張 靜
(遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站,遼寧沈陽 110032)
遼寧省朝陽市是國內(nèi)古生物化石集中產(chǎn)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(zhì)公園”(朱葉,2015)。本文研究區(qū)域主要為朝陽市南部的朝陽縣尚志鄉(xiāng),部分為羊山鎮(zhèn)和王營子鄉(xiāng),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(diào)查區(qū)范圍,東經(jīng)北緯南北長14km,東西寬8km,面積60km2。
朝陽地區(qū)是世界著名的熱河生物群產(chǎn)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(gòu)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(nèi)蒙地軸之建平—寶國臺拱。金嶺寺—羊山盆地的大地構(gòu)造單元為中朝準(zhǔn)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(cè)向加積為主。盆地內(nèi)以火山沉積構(gòu)造為主,其中賦存有極豐富的生物化石。主要發(fā)育中侏羅世髫髻山旋回火山巖,分布面積巨大,堆積厚度達(dá)千米以上(郭冬梅,2013)。
金嶺寺—羊山盆地為中生代侏羅紀(jì)拗陷盆地,呈北東-南西向展布。盆地狹長,長約220km、最寬處達(dá)40km,東、西兩側(cè)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(nèi)充填的侏羅系與前中生界為角度不整合,充填沉積物特點(diǎn)為沉積—火山—沉積型,盆地深度一般在500~1000m之間。區(qū)內(nèi)地層發(fā)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(tǒng)海房溝組(J2h)、髫髻山組(J2t)、上統(tǒng)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(fā)育。新生界主要由坡洪積和沖積作用形成的粘土、粉質(zhì)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。
朝陽縣尚志鄉(xiāng)中生代古生物化石類型單一、賦存層位少。本次工作發(fā)現(xiàn)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(gè)出露點(diǎn),出露點(diǎn)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(jīng)實(shí)地調(diào)查,在線麻地溝、棉花地溝大約5000m2范圍內(nèi),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(xiàn)將朝陽縣根德營子鄉(xiāng)其林寶營子—黃土坎子鄉(xiāng)下于家溝中生代侏羅紀(jì)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(xiàn)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(zhì)礫巖、礫巖夾粉砂巖為主,間夾流紋質(zhì)角礫巖、沉流紋質(zhì)角礫巖和含礫沉凝灰?guī)r,以產(chǎn)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(xiàn)為杏仁狀安山巖與英安巖、流紋巖和流紋質(zhì)凝灰角礫巖互層,部分地段頂部出現(xiàn)分選較差的砂質(zhì)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。
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(jié)類似木賊屬、蘇鐵類,主要出現(xiàn)在中侏羅世海房溝組和髫髻山組植物群中,因此當(dāng)前植物化石組合其時(shí)代也應(yīng)屬于中侏羅世(表1)。
表1 尚志鄉(xiāng)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(diǎn):
(1)木化石以松柏類占絕對優(yōu)勢,似反映小環(huán)境為潮濕環(huán)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(zhì)假箆羽葉)占較大比例25.5%(圖4);
圖4 多油質(zhì)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(shù)蕨類和蘇鐵類化石是分布于火山活動(dòng)噴發(fā)間歇期形成的規(guī)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(dòng)物化石。
根據(jù)化石的埋藏特征、沉積層中含大量火山灰、沉積巖與沉凝灰?guī)r互層,反映火山噴發(fā)與火山灰快速降落是形成這一化石埋藏的原因。
木化石產(chǎn)地主要有:王倫溝、范杖子北溝小南溝、線麻地溝、棉花地溝??傮w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(dá)0.5m,保存長度5~9m,年輪清楚。據(jù)此推測,這里的松柏類原生高度可達(dá)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(huán)境中。
生物都是在一定的環(huán)境中生存的,而且生物的演化也是生物不斷“同化”周圍環(huán)境的結(jié)果,因此它們能夠反映出其所生存的環(huán)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(dòng)物更明顯,因此對古氣候的研究更有意義。根據(jù)植物群成分及性質(zhì),可以推斷它們是生長在季節(jié)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(nèi)蘇鐵等植物為特色。受當(dāng)時(shí)頻繁的火山活動(dòng)的影響,與白堊紀(jì)全球溫暖潮濕氣候不同,本地區(qū)處于半干旱、半潮濕氣候中。由于尚志鄉(xiāng)的植物化石品種單一,數(shù)量不多,因此地層指示意義不明顯。
從科學(xué)意義、科普功能、化石組合及賦存特征、保護(hù)管理基礎(chǔ)等幾個(gè)方面,對尚志鄉(xiāng)古生物化石產(chǎn)地進(jìn)行了評價(jià)。
(1)科學(xué)意義
木化石和植物化石的研究程度均不高;產(chǎn)出的化石有正、副模標(biāo)本;產(chǎn)地為所含化石標(biāo)本的典型產(chǎn)地;化石標(biāo)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(jià)值,化石產(chǎn)地可以作為省級科普基地或高校教育實(shí)習(xí)基地。目前產(chǎn)地沒有展示場館或博物館。
(3)化石組合及賦存特征
尚志鄉(xiāng)產(chǎn)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(guī)模一般;木化石潛在賦存規(guī)模較大;木化石和植物化石產(chǎn)地中的單體標(biāo)本均較完整、化石組合較系統(tǒng),能部分反映化石埋藏及生態(tài)系列的完整性和系統(tǒng)性。
(4)保護(hù)管理基礎(chǔ)
管理機(jī)構(gòu)健全并配備了相應(yīng)的管理人員,但專業(yè)技術(shù)人員占管理人員的比例<20%或缺乏;建立了管理制度,但執(zhí)行效果一般;制定了保護(hù)規(guī)劃,但保護(hù)措施不利。
(1)尚志鄉(xiāng)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(gè)出露點(diǎn),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(xiāng)古生物化石主要賦存層位為中侏羅統(tǒng)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(xiāng)古生物化石科學(xué)意義一般;具有一定的科普價(jià)值,可作為省級科普基地或高校教育實(shí)習(xí)基地;植物化石類型較單一,潛在賦存規(guī)模一般;配備了相應(yīng)的管理人員,建立了管理制度,制定了保護(hù)規(guī)劃,但保護(hù)措施不利。