
  12. ^ DiCroce & Carpenter 2001，第185頁，"Introduction".
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 DiCroce & Carpenter 2001，第187頁，"Geological and Taphonomic Setting".
  14. ^ Chure et al. 2010.
  15. ^ Carpenter 2006.
  16. ^ Cifelli et al. 1999.
  17. ^ Kirkland and Madsen 2007.
  18. ^ The Paleobiology Database. [2023-08-17]. （原始内容存档于2007-01-10）. 
  19. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第366頁，"Table 17.1".
  20. ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 Carpenter et al. 2008.
  21. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第365頁，"Table 17.1".
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 Kinneer, Carpenter & Shaw 2016.
  23. ^ Scheetz, Britt & Higgerson 2010.
  24. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第417頁，"Table 19.1".
  25. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第414頁，"Table 19.1".
  26. ^ EARLY CRETACEOUS DINOSAURS OF UTAH. Utah Geological Society. [21 March 2021]. （原始内容存档于2022-06-26）. 
  27. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第267頁，"Table 13.1".
  28. ^ Royo-Torres et al. 2017.
  29. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第268頁，"Table 13.1".
  30. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第269頁，"Table 13.1".
  31. ^ Britt, Brooks B. Chure, Daniel, Currie, Philip, Holmes, Aaron, Theurer, Brandon, Scheetz, Rodney. (2021). A NEW DEINONYCHOSAURIAN THEROPOD FROM THE MID-CRETACEOUS (ALBIAN) MUSSENTUCHIT MEMBER OF THE CEDAR MOUNTAIN FORMATION IN DINOSAUR NATIONAL MONUMENT, NORTH EASTERN UTAH, USA. The Society of Vertebrate Paleontology.
  32. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第76頁，"Table 4.1".
  33. ^ Weishampel, Dodson & Osmólska 2004，第198頁，"Table 10.1".

延伸閱讀