遼寧朝陽縣尚志鄉(xiāng)古生物化石分布特征及評價

張 靜

（遼寧省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，遼寧沈陽 110032）

0 前言

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。

1 地質(zhì)背景概況

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(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。

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(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(jīng)實地調(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。

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(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(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：

（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。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(jù)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(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(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。

3 古生物化石產(chǎn)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(xiāng)古生物化石產(chǎn)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(chǎn)出的化石有正、副模標本；產(chǎn)地為所含化石標本的典型產(chǎn)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(chǎn)地可以作為省級科普基地或高校教育實習基地。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）保護管理基礎

管理機構(gòu)健全并配備了相應的管理人員，但專業(yè)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(zhí)行效果一般；制定了保護規(guī)劃，但保護措施不利。

4 結(jié)論

（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(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(guī)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(guī)劃，但保護措施不利。