恐龙足迹指沉积岩层面上具有一定方向性的恐龙足印遗迹化石，据之可以判断恐龙的大小、四肢类型、行动方式等，具有重要的科学研究价值。作为遗迹化石，永靖白垩纪（距今约1.46~0.65亿年）恐龙足印化石可谓恐龙化石之珍品，是一处具有国内和区域典型意义的地质遗迹。它的珍贵首先在于比恐龙更难形成化石，形成条件也更为苛刻。它不像恐龙遗骸那样可以通过流水等自然力带到低洼处沉积下来，因之需要干湿度适当的泥沙沉积，且需要在适当的时候覆盖和封闭。其次，它是目前世界上恐龙足迹类型最丰富、规模最大、保存最完好、清晰度高、立体感强的恐龙足印遗迹，其形态、排列和组合特征能够真实地反映恐龙的生态、生理和生活习性。自1999年8月发现并开始人工揭露至今，产出包括蜥脚类、兽脚类、鸟脚类在内的大量的恐龙足印以及翼龙足印，并且共生有恐龙尾部支撑痕迹、卧迹及粪迹。化石群分布区域达2km2，计有268个脚印，且双层面出现。其中，在一处400m2范围内，共计发现椭圆型、截锥状和三趾型等三大类7组共120多个恐龙足印化石和恐龙尾巴支撑痕迹及恐龙类粪化石（图2.5）。其中呈椭圆型的一组足印，由明显的足趾痕迹，其后足印最大达150×120cm，前足足印最大达110×100cm，前后两足印间步幅375cm，左右足印外侧缘间距345cm，大小为世界之首。且前足印小、后足大，前后趾足印成对出现，国内外罕见。除恐龙足印化石外，伴生的构造形迹（逆断层、褶皱）、典型地质剖面（发育完好的白垩纪地层剖面）以及古植物化石（硅化木）和零星恐龙足印化石等，亦具有保护价值。
白垩纪作为甘肃恐龙的鼎盛时期，上世纪90年代初由中国、加拿大科学考察团在肃北马鬃山地区发现了鹦鹉嘴龙化石骨架，经中国科学院古脊椎动物与人类研究所专家认定、命名为“马鬃山鹦鹉嘴龙”。同时发现的还有禽龙类、蜥脚类和原始的角龙等，被认为是东北亚早白垩世特有的一个动物群—鹦鹉嘴龙动物群。1997年~1998年又在肃北蒜井子盆地内，发现兽脚类恐龙化石。与此同时，在马鬃山地区的公婆泉、养马泉等地，还发现了大量龟鳖类、鳄类及松柏类硅化木和小茎叶植物化石碎片。表明当时这里属于暖热具有干湿季的潮湿气候，水域较多，应系泛滥平原及湖湾沼泽环境。新属、新种最大的继1947年在海石湾马家户沟出土当时亚洲最大的恐龙—马门恐龙化石后，2000年至2002年间又在兰州盆地相继发现了大量的恐龙化石点，先后采集到了同一个体的包括下颌骨、颈椎、脊椎、肋骨、尾椎、坐骨、耻骨等在内的共103块化石以及兽脚类恐龙的牙齿等化石。由于兽脚类巨齿恐龙发现于兰州盆地，研究者在遵守古生物命名规则的基础上，遂以“兰州”这一地理名词进行命名。这也是古生物界第一次出现以甘肃的地名命名的新属、新种巨型恐龙。兰州龙是目前世界上牙齿最大的植食性恐龙，单个牙齿最大的宽7.5cm、长14cm，下颌长1m，这在已知恐龙中为首次发现。根据其粗壮的下颌和肋骨，估计其体长约10m，高约4.2m，体重大于5500kg。兰州龙生活于1亿年前的早白垩世晚期，当时兰州盆地地处亚热带，气候温暖湿润，水草丰美，陆生生物种类十分丰富。
四、举世闻名的甘肃第三纪
在距今1.8至0.7亿年前的侏罗纪、白垩纪时期，甘肃大地经历了一次规模宏伟、波及全国的燕山运动，从而奠定了省境大地构造基本轮廓。燕山运动之后，大约在距今0.65至0.4亿年以前，即地质学上的新生代古近纪（距今约0.65~0.25亿年），从冈瓦纳古陆分离出来的印度板块向北漂移，与欧亚板块相撞，并向下俯冲，诱发了造山运动。它首先是引起冈底斯山的崛起，继之使当时的喜马拉雅北侧的浅海消失，预示着喜马拉雅山的诞生，被称为“喜马拉雅运动”。不过，在青藏高原隆起之前的古近纪，地壳处于相对稳定阶段，准平原化作用发育，大部分地区被夷平为准平原和剥蚀低山丘陵及散布其间的堆积区。其时，陆地的东、西、南均为暖流环绕，环布亚洲大陆的古地中海和太平洋均为生长货币虫暖流所通过的海洋。我国的西藏地区、台湾地区以及塔里木盆地西端仍处于海浸，大陆位置约处于5°~40°N，较现在偏南13°纬距，以后慢慢移到现在位置。由于没有高大地形能阻滞气流的运行和改变气温的纬向分布形势，利于热量的南北输送，气温比现在高9~10℃，气候普遍温暖。当时，我国除局部的暖温带外，广大地区均属于亚热带、热带气候。副热带高压横贯大陆中部，长江流域至南疆一带为疏林草原和荒漠草原景观，沉积物中常有盐层、钙质石、石膏、芒硝等蒸发岩存在。我国广大地区的老第三纪红色岩系中普遍分布着石膏等蒸发岩，表明属于干旱气候环境。在特定的地理位置条件和行星风带的支配下，古近纪我国植被纬度地带性非常明显，而且与现代植被地带分布递变的方向不同。后来大约在距今0.36亿年前（早渐新世），发生了新生代的第一次全球性降温，欧亚大陆的气候开始变冷。这个时期的植物发展为以被子植物占绝对优势，如山毛榉科、桑科、杨梅科、芸香科等。动物界中，自恐龙绝灭后，代之而起的是新兴的哺乳类动物，如奇蹄类、偶蹄类、长鼻类和鳍脚类等，出现了鼠类、刺猬、犀牛和灵猫等现代种类的祖先，还新发展了高级的灵长类。
新生代伊始为第三纪，下分古新世、始新世、渐新世、中新世和上新世。现在把前三个世称“古近纪”，后两个世称“新近纪”。在古近纪时，地球大气热量在整个大陆上的分布比较均匀，气候分带的变化仍较简单。在我国中部仍有相当大的范围是副热带高压控制下的干热气候，甘肃古大陆气候也保持干燥，加之地层覆盖原因，所以古生物化石比较稀少。仅有的化石点也鲜见一些乔木植物花粉，绝大多数是草本被子植物的花粉，反映了一个半荒漠和草原环境。直到距今约0.4亿年前的渐新世，甘肃古大陆上的生物才开始活跃，哺乳动物的种类趋于增多。新近纪始于距今2500万年前，甘肃省域在这一时期气候变得比较温暖，雨量较渐新世也有所增加，适合动植物生长和繁殖，尤以犀类和长鼻类为代表的动物群最为繁盛。化石产地集中于陇中盆地，特别是临夏地区哺乳动物化石研究工作已达数十年，最具有代表性。临夏盆地位于省境西南部，是青藏高原东北缘的一个山前凹陷。从晚渐新世至早更新世的各个层位中，发现了大量的哺乳动物化石，其中以距今约1500万年~1200万年的中中新世铲齿象动物群、距今约1000万年~700万年的晚中新世三趾马动物群和距今约200万年的早更新世真马动物群的材料和种类最为丰富（图2.6）。这些动物化石占据了六项世界之最：世界上独一无二的和政羊；世界上最大的三趾马动物群化石产地；世界上最丰富的铲齿象化石；世界上最早的披毛犀化石；世界上最大的真马—埃氏马；世界上最大的鬣狗—巨鬣狗。
2001年12月，在临夏召开的“中国·和政晚新生代哺乳动物化石群保护开发研讨会”上，六位院士一致认为，临夏盆地晚新生代哺乳动物化石群如此丰富多彩，在欧亚大陆是独一无二的，在世界上也是罕见的，特别是三趾马动物群时代的哺乳动物化石产地。这是我国，也是整个欧亚大陆，晚新生代哺乳动物化石最丰富的地区之一。为了收藏和展示这些珍贵的化石，一座新的古生物专业博物馆在临夏市和政县落成了。博物馆占地65亩，建筑面积8500平方米，是一座造型独特的米黄色形象建筑，带有一个巨大的绿色玻璃穹顶。博物馆里展出的是近年来在和政县及临近地区所发现的哺乳动物化石的一部分。在这里可以看到许多已经灭绝的古代动物，有下颌呈铲状的铲齿象，有脖子还没有完全变长的长颈鹿，有每条腿有三个蹄子的三趾马，有不长角的大唇犀，有仅在本区发现的和政羊等，而它们的灭绝则是由于环境和气候发生了巨大的变化。
在和政地区的三趾马动物群层位中还发现了数量令人震惊的陆龟化石。龟类属爬行动物纲，是古老而保守、进化相当缓慢的一类动物。它们的身躯隐藏在由脊椎、肋骨及其衍生物特化而形成的骨质的“匣子”内。和政地区发现的龟类绝大部分都属于陆龟属。这类龟的背甲特别高耸，有的甚至接近于球形，是一种耐干旱的动物。和政地区的陆龟化石多呈完整个体集群方式埋葬，大量不同年龄、不同大小的个体叠压在一起。这说明它们可能是营集群生活方式，在遭受突然性灾害时大批死亡后被迅速埋葬起来，形成今日的壮观景象。
在甘肃发现的属于国宝级的古生物化石并不少见，但就个体大小和保存完整程度来说，除了兰州海石湾出土的合川马门溪龙外，值得一提的当属陇东合水县板桥狼沟发现的黄河剑齿象。1973年1月20日，甘肃省庆阳市合水县板桥公社马莲河畔河口电站工地上，车水马龙，人来人往。这时，在工地南侧一公里叫做“走马梁”的半山腰中，工人在挖掘沙土的时候，忽然发现沙土中有两枚粗状洁白的古象门齿。甘肃省文化局闻讯后，一面函告中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，一面着手组织人员对现场进行勘察。他们从外露的大象门齿断面向内试掘1m，发现门齿内伸50cm后，与上颌衔接，估计保存着较为完整的一具大象躯体。外露的门齿多已散失，但地层埋藏的印痕仍然保存，为后来的修复工作提供了依据。为了确保大象化石安全出土，县级领导随即派公安人员值勤保护。当年4月5日至5月7日，由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、甘肃省博物馆等组成发掘队进行了发掘。当古象化石骨架从深埋于地下30余米处展露出来时，古象的骨架基本上呈站立的姿态，说明它属原地埋藏。挖出的古象化石整整装了12箱，在1973年6月至1974年6月间对之进行了修复、架装。复原后装架的古象身高4m、体长8m、门齿长3.03m多，是我国目前发现的最大的一具古象化石（图2.8）。除了尾椎以外，全部是由化石骨骼安装起来的。前端是3米多长的大象牙，接着是头骨和下颌，甚至连很难发现的20多厘米的舌骨也保留了下来。在一百多块脚趾骨中，连三四厘米长的末端趾骨也没有失掉。它是迄今为止世界发现的个体最大、体形最完整的古象化石。现在，这具大象骨骼的化石，就陈列在北京自然博物馆的古生物大厅里，因为它出土于黄河流域故命名为黄河古象。
黄河古象化石的出土，不仅是我国乃至世界古生物界最重要的发现之一，曾被誉为世界千载难逢的奇迹，而且为我们揭开黄土高原的神秘面纱，进而探求黄土层底部乃至更深地层中的宝藏，提了极其重要的科学依据。我们知道，大象是陆地上最大的哺乳动物，生活于热带森林、丛林或草原地带，由一只雌象率领，没有固定栖地，以群居为生活方式。它们的嗅觉非常灵敏，视觉却比较差，炎热时喜水浴。晨昏觅食，以树叶、果实、树枝等为食。以甘肃现在的地理环境和气候条件来看，大象是根本不能够生存的。通过对黄河古象动物群的综合研究，使我们有可能恢复约300万年~200万年前陇东黄土高原的古生态环境。