辽宁朝阳县尚志乡古生物化石分布特征及评价

张 静

（辽宁省地质环境监测总站，辽宁沈阳 110032）

0 前言

辽宁省朝阳市是国内古生物化石集中产地之一，是世界上第一只鸟起飞的地方，也是世界上第一朵花绽放的地方，目前已建成了“辽宁朝阳鸟化石国家地质公园”（朱叶，2015）。本文研究区域主要为朝阳市南部的朝阳县尚志乡，部分为羊山镇和王营子乡，位于云蒙山脚下、小凌河上游东岸，地势由西北向东南呈阶梯式降低。最高峰云蒙山海拔843m。调查区范围，东经北纬南北长14km，东西宽8km，面积60km2。

1 地质背景概况

朝阳地区是世界著名的热河生物群产地之一（尹德涛等，2005；张红珍等，2005），位于金岭寺—羊山盆地。朝阳县在大地构造位置上位于华北地台北缘，南部属华北地台燕山台褶带之辽西台陷，北部属华北地台内蒙地轴之建平—宝国台拱。金岭寺—羊山盆地的大地构造单元为中朝准地台燕山台褶带辽西台陷之朝阳穹褶断束中，基底为前中生代地层。沉积中心由早而晚自东向西迁移，沉积方式以侧向加积为主。盆地内以火山沉积构造为主，其中赋存有极丰富的生物化石。主要发育中侏罗世髫髻山旋回火山岩，分布面积巨大，堆积厚度达千米以上（郭冬梅，2013）。

金岭寺—羊山盆地为中生代侏罗纪拗陷盆地，呈北东-南西向展布。盆地狭长，长约220km、最宽处达40km，东、西两侧均以中、新元古界为主体的隆起带，为一中型非对称盆地。盆地内充填的侏罗系与前中生界为角度不整合，充填沉积物特点为沉积—火山—沉积型，盆地深度一般在500～1000m之间。区内地层发育，自下而上划分为奥陶系亮甲山组（O1l）、马家沟组（O2m）；侏罗系中统海房沟组（J2h）、髫髻山组（J2t）、上统土城子组(J3tc)；侏罗—白垩系义县组（K1y）。以髫髻山组和土城子组最发育。新生界主要由坡洪积和冲积作用形成的粘土、粉质粘土和松散的砂、砾石所组成，主要分布在山前坡洪积扇裙及河谷等地貌单元。

2 古生物化石分布与特征

2.1 古生物化石分布

朝阳县尚志乡中生代古生物化石类型单一、赋存层位少。本次工作发现的有蕨类、苏铁类和松柏类木化石，其中蕨类、苏铁类只在莲花庄村东有一个出露点，出露点范围仅有几平方米，为人工露头，且地层中化石潜在赋存量一般（图1）。松柏类木化石主要分布在王伦沟、范杖子北沟小南沟、线麻地沟、棉花地沟，有一定的化石资源赋存量。经实地调查，在线麻地沟、棉花地沟大约5000m2范围内，所见的木化石大约有50株，另外在王伦沟、范杖子北沟小南沟散见有三到五株。此外，可见一些零星化石碎块（图2）。

化石主要赋存层位为髫髻山组10～22层，分布于四台营子、王伦沟、棋盘山、司杖子、大车户沟一带。由于本次工作未新测剖面，为阐明古生物化石在髫髻山组主干剖面上的分布，现将朝阳县根德营子乡其林宝营子—黄土坎子乡下于家沟中生代侏罗纪髫髻山组剖面列述于下，以供参考。

图1 蕨类植物化石出露位置Fig.1 The location of pteridophyte fossils

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

髫髻山组可以分为三段，一段底部为少量玄武岩，向上出现大量的多斑安山岩及其火山碎屑岩和碎屑熔岩，厚度大于280m；二段以砂质砾岩、砾岩夹粉砂岩为主，间夹流纹质角砾岩、沉流纹质角砾岩和含砾沉凝灰岩，以产大量硅化木为特色，厚度大于510m；三段以中酸性火山岩为主，表现为杏仁状安山岩与英安岩、流纹岩和流纹质凝灰角砾岩互层，部分地段顶部出现分选较差的砂质砾岩，地层厚度大于100m。髫髻山组总厚度在400～1000m左右，与下伏海房沟组呈平行不整合接触。该组岩性、岩相变化较大，含丰富的植物化石。

2.2 古生物化石组合及其特征

植物化石主要为：蚌壳蕨科锥叶蕨、真蕨类、蚌壳蕨科锥叶蕨、有节类似木贼属、苏铁类，主要出现在中侏罗世海房沟组和髫髻山组植物群中，因此当前植物化石组合其时代也应属于中侏罗世（表1）。

表1 尚志乡古生物化石名录Tab.1 The paleontological fossils list at Shangzhi town

植物群具有如下特点：

（1）木化石以松柏类占绝对优势，似反映小环境为潮湿环境（图3）；

图3 松柏类木化石Fig.3 The Pine and cypress wood fossils

（2）喜热耐旱的苏铁类Pseudoctenis oleosa Harris (多油质假箆羽叶)占较大比例25.5%（图4）；

图4 多油质假箆羽叶化石Fig.4 Pseudoctenis oleosa Harris

（3）喜湿的蕨类Coniopteris bella Harris (美丽锥叶蕨)占绝大部分，＞70%（图5）；

图5 美丽锥叶蕨化石Fig.5 Coniopteris bella Harris

由于木化石保存有完整的根系，可以证明它们是属于原地埋藏的类群。多数蕨类和苏铁类化石是分布于火山活动喷发间歇期形成的规模大小不等的湖相沉积中，为特有的植物化石富集层，保存不完整，多为碎片，潜在埋藏量一般，未见动物化石。

根据化石的埋藏特征、沉积层中含大量火山灰、沉积岩与沉凝灰岩互层，反映火山喷发与火山灰快速降落是形成这一化石埋藏的原因。

木化石产地主要有：王伦沟、范杖子北沟小南沟、线麻地沟、棉花地沟。总体以裸子植物松柏类为主，有的根茎直立，有的横卧，树干粗者笔直，直径达0.5m，保存长度5～9m，年轮清楚。据此推测，这里的松柏类原生高度可达20～30m，树龄在百年之上，它们被埋藏在冲积扇、河流边滩与心滩和沼泽环境中。

生物都是在一定的环境中生存的，而且生物的演化也是生物不断“同化”周围环境的结果，因此它们能够反映出其所生存的环境条件，其中包括古气候（温度、降水量等），植物受气候的影响比动物更明显，因此对古气候的研究更有意义。根据植物群成分及性质，可以推断它们是生长在季节性的半干旱—半湿润的气候下，以含耐旱喜热的松柏类，蕨类及丰富的本内苏铁等植物为特色。受当时频繁的火山活动的影响，与白垩纪全球温暖潮湿气候不同，本地区处于半干旱、半潮湿气候中。由于尚志乡的植物化石品种单一，数量不多，因此地层指示意义不明显。

3 古生物化石产地评价

从科学意义、科普功能、化石组合及赋存特征、保护管理基础等几个方面，对尚志乡古生物化石产地进行了评价。

（1）科学意义

木化石和植物化石的研究程度均不高；产出的化石有正、副模标本；产地为所含化石标本的典型产地；化石标本或者保存类型相对较常见。

（2）科普功能

木化石和植物化石具有一定的科普价值，化石产地可以作为省级科普基地或高校教育实习基地。目前产地没有展示场馆或博物馆。

（3）化石组合及赋存特征

尚志乡产出的植物化石有3～5种，类型较单一，而且地层中化石潜在赋存规模一般；木化石潜在赋存规模较大；木化石和植物化石产地中的单体标本均较完整、化石组合较系统，能部分反映化石埋藏及生态系列的完整性和系统性。

（4）保护管理基础

管理机构健全并配备了相应的管理人员，但专业技术人员占管理人员的比例＜20%或缺乏；建立了管理制度，但执行效果一般；制定了保护规划，但保护措施不利。

4 结论

（1）尚志乡出露的古生物化石有蕨类、苏铁类和松柏类木化石。其中蕨类、苏铁类只在莲花庄村东有一个出露点，且地层中化石潜在赋存量一般。松柏类木化石主要分布在王伦沟、范杖子北沟小南沟、线麻地沟、棉花地沟，有一定的化石资源赋存量。

（2）尚志乡古生物化石主要赋存层位为中侏罗统髫髻山组10～22层，分布于四台营子、王伦沟、棋盘山、司杖子、大车户沟一带。

（3）尚志乡古生物化石科学意义一般；具有一定的科普价值，可作为省级科普基地或高校教育实习基地；植物化石类型较单一，潜在赋存规模一般；配备了相应的管理人员，建立了管理制度，制定了保护规划，但保护措施不利。