魚洞鋁土礦區棲霞組地層中菊花石的發現及其意義探討

【摘 要】2011年貴州凱里-黃平地區鋁土礦整裝勘查在魚洞礦區勘查中多個鉆孔鉆探巖芯中發現二疊系中統棲霞組地層中存在古生物化石菊花石，本文以此化石發現和產出特征現象為該區鋁土礦整裝勘查同行提供對比參考，同時對該化石是否在整裝勘查區內存在有一定化石資源量及開發利用價值的意義進行探討。

【關鍵詞】鋁土礦；整裝勘查；化石；菊花石；意義

０．引言

為開發鋁土礦資源基地，以礦產資源帶動地方經濟發展，是本次貴州凱里-黃平地區鋁土礦整裝勘查主要目的。整裝勘查礦區范圍分苦李井、魚洞、王家寨和鐵廠溝四個礦區，筆者本次參與工作點在魚洞礦區內，該礦區位于裝勘查區東部，又分龍場、老虎坡、黃貓寨、孫家寨和桃子沖五個礦段，勘查區面積為138.97km2，屬凱里市龍場鎮、萬潮鎮、大風洞鄉和爐山鎮管轄，交通條件較好，2011年在魚洞礦區孫家寨礦段鋁土礦鉆孔編錄時，在一鉆孔直徑為91mm巖芯上發現了較為完整菊花石化石，該化石經化石網網上鑒定及單位總工實地現場鑒定為菊花石，該化石具有一定觀賞性，本礦區以往鉆探地質編錄中因經驗認識不足及巖芯鉆進中切割化石方向不一，對該化石存在未引起注意，通過后期工作和對以往鉆探地質編錄巖芯照片則面觀察普遍存在該化石，筆者認為對該化石是否在整裝勘查區內存在有一定規模及開發價值，為此具有一定研究意義。

1.區域化石工作概述

據以往地質工作資料及網上了解近幾年來有關專家多次野外實地考察探明了凱里市范圍內的古生代地層和古生物資源，共采集到了2萬余件古生物化石標本，這些化石包含了整個古生代從2．25億－5．25億年之內的六個古地質海相地層。古生代六個紀分別為二迭紀（2．25億－2．7億年），主要化石有魚類，三葉蟲貝、螺、珊瑚及珊瑚藻等類型；石炭紀（2．7億－3．5億年），主要化石海扇貝；泥盆紀（3．5億－4億年），主要化石海石燕等腕足類，其中萬潮鎮珊瑚礁面積較大，有較高科研價值；志留紀（4億－4．4億年），主要化石皇冠三葉蟲，中國直角石（直體鸚鵡螺）；奧陶紀（4．4億－5億年），主要化石貴州大頭蟲（三葉蟲的一種）及大海山蟲（三葉蟲的一種）以及震旦角石始鸚鵡螺等；寒武紀（5億－5．7億年），確定了杷榔古生物化石群，本區古生物化石的研究程度較高，但以往工作未有古生物化石菊花石描述。

2.菊花石概述

菊花石它是由天然的天青石（SrSO2）或異質同象的方解石（CaCO3）礦物構成花瓣，花瓣呈放射狀對稱分布組成白色花朵；花瓣中心由近似圓形的黑色燧石（SiO2）構成花蕊，活似天工制做之怒放盛開的菊花，故名菊花石。菊花石是我國特有的一種觀賞石，菊花石的外形質地堅硬，呈青灰色，內有自然形成的白色菊花形結晶體，非常自然美觀，通常指在黑色、灰色底上有白色形似花瓣組成菊花狀巖石，巖石學上屬沉積成因的碳酸鹽巖。經化驗證明：菊花石不含放射性元素，因此菊花石對人體無害。有益元素如Fe、Zn及Ca、Se含量較高，該化石易雕琢成各種觀賞奇石和工藝品，優雅高貴，是人們喜愛與收藏的石雕珍品，菊花石資源稀少罕見，菊花石分布在中國南方湖南、廣西、江蘇、貴州等地的二疊系棲霞組地層。最有名的是湖南瀏陽當地出產的菊花石也是湖南省瀏陽市的獨特手工藝品，該化石至今未見國外有報道。菊花石的成因，目前仍有爭議，目前有接觸交代說和古生物化石說。

3.礦區菊花石分布及形態特征

在魚洞礦區各礦段內多個鉆孔中見菊花石化石，主要產于二疊系棲霞組地層，該地層廣布于礦區內，分布面積大，據野外觀察，菊花石形態其外觀呈塊狀，致密堅硬，由灰黑色基底和白色菊花形兩部分組成，有時見白色方解石細脈穿插，和體態較大生物化石點綴。位于孫家寨礦段和龍場礦段鉆孔巖芯中分別見有完整化石，鉆孔巖芯所見菊花石有花蕊花瓣，花瓣為向四周散開的放射狀方解石，直徑為3cm～5cm。其中位于孫家寨礦段ZKB３-11鉆孔巖芯見兩朵菊花石，間距20厘米（詳見化石照片）。其它鉆孔巖芯中因切割化石方向不一，多見花瓣，其大小不一。直徑為1至10厘米，形態多樣。

4.礦區菊花石地層特征

該化石位于二疊系中統棲霞組地層中。

據本礦區地質勘查資料，二疊系中統棲霞組（P2q）:

下部：深灰、灰黑色，薄至中厚層含炭泥質灰巖夾黑色頁巖。

中部：深灰色，中厚層狀燧石灰巖。

上部：灰、深灰色，中至厚層狀細粒灰巖，含少量燧石結核。厚100～160米。

菊花石層位于下伏地層二疊系中統梁煤層上部62米處，巖性為灰黑色灰巖夾含炭質粘土巖條紋，基底呈灰黑色，由生物碎屑和泥晶兩部分組成。生物種類繁多，有蜓類，腕足類、孔蟲類、苔蘚蟲類等。其碎屑大小不等，一般0.1mm～2mm，個別較大，可達5cm。多為鈣質交代的化石碎屑。

通過以上分析該化石位于二疊系中統棲霞組地層中上部。

5.意義探討

較完整的菊花石在貴州二疊系地層中很少發現，鑒于在本次貴州凱里-黃平地區鋁土礦整裝勘查魚洞礦區多個礦段內鉆孔巖芯中都有所發現，顯示存在范圍面積大。

本區鋁土礦整裝勘查鉆孔其主要目的是揭穿二疊系中統梁山組（P2l）鋁礦系及煤系地層，二疊系中統棲霞組在其上部，借此勘查機會有利于該化石的發現和化石資源的了解。

根據貴州目前關嶺所發現的化石海百合和興義貴州龍等化石為地方打造特色經濟，旅游開發等并顯示已有一定經濟成效。

同時這對進一步研究該區生物地層和探討該區鋁土礦及地層形成的古環境有著實際意義。

從構造條件分析，菊花石一般出現在較為開闊向斜的翼部。

6.結論

綜上所述，在凱里-黃平地區鋁土礦整裝勘查區內存在有完整性菊花石化石，該化石位于二疊系中統棲霞組地層中上部。菊花石距下伏地層二疊系中統梁山組煤層約62米，巖性為灰黑色灰巖夾含炭質粘土巖條紋，菊花石化石對研究該區生物地層和探討古環境有著實際意義。 [科]

【參考文獻】

［１］汪念龍.中國菊花石研究[J].科協論壇，2007(3).

［２］伍翠蘭.陳江華.陳振華.胡廷偉.牛永強.菊花石中納米礦物的微觀組織研究[J].巖礦測試，2008(3)．