Die Nemegt-Formation ist eine lithostratigraphische Einheit aus der Oberkreide des Nemegt-Beckens und angrenzender Gebiete in den Provinzen Ömnö-Gobi-Aimag und Bajanchongor-Aimag im Süden der heutigen Mongolei. Die Formation wurde weltweit bekannt durch ihren Reichtum an Wirbeltierfossilien aus dem obersten Campanium bis unteren/mittleren Maastrichtium, der obersten Stufe der Oberkreide. mini|750px|Lage und Kartenskizze der Typlokalität Nemegt
Definition und Typlokalität Für die Transliteration der mongolischen Namen für Lokationen und stratigraphische Einheiten existiert keine einheitliche Regelung. In der Fachliteratur finden sich daher oft sehr unterschiedliche Schreibweisen für dieselben Begriffe. In diesem Artikel hier wird eine Schreibweise in Anlehnung an die Vorschläge von Michael J. Benton et al. verwendet. Alternative Transliterationen werden einmalig in Klammer gleichgesetzt, falls dies für das Verständnis der zitierten Fachliteratur angebracht scheint.
mini|400px|Typische Sedimentstrukturen und Verzahnung zwischen Nemegt- und Baruungoyot-Formation an der Typlokalität Nemegt Die Nemegt-Formation ist eine mehr als 235 m mächtige Abfolge von meist nur schwach verfestigten, hellen, meist gelblichen bis graubraunen, seltener roten oder orangen Sanden. Geringmächtige Lagen von sandigen Ton-/Schluffsteinen, Sandsteinen oder Konglomeraten/Kiesen treten zwar häufig auf, nehmen jedoch nur einen geringen Anteil des Gesamtvolumens ein. Die Formation wird im Wesentlichen von jeweils etwa 2–9 m mächtigen fining-upward Zyklen aufgebaut; das bedeutet, dass innerhalb der Formation immer wieder ähnliche Sedimentabfolgen auftreten, wobei in jeder Abfolge die durchschnittliche Korngröße vom Liegenden ins Hangende abnimmt. Die Basis jeder dieser Zyklen bildet in der Regel eine Erosionsfläche. Schrägschichtung, Kreuzschichtungskörper innerhalb der einzelnen Schichten und Erosionsrinnen sind typische Sedimentstrukturen der Formation.
Die Sedimente der Nemegt-Formation liegen konkordant über den Sandsteinen der Baruungoyot-Formation (= Barun-Goyot-Formation), wobei im Liegendsten, mindestens 23 m mächtigen, Abschnitt der Nemegt-Formation Sandsteine in der für die Baruungoyot-Formation typischen Fazies mit den charakteristischen Sedimenten der Nemegt-Formation verzahnt sind. Die Formation endet im Hangenden mit einer Erosionsfläche auf der Sedimente des Paläozän abgelagert wurden.
Aufschlüsse der Nemegt-Formation finden sich vor allem in den Badlands des Nemegt-Beckens. An der Typlokalität Nemegt ist die Basis der Formation mit dem Übergang zur unterlagernden Baruungoyot-Formation aufgeschlossen. Referenzprofile zur Definition der Formation wurden bei Altan Uul IV (= Altan Ula IV) und bei Tsagaan Khushuu (= Tsagan Khushu) aufgenommen, wobei an letzterer Lokation die Hangendgrenze der Formation aufgeschlossen ist. Weitere Vorkommen innerhalb des Nemegt-Beckens liegen bei Altan Uul II und III, Naran Bulag (= Naran Bulak), Ulaan Bulag (= Ulan Bulak). Die Vorkommen bei Bügiin Tsav (= Bugeen Tsav = Bugin Tsav = Bugin Cav), Khaichin Uul (= Khaichin Ula) und Guriliin Tsav im Nordwesten sowie bei Hermiin Tsav (= Khermeen Tsav) im Südwesten außerhalb des eigentlichen Nemegt-Beckens werden aufgrund ihres Fossilinhalts entweder als Teil der Nemegt-Formation oder als deren zeitgleiches Äquivalent betrachtet.
Als Leitfossilien der Formation werden der Tyrannosauride Tarbosaurus bataar, der Hadrosaurier Saurolophus angustirostris, der Ornithomimosaurier Gallimimus bullatus, der Ankylosaurier Tarchia teresae (= Tarchia gigantea = Dyoplosaurus giganteus) sowie die beiden Gastropoden Mesolanistes efremovi und Mesolanistes mongoliensis genannt.
Stratigraphie und Alterszuordnung mini|400px|Grabungsarbeiten an der Gobiraptor-Fundstelle bei Altan Uul III Sowohl die Baruungoyot- als auch die Nemegt-Formation lassen sich stratigraphisch noch weiter untergliedern. In der Gesamtabfolge werden sieben stratigraphische Zonen unterschieden, wobei die Zonen 1–3 ausschließlich die Baruungoyot-Formation betreffen.
Als Zone 4 („Übergangszone“) wird die Faziesverzahnung mit der Baruungoyot-Formation im Liegenden der Nemegt-Formation bezeichnet. Sie besteht im Wesentlichen aus fluviatilen (Nemegt-Formation) und äolischen (Baruungoyot-Formation) Sedimenten. Diese Übergangszone ist an den Lokationen Nemegt und Hermiin Tsav aufgeschlossen.
Die Zone 5 („Untere Nemegt-Formation“) wird hauptsächlich von fluviatilen Sandsteinen aufgebaut. Ton-/Schluffsteine treten nur untergeordnet auf. Typische Vorkommen sind, neben Nemegt und Hermiin Tsav, vor allem Altan Uul III und IV.
In der Zone 6 („Mittlere Nemegt-Formation“) treten neben den fluviatilen Sandsteinen auch verstärkt Ton-/Schluffsteine und Paläoböden in Erscheinung. Typische Profile dieser Zone sind bei Altan Uul II und bei Bügiin Tsav aufgeschlossen.
Die Zone 7 („Obere Nemegt-Formation“) besteht hingegen wiederum hauptsächlich aus fluviatilen Sandsteinen. Typische Vorkommen sind ebenfalls bei Altan Uul II und Bügiin Tsav zu finden.
Für die Nemegt-Formation liegen, aus Mangel an dafür geeigneten Lithologien, keine absoluten radiometrischen Altersdaten vor. Marine Leitfossilien, die eine globale Korrelation ermöglichen würden, fehlen in der Nemegt-Formation ebenso wie in der gesamten mesozoischen Abfolge im Gebiet der heutigen Gobi. Die zeitliche Zuordnung in das oberste Campanium bis unteren/mittleren Maastrichtium basiert im Wesentlichen auf Vergleiche mit der besser datierbaren Wirbeltierfauna der Oberkreide Nordamerikas. Der Hadrosaurier Saurolophus angustirostris nimmt diesbezüglich eine Schlüsselstellung ein, da die Gattung mit Saurolophus osborni sonst nur aus der entsprechend alten Horseshoe-Canyon-Formation in der kanadischen Provinz Alberta bekannt ist. Der paläontologische Befund für die Nemegt-Formation wird durch magnetostratigraphische Untersuchungen gestützt.
Palökologie mini|400px|Das Okavangodelta als Rezentvergleich zum Ablagerungsraum der Nemegt-Formation. Die Sedimente der Nemegt-Formation wurden im Bereich eines mäandrierenden und/oder verflochtenen Flusssystems abgelagert. Vor allem in der Mittleren Nemegt-Formation („Zone 6“) lassen die sedimentologischen Befunde zudem Rückschlüsse auf ausgedehnte Seen und Sumpfgebiete zu. Der Ablagerungsraum der Nemegt-Formation war vermutlich mit von Araukarien dominierten Baumbeständen bewaldet. Der paläobotanische Befund wird durch die Analyse der δ13C-Werte aus dem Zahnschmelz von herbivoren und karnivoren Dinosauriern aus der Formation gestützt.
Die Analyse von stabilen Sauerstoffisotopen (δ18O-Werte) aus derselben Quelle weist auf ein kühlgemäßigtes Klima mit durchschnittlichen Jahrestemperaturen von 7,6–8,7 ± 3,9 °C hin. Die Daten lassen zudem Rückschlüsse auf einen jahreszeitlichen Wechsel mit trockenen Wintern und niederschlagsreicheren Sommern zu. Die durchschnittliche Jahresniederschlagsmenge lässt sich mit etwa 775–835 mm angeben.
Abgesehen von den klimatischen Bedingungen lässt sich der Ablagerungsraum der Nemegt-Formation in Kombination mit der Baruungoyot- und der Djadokhta-Formation gut mit den Verhältnissen im rezenten Okavangodelta vergleichen.
Wirbeltierreste finden sich häufig als artikulierte (in anatomischem Zusammenhang stehende) bis semi-artikulierte Skelette oder Teilskelette in den Kies- und Sandablagerungen von Flussinseln oder an den Gleithängen ehemaliger Flussschlingen. Die Unterseite des Skeletts liegt dabei oft in den Konglomeraten an der Basis eines fining-upward Zyklus, während der Rest von zunehmend feinkörnigeren Sanden bedeckt wurde. Die Skelette bipeder Dinosaurier liegen meist auf einer Seite und nehmen eine typische Haltung mit zum Rücken hin zurückgebogenem Hals und Schwanz ein, was darauf hinweist, dass die Kadaver nicht weit transportiert wurden und der Ort der Fossilwerdung in der Nähe des Sterbeortes liegt. Gemeinsam mit den Skelettresten finden sich häufig Hautabdrücke der Tiere, wodurch belegt ist, dass die Einbettung im Sediment in der Regel erfolgte, noch bevor der Verwesungsvorgang vollständig abgeschlossen war.
mini|400px|Trittsiegel (Negativ oder konvexes Hyporelief) eines großen Sauropoden aus der Nemegt-Formation. Die Nemegt-Formation ist eine der wenigen Formationen weltweit, in der nicht nur Skelettreste von Dinosauriern, sondern auch deren Spurenfossilien häufig auftreten. Einzelne Trittsiegel oder ganze Fährten lassen sich dadurch leichter ihren Verursachern zuordnen und liefern zusätzliche Informationen zur Palökologie des Ablagerungsraumes. Im Gegensatz zu den Skelettresten wurden die Trittsiegel bevorzugt in den feinkörnigen, tonig-schluffigen Sedimenten am Top eines fining-upward Zyklus angelegt, wo sie von den grobkörnigen Sedimenten des nächstfolgenden Zyklus aufgefüllt und meist als konvexes Hyporelief erhalten blieben. Die feinkörnigen Sedimente, in denen die Trittsiegel angelegt wurden, entsprechen den Ablagerungen der Überschwemmungsebene oder Altwassern. Mehrere solcher Horizonte aus unterschiedlichen Ablagerungszyklen der Lokation Nemegt zeigen neben gut erhaltenen Trittsiegeln, zum Teil mit Hautabdrücken, auch Spurenfossilien von Wirbellosen. Trockenrisse konnten hingegen nicht festgestellt werden. Dies weist darauf hin, dass der nächste Überschwemmungszyklus bereits einsetzte, noch bevor die Sedimente des vorhergehenden Zyklus vollständig ausgetrocknet waren.
Abschätzungen der Zusammensetzung der Dinosaurier-Fauna der Nemegt-Formation auf Basis von Knochenfunden und auf Basis von Spurenfossilien liefern unterschiedliche Ergebnisse. Die Skelkettfunde alleine, für sich gesehen, deuten in Bezug auf die Anzahl an Einzelindividuen eine deutliche Dominanz des großen Karnivoren Tarbosaurus bataar gegenüber seinen potenziellen Beutetieren wie Hadrosauriern oder Sauropoden an. Der Befund wirft einige Fragen auf, da eine solche Faunenzusammensetzung keinem stabilen Ökosystem entspricht. Die Auswertung von Spurenfossilien zeichnet dagegen ein anderes Bild mit einer deutlichen Dominanz von Hadrosauriern, gefolgt von Sauropoden und eher selten auftretenden großen Theropoden, wie Tarbosaurus bataar.
Die Ursachen für die unterschiedlichen Befunde sind noch nicht zur Gänze geklärt. Diskutiert werden unter anderem die Möglichkeiten, dass die großen Karnivoren empfindlicher auf regelmäßig auftretende, widrige Witterungsbedingungen reagierten, dass die großen Karnivoren sehr effektiv bei der Beseitigung der Kadaver herbivorer Dinosaurier waren und deshalb deren Wahrscheinlichkeit einer Fossilerhaltung wesentlich geringer war oder, dass es im Ablagerungsraum der Nemegt-Formation saisonal zu Massenansammlungen von Tarbosaurus kam, die mit besonders günstigen Bedingungen für eine Fossilerhaltung zusammenfielen. Allerdings liegen für keine der vorgeschlagenen Hypothesen Belege vor, mit denen sie gestützt oder widerlegt werden könnten.
Forschungsgeschichte Bereits in den 1920er-Jahren hatten mehrere Expeditionen des American Museum of Natural History unter der Leitung von Roy Chapman Andrews in der Wüste Gobi reiche Fossillagerstätten entdeckt. Die Funde neuer Dinosaurierarten und deren Eier erregten weltweit Aufmerksamkeit, die paläontologische Erforschung des Gebietes kam ab 1930 jedoch praktisch vollständig zum Erliegen. Nahezu zeitgleich begannen ab 1925 Geologen der Akademie der Wissenschaften der UdSSR im Gebiet der damaligen Mongolischen Volksrepublik nach Bodenschätzen zu suchen. Dabei wurden unter anderem auch Fundstellen kreidezeitlicher Dinosaurier im Osten des Landes untersucht. Teams der Staatlichen Universität des Fernen Ostens in Wladiwostok waren ebenfalls hauptsächlich im zentralen und östlichen Teil der Mongolei tätig.
Sowjetisch-Mongolische Paläontologische Expeditionen (1946–1949) mini|350px|Lageskizze der Arbeitsgebiete der Sowjetisch-Mongolischen Paläontologischen Expeditionen (1946–1949); Nummer 9 markiert das Nemegt-Becken