遼寧朝陽縣尚志鄉古生物化石分布特征及評價

張 靜

（遼寧省地質環境監測總站，遼寧沈陽 110032）

0 前言

遼寧省朝陽市是國內古生物化石集中產地之一，是世界上第一只鳥起飛的地方，也是世界上第一朵花綻放的地方，目前已建成了“遼寧朝陽鳥化石國家地質公園”（朱葉，2015）。本文研究區域主要為朝陽市南部的朝陽縣尚志鄉，部分為羊山鎮和王營子鄉，位于云蒙山腳下、小凌河上游東岸，地勢由西北向東南呈階梯式降低。最高峰云蒙山海拔843m。調查區范圍，東經北緯南北長14km，東西寬8km，面積60km2。

1 地質背景概況

朝陽地區是世界著名的熱河生物群產地之一（尹德濤等，2005；張紅珍等，2005），位于金嶺寺—羊山盆地。朝陽縣在大地構造位置上位于華北地臺北緣，南部屬華北地臺燕山臺褶帶之遼西臺陷，北部屬華北地臺內蒙地軸之建平—寶國臺拱。金嶺寺—羊山盆地的大地構造單元為中朝準地臺燕山臺褶帶遼西臺陷之朝陽穹褶斷束中，基底為前中生代地層。沉積中心由早而晚自東向西遷移，沉積方式以側向加積為主。盆地內以火山沉積構造為主，其中賦存有極豐富的生物化石。主要發育中侏羅世髫髻山旋回火山巖，分布面積巨大，堆積厚度達千米以上（郭冬梅，2013）。

金嶺寺—羊山盆地為中生代侏羅紀拗陷盆地，呈北東-南西向展布。盆地狹長，長約220km、最寬處達40km，東、西兩側均以中、新元古界為主體的隆起帶，為一中型非對稱盆地。盆地內充填的侏羅系與前中生界為角度不整合，充填沉積物特點為沉積—火山—沉積型，盆地深度一般在500～1000m之間。區內地層發育，自下而上劃分為奧陶系亮甲山組（O1l）、馬家溝組（O2m）；侏羅系中統海房溝組（J2h）、髫髻山組（J2t）、上統土城子組(J3tc)；侏羅—白堊系義縣組（K1y）。以髫髻山組和土城子組最發育。新生界主要由坡洪積和沖積作用形成的粘土、粉質粘土和松散的砂、礫石所組成，主要分布在山前坡洪積扇裙及河谷等地貌單元。

2 古生物化石分布與特征

2.1 古生物化石分布

朝陽縣尚志鄉中生代古生物化石類型單一、賦存層位少。本次工作發現的有蕨類、蘇鐵類和松柏類木化石，其中蕨類、蘇鐵類只在蓮花莊村東有一個出露點，出露點范圍僅有幾平方米，為人工露頭，且地層中化石潛在賦存量一般（圖1）。松柏類木化石主要分布在王倫溝、范杖子北溝小南溝、線麻地溝、棉花地溝，有一定的化石資源賦存量。經實地調查，在線麻地溝、棉花地溝大約5000m2范圍內，所見的木化石大約有50株，另外在王倫溝、范杖子北溝小南溝散見有三到五株。此外，可見一些零星化石碎塊（圖2）。

化石主要賦存層位為髫髻山組10～22層，分布于四臺營子、王倫溝、棋盤山、司杖子、大車戶溝一帶。由于本次工作未新測剖面，為闡明古生物化石在髫髻山組主干剖面上的分布，現將朝陽縣根德營子鄉其林寶營子—黃土坎子鄉下于家溝中生代侏羅紀髫髻山組剖面列述于下，以供參考。

圖1 蕨類植物化石出露位置Fig.1 The location of pteridophyte fossils

圖2 木化石出露位置Fig.2 The location of petrified wood

髫髻山組可以分為三段，一段底部為少量玄武巖，向上出現大量的多斑安山巖及其火山碎屑巖和碎屑熔巖，厚度大于280m；二段以砂質礫巖、礫巖夾粉砂巖為主，間夾流紋質角礫巖、沉流紋質角礫巖和含礫沉凝灰巖，以產大量硅化木為特色，厚度大于510m；三段以中酸性火山巖為主，表現為杏仁狀安山巖與英安巖、流紋巖和流紋質凝灰角礫巖互層，部分地段頂部出現分選較差的砂質礫巖，地層厚度大于100m。髫髻山組總厚度在400～1000m左右，與下伏海房溝組呈平行不整合接觸。該組巖性、巖相變化較大，含豐富的植物化石。

2.2 古生物化石組合及其特征

植物化石主要為：蚌殼蕨科錐葉蕨、真蕨類、蚌殼蕨科錐葉蕨、有節類似木賊屬、蘇鐵類，主要出現在中侏羅世海房溝組和髫髻山組植物群中，因此當前植物化石組合其時代也應屬于中侏羅世（表1）。

表1 尚志鄉古生物化石名錄Tab.1 The paleontological fossils list at Shangzhi town

植物群具有如下特點：

（1）木化石以松柏類占絕對優勢，似反映小環境為潮濕環境（圖3）；

圖3 松柏類木化石Fig.3 The Pine and cypress wood fossils

（2）喜熱耐旱的蘇鐵類Pseudoctenis oleosa Harris (多油質假箆羽葉)占較大比例25.5%（圖4）；

圖4 多油質假箆羽葉化石Fig.4 Pseudoctenis oleosa Harris

（3）喜濕的蕨類Coniopteris bella Harris (美麗錐葉蕨)占絕大部分，＞70%（圖5）；

圖5 美麗錐葉蕨化石Fig.5 Coniopteris bella Harris

由于木化石保存有完整的根系，可以證明它們是屬于原地埋藏的類群。多數蕨類和蘇鐵類化石是分布于火山活動噴發間歇期形成的規模大小不等的湖相沉積中，為特有的植物化石富集層，保存不完整，多為碎片，潛在埋藏量一般，未見動物化石。

根據化石的埋藏特征、沉積層中含大量火山灰、沉積巖與沉凝灰巖互層，反映火山噴發與火山灰快速降落是形成這一化石埋藏的原因。

木化石產地主要有：王倫溝、范杖子北溝小南溝、線麻地溝、棉花地溝。總體以裸子植物松柏類為主，有的根莖直立，有的橫臥，樹干粗者筆直，直徑達0.5m，保存長度5～9m，年輪清楚。據此推測，這里的松柏類原生高度可達20～30m，樹齡在百年之上，它們被埋藏在沖積扇、河流邊灘與心灘和沼澤環境中。

生物都是在一定的環境中生存的，而且生物的演化也是生物不斷“同化”周圍環境的結果，因此它們能夠反映出其所生存的環境條件，其中包括古氣候（溫度、降水量等），植物受氣候的影響比動物更明顯，因此對古氣候的研究更有意義。根據植物群成分及性質，可以推斷它們是生長在季節性的半干旱—半濕潤的氣候下，以含耐旱喜熱的松柏類，蕨類及豐富的本內蘇鐵等植物為特色。受當時頻繁的火山活動的影響，與白堊紀全球溫暖潮濕氣候不同，本地區處于半干旱、半潮濕氣候中。由于尚志鄉的植物化石品種單一，數量不多，因此地層指示意義不明顯。

3 古生物化石產地評價

從科學意義、科普功能、化石組合及賦存特征、保護管理基礎等幾個方面，對尚志鄉古生物化石產地進行了評價。

（1）科學意義

木化石和植物化石的研究程度均不高；產出的化石有正、副模標本；產地為所含化石標本的典型產地；化石標本或者保存類型相對較常見。

（2）科普功能

木化石和植物化石具有一定的科普價值，化石產地可以作為省級科普基地或高校教育實習基地。目前產地沒有展示場館或博物館。

（3）化石組合及賦存特征

尚志鄉產出的植物化石有3～5種，類型較單一，而且地層中化石潛在賦存規模一般；木化石潛在賦存規模較大；木化石和植物化石產地中的單體標本均較完整、化石組合較系統，能部分反映化石埋藏及生態系列的完整性和系統性。

（4）保護管理基礎

管理機構健全并配備了相應的管理人員，但專業技術人員占管理人員的比例＜20%或缺乏；建立了管理制度，但執行效果一般；制定了保護規劃，但保護措施不利。

4 結論

（1）尚志鄉出露的古生物化石有蕨類、蘇鐵類和松柏類木化石。其中蕨類、蘇鐵類只在蓮花莊村東有一個出露點，且地層中化石潛在賦存量一般。松柏類木化石主要分布在王倫溝、范杖子北溝小南溝、線麻地溝、棉花地溝，有一定的化石資源賦存量。

（2）尚志鄉古生物化石主要賦存層位為中侏羅統髫髻山組10～22層，分布于四臺營子、王倫溝、棋盤山、司杖子、大車戶溝一帶。

（3）尚志鄉古生物化石科學意義一般；具有一定的科普價值，可作為省級科普基地或高校教育實習基地；植物化石類型較單一，潛在賦存規模一般；配備了相應的管理人員，建立了管理制度，制定了保護規劃，但保護措施不利。