射洪硅化木國家地質公園硅化木化石群資源優勢

沈博偉，曹俊，唐廣成，張濤

射洪硅化木國家地質公園硅化木化石群資源優勢

沈博偉，曹俊，唐廣成，張濤

（四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，成都 610213）

四川射洪硅化木國家地質公園內的硅化木化石具有分布地域廣、數量多、規模大的特點 ，是我國南方地區最大、國內保存最為完好、以中生代侏羅紀裸子植物為特色，且在東亞和全球極為罕見的原生硅化木化石群。該硅化木化石群具有重要的科研價值 ，是研究川中乃至四川地區中生代時期地質演化、地理環境變遷、古氣候條件、古動植物發育狀況及形成機制、產出地層沉積相序變化及演化等課題的重要物證。

硅化木；資源特征；對比分析；射洪

四川射洪硅化木國家地質公園位于四川盆地中部。其范圍東起鏵頭咀，西至明星鎮-龍潭溝-劉家院子一線；北起宋家老院子-爛寨子坡一線，南抵寨子坡-馬桑坡一線，總面積約12 km2。公園距離成都市約136km，距重慶約140km，距綿陽約130km，距遂寧約30km。區位優勢突出，成南高速、遂綿高速、達成鐵路均有出口與公園連接，交通極為便利。

地質公園所在區域屬于侵蝕丘陵地貌，總體地勢南高北低，西高東低，一般高差80～100m。丘陵呈饅頭狀或階梯狀，丘間谷地多呈“U”形。

公園地處亞洲季風區，屬亞熱帶濕潤季風氣候，具有四季分明，雨量充沛，氣候溫和的特點。年均降雨量941mm，年平均氣溫18.2℃，變幅1.5℃；冬暖春早，無霜期長。夏季炎熱，秋多綿雨，冬多云霧，日照較少，濕度較大。一年四季均有霧日，以秋、冬季多，春、夏季少。

公園植被覆蓋率為45%。天然原生植被極少，主要是人工栽培森林植被。木本植物379種，屬于72個科，179個屬，其中國家一級保護植物有水杉，國家二級保護植物有杜仲、銀杏、鵝掌秋等。

1 地質背景

地質公園在大地構造上屬于四川前陸盆地龍泉門山前緣隆起帶，地質構造簡單，以褶皺為主，褶皺平緩、寬闊，斷裂不發育（圖1）。

圖1 四川省構造分區圖

區域地層由老至新出露有侏羅系上統遂寧組(J3)、侏羅系上統蓬萊鎮組(J3)和第四系(Q)。

侏羅系上統遂寧組（J3）：紅色粘土巖、砂質粘土巖夾淺紅、灰白色薄層狀細粒長石砂巖、長石石英砂巖及粉砂巖。下部夾灰綠色薄層板狀泥灰巖、砂質灰巖。與上覆侏羅系上統蓬萊鎮組下段為整合接觸。

侏羅系上統蓬萊鎮組（J3）：巖性為紫灰、棕紫色砂巖、紫紅色泥巖，呈不等厚互層。砂巖主要屬泥質膠結，次為鈣質硅質膠結。硅化木化石群及恐龍化石產于黃灰色砂巖中。常見植物化石有蘇鐵類、銀杏類、松柏類等。

第四系沖積層（Q）：新沖積層沿江岸形成不連續的沖積壩和沙洲漫灘。沖積壩于河道兩旁組成一級階地，高出河道5～20m，上部為灰、黃灰色粘土和黃褐色砂壤土以及壤土夾砂礫卵石透鏡體，下部為砂礫卵石。

表1 地質公園硅化木化石分布統計表

2 硅化木化石形成過程

在距今約1.5億年的晚侏羅系時期，射洪及其周邊廣大地區為一內陸湖泊，氣候以炎熱干燥為主，并有短暫的溫暖潮濕氣候和寒冷干燥氣候，沉積了1 000m多厚紅層沉積物。盆地里到處生長蕨類及蘇鐵、松柏等裸子植物，后由于生存環境的巨變，如季節性的洪水泛濫等，大批樹木死亡倒伏，其中一部分樹木被流水搬運至河流、湖泊里，并被泥砂掩埋。在漫長的地質歷史時期，水溶液不斷地從樹木中滲過，樹木中的有機質被帶出來，水溶液中的礦物質如二氧化硅、碳酸鈣、氧化鐵等填充進入細胞腔和細胞間隙。后經過石化作用、重結晶作用，樹木形態輪廓絲毫未變，形成了當今被人們看到的硅化木化石。

3 硅化木化石資源特征

公園內的硅化木化石分布區西起曾家溝，過曾家埡口，至李家溝、王家溝、田家溝，沿龍洞河西南岸，經順濟廟往北，過龍洞河經龍洞子電站，向北至龍潭村的馬家溝以南。

圖2 王家溝硅化木埋藏遺址分布示意簡圖[17]

硅化木賦存于侏羅系上統蓬萊鎮組下段灰黃色巖屑長石砂巖中，該砂巖厚度變化較大，一般在10～20m之間（圖3）。硅化木產狀較多變，但以與巖層產狀大致一致的占多數，有少量與層面斜交或近于直立的。硅化木化石表面顏色多呈褐黑色、灰白色；直徑一般在0.1～1.0m之間，最大1.5m，長0.1～8.0m。未見樹根及樹枝，表面有樹皮的極少。硅化木表面有碰撞及磨蝕痕跡，其特征顯示是被流水搬運后再掩埋而形成的。

其中，王家溝硅化木化石是射洪地區分布最為集中、最為典型的一處木化石產地。該處木化石主要產于晚侏羅世蓬萊鎮組下段中，巖性為厚層淺黃綠色細粒長石石英砂巖夾灰綠色薄層狀泥巖，發育大型交錯層理，膠結較為松散。硅化木主要以樹干為主，樹樁僅見3塊左右，出露長度不一。化石斷面直徑多為20～70cm ，最大可達1.5m。樹干產狀不盡相同，但同一化石層內傾向基本一致，傾角多小于30°（圖2）。硅化木斷面有呈板狀及半圓狀者，但多為不完整的圓形狀，表面多為錢黃褐色、灰白色，紋理清晰，質地堅硬。

公園內的硅化木化石主要以硅化保存為主，礦化程度相對較弱，內部構造特征保存相對一般。部分保存相對較好的標本，可以觀察到生長年輪、管胞、射線細胞、交叉場紋孔以及徑壁紋等解剖構造節特征(圖4、圖5、圖6、圖7）。硅化木化石橫切面多具明顯的生長紋，表明其形成及其大規模集中保存與季節性的洪水泛濫有密切關系，是研究四川盆地侏羅紀古地理格局、古生態環境變遷與相關重大地質事件活動等重要地學理論問題的十分難得的化石證據。通過切片比較研究，射洪硅化木為保存次生木質部的侏羅紀松柏類植物（隸屬于擬羅漢松型、云杉型、原始松型、南洋杉型等分類單元）。

圖3 四川射洪硅化木國家地質公園硅化賦存地層示意圖[17]

圖4 射洪王家溝木化石解剖特征（I）

圖版說明：圖A-B 橫切面，未見生長輪；圖C 橫切面，示管胞細胞特征；圖D-F 弦切面，示木射線；圖E 弦切面，示雙列木射線細節

圖5 射洪王家溝木化石解剖特征（II）

圖版說明：圖A-C 徑切面，示單列橢圓形緊擠的管胞徑壁紋孔；圖D 徑切面，示單列圓形分離的管胞徑壁紋孔；圖E-G 徑切面，示交叉場及交叉場紋孔；圖E 弦切面，示交叉場紋孔細節

圖6 射洪王家溝木化石解剖特征（III）

圖版說明：圖A 橫切面，示生長輪；圖B 橫切面，示生長輪早-晚材細胞特征；圖C-D 弦切面，示單列木射線；圖E 弦切面，示雙列木射線細節

此外，在公園內的王家溝、李家溝、蔡家壩等地，發現有部分恐龍骨骼化石零星分布，與硅化木分布層位相同或鄰近，這一現象在國內外非常罕見，具有重要科研價值。

據分析，骨骼化石直徑0.1~0.3m，長0.15~0.5m，為蜥腳類恐龍肢骨化石。

圖7 射洪王家溝木化石解剖特征（IV）

圖版說明：圖A 橫切面，示生長輪；圖B-C 橫切面，示生長輪早-晚材細胞特征；圖D-F 徑切面，示單列橢圓形緊擠的管胞徑壁紋孔

4 資源優勢對比分析

世界上比較知名的木化石產地包括北美洲美國中西部地區的亞利桑納、弗吉尼亞，南美的阿根廷南部地區，澳大利亞的塔斯馬尼亞，亞洲的中國、泰國、緬甸、印度、蒙古，歐洲的英國、德國、法國、希臘等地，以及非洲馬達加斯加等地，甚至在南極地區亦有大量木化石發現。

我國幅員遼闊，木化石資源極為豐富，其數量之多、分布之廣、保存之完好，堪稱世界之最。目前，國內近20多個省市和自治區均有硅化木化石發現，主要包括：東北地區的遼寧、黑龍江、吉林，華北地區的內蒙古、北京、河北、山西，西北地區的新疆、甘肅、陜西，西南地區的四川、西藏、重慶、云南，華南地區的湖南、湖北、廣東、廣西，華東地區的浙江、安徽、山東等地。就硅化木的規模和保存程度來說，四川射洪、新疆奇臺、北京延慶、浙江新昌和重慶綦江等產地最具代表性，并已先后建立古生物化石類國家地質公園。

圖8 中國新生代硅化木化石分布圖[17]

5.1 北京延慶硅化木國家地質公園

延慶硅化木化石群賦存地層為侏羅紀。現已發現57根，最長者達15m，僅在400×1 500m范圍內木化石的石樁現就發現38個，是華北地區規模最大的原地埋藏、原地產出、原地展出的硅化木群。硅化木多保存為直立的樹干、樹樁或樹根，出露高度不一，從40cm到1m多不等。斷面直徑一般在1～2m左右，其中已發掘的最粗的硅化木直徑可達2.5m左右。斷面上的木化石紋理、年輪清晰可辨，樹干周圍還包裹著一層灰黃色的硅化圈。延慶硅化木化石群的特色是以保存較好的樹樁為主，而且研究程度較好，但是在硅化木的數量和分布規模上不占主要優勢。

5.2 新疆奇臺硅化木—恐龍國家地質公園

奇臺硅化木化石群賦存地層為中-晚侏羅世，圍巖為黃色礫巖、雜色泥巖、褐紅色泥質砂巖。硅化木樹干大多已斷裂，樹干、樹皮、樹枝的原生構造保留完好，生長年輪和少量果實的形態結構仍清晰可見[11、12、13]。硅化木或橫臥者或直立保存。橫臥地表的硅化木多數直徑為0.5～1m，大者可達2m。直立硅化木可高達3m，其直徑可達2m。樹樁根系十分發達，有的長度可達30m。硅化木保存程度較差，遭到人為破壞和盜竊比較嚴重[9、10、11]。

5.3 浙江新昌硅化木國家地質公園

新昌硅化木化石群賦存地層為下白堊世永康群館頭組，圍巖為細砂礫巖、砂巖、粉砂泥巖等。目前，硅化木已發現有300余根，以灰黑色、黑色為主，少量灰黃色、灰白色。硅化木埋藏具有規律性，或直立或斜臥，或樹根或樹枝，硅化程度高，石質堅硬，外形各異，木質結構、年輪十分清楚[13、14、15、17]。

5.4 重慶綦江木化石恐龍國家地質公園

重慶綦江硅化木化石群賦存地層為中侏羅統下沙溪廟組，數量眾多，個體較大，保存完整，產出地集中。主要分布于該縣古南鎮馬桑巖地區，在約9.1km2保護范圍內，已發現有大小木化石29根，其中8根規模較大（其中最長的一根達25m），其余規模小。主要以硅化和鈣化兩種方式保存。

表2 硅化木類地質公園對比表

5 小結

綜上所述，公園內的硅化木化石資源豐富，具有以下優勢特征：

1）分布范圍廣。公園內硅化木化石主要分布于射洪縣明星鎮的王家溝、曾家溝、田家溝、龍洞子電站一帶及回馬鎮的李家溝。

2）集中出露數量多。在不足1km2的范圍內硅化木分布數量多達512根，其規模、密度和埋藏狀況等堪稱國內唯一、國際罕見。

3）賦存產狀多樣。硅化木化石大部分順層平臥，也有不少與層面斜交或直立。

4）保存完好。硅化木化石保持了原生真實自然狀態、裸露地表部分多為樹木莖干及其斷面，未受到人為破壞。化石紋理清晰，質地堅硬，木質“結構”年輪清晰可見，保存了1.5億年前植物的細胞和生物結構。木化石的三維切面（橫切面、弦切面、徑切面）均顯示了豐富的植物細胞結構，是了解植物系統分類的重要依據，為晚侏羅紀植物化石的研究提供了重要的化石證據。

5）與恐龍化石同層賦存。硅化木化石群與恐龍化石同時產于侏羅系上統蓬萊鎮組一段（J31）黃灰色長石砂巖中，產于同一地質層位，在國內乃至世界實屬罕見。在四川盆地侏羅紀地層中已發現了大量的、著名的恐龍化石，如馬門溪龍等，但幾乎很少發現與恐龍化石共存于同一層位的硅化木化石。

因此，四川射洪硅化木具有極高的科學研究價值，它不僅保存了1.5億年前植物的細胞結構和生物結構，同時是恢復地質時期地表植被原貌、重建古氣候環境的有效鑰匙，是研究四川盆地侏羅紀古地理格局、古生態環境變遷與相關重大地質事件活動等重要地學理論問題的十分難得的化石證據。其也為研究恐龍的生活環境和生活習性提供了重要的證據，對于研究四川盆地古地理、古氣候、古環境、古生物的演變具有極其重要的地學意義。

[1] 郝淑波 ，謝小平. 國家地質公園地質景觀特征與旅游開發探討—以四川射洪硅化木國家地質公園為例[J]. 魯東大學學報（自然科學版），2009，25(4):381-384.

[2] 周維麗. 硅化木的鑒定特征、成因與分類評價研究[J]. 中山大學研究生學刊（自然科學、醫學版），2014, 35(1):8-13.

[3] 郝淑波. 國家地質公園的旅游景觀構建與開發研究—以四川射洪硅化木國家地質公園為例[D]. 山東:曲阜師范大學，2010.

[4] 李福喜, 康希, m文精. 山西省硅化木分布初探[J]. 山西林業科技，2013，42(4):29-31.

[5] 何真毅, 王冰. 四川射洪硅化木地質公園地質遺跡景觀資源特征與評價[J]. 四川地質學報, 2006, 26(2):106-109.

[6] 鄭媛, 周家云, 朱創業, 李同柱. 四川射洪硅化木國家地質公園景觀特征及成因[J]. 資源開發與市場, 2006, 22(3):286-288.

[7] 鄭媛. 四川射洪硅化木國家地質公園旅游開發建設研究[D]. 四川:成都理工大學，2006.

[8] 白建科, 李智佩, 徐學義, 茹艷嬌, 李婷. 西天山伊犁地塊北緣早石炭世硅化木的發現及其意義[J]. 地質通報, 2011, 30(10):1558-1562.

[9] 李翠林. 新疆地質遺跡景觀資源保護開發研究—以奇臺硅化木-恐龍國家地質公園為例[D]. 新疆大學, 2011.

[10] 徐均強, 盧寶玉, 杜韋. 新疆奇臺硅化木的結構及成分分析[J]. 山東國土資源，2013，29(1):18-20.

[11] 李月彤, 權曉云, 施光海. 新疆奇臺和緬甸蒲甘硅化木的寶石學特征[J]. 寶石和寶石學雜志, 2016, 18(2):26-33.

[12] 竺國強, 董傳萬, 銀薇. 浙江新昌硅化木的硅質來源[J]. 成都理工大學學報（自然科學版）, 2003, 30(1):35-39.

[13] 竺國強, 董傳萬, 高善坤, 俞仲輝. 浙江新昌硅化木的硅質來源[J]. 成都理工大學學報（自然科學版），2002，22(增刊):210-213.

[14] 竺國強, 董傳萬, 高善坤, 等. 浙江新昌硅化木賦存地層巖石學與古生態環境研究[J]. 浙江大學學報（理學版），2002，29(2):202-208.

[15] 竺國強, 董傳萬, 潘江, 等. 中國浙江新昌化石木研究[J]. 植物學通報，2002，19(1):78-86.

[16] 盧炳生. 擬建浙江新昌國家級地質公園綜合考察報告[R]. 浙江:浙江省新昌縣人民政府, 2002.

[17] 王永棟, 付碧宏, 謝小平, 黃其勝, 等. 四川盆地陸相三疊系與侏羅系[M] .2010年8月第1版.中國科學技術大學出版社, 2010.

Resources Advantage of Silicified Wood Fossils inthe Shehong Silicified Wood National Geopark

SHEN Bo-wei CAO Jun TANG Guang-cheng ZHANG Tao

(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

Silicified wood fossils are distributed over the Shehong Silicified Wood National Geopark. They’re the best-preserved Mesozoic Jurassic Gymnosperms in the country and extremely rare in East Asia and the world. The silicified wood fossils is of great value in scientific research, being most important material evidence studying geological and paleobotanic evolution, paleoclimate, paleogeography and sedimentary facies change in Sichuan in Mesozoic Era.

silicified wood ; resource advantage; comparison and analysis; Shehong, Sichuan

2018-07-18

沈博偉（1986-），女，河北保定人，工程師，主要從事水工環地質、地質遺跡調查評價及保護、地質公園申報與研究相關工作

[P52]

A

1006-0995（2019）02-0342-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.02.034