赵亚?陈曦?万杨?魏丽馨
灵武地区拥有丰富的古生物化石资源。现以灵武地区羊场湾矿区、磁窑堡及石沟驿地区所采植物化石为研究对象,结合矿井地质数据和化石产出情况,探讨该地区植物化石及其埋藏特征。
灵武市隶属于银川市,位于宁夏平原中部,面积为4639平方千米,属于鄂尔多斯台地西南缘灵盐台地西部的一部分。地形整体由东南向西北倾斜,低山丘陵与缓坡丘陵交错分布[1]。灵武市拥有丰富的古生物化石资源,近年来,国内外专家学者对灵武地区的古人类遗址、恐龙、大型哺乳动物、植物等做了大量研究工作[2-5]。本文以灵武地区羊场湾矿区、磁窑堡及石沟驿地区所采植物化石为研究对象,结合矿井地质数据和化石产出情况,探讨该地区植物化石及其埋藏特征。
区域地层
该地区地层区划属华北地层区鄂尔多斯西缘地层分区,桌子山—青龙山地层小区,地层从元古界至新生界除了志留系、泥盆系缺失,奥陶系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和新近系地层均有沉积以外,大部分都被第四系覆盖。产无脊椎动物、鱼、恐龙、哺乳动物、植物等化石,其区域地层系统见表。
区域构造
本区在大地构造上属于鄂尔多斯地台西缘断褶带,在侏罗纪末期受东西向应力的作用,形成了一系列走向接近南北的褶皱与断裂,并伴生北西、北东向两组次级构造,喜山运动使本区构造更趋复杂化,西部地层亦随之上升,使燕山期的构造雏形经历改造而形成如今的构造轮廓。因此,南北或近南北走向的一组挤压面在该区的构造格局中占有十分重要的地位。
化石埋藏特征
石沟驿地区
石沟驿地区植物化石采自延安组和直罗组,共有6个化石点,其中延安组5个,直罗组1个。
1.延安组
Ⅰ2-16化石点(野外编号SgyD-02)。坐标:E106°27′,N37°43′。点北直罗组,灰白色细粒砂岩。点南延安组,岩性为黄—红、黄褐夹灰—黑色炭质页岩。页岩呈黄—红、黄—褐色夹灰—黑色,页理较发育,岩石破碎严重,质地软。延安组页岩含植物化石,化石多为茎、干碎片,较细小,5mm—10mm不等,多被炭化,呈黑色,表面纹理大多不清晰,化石较破碎,不完整,具有一般科学价值。
Ⅰ2-17化石点(野外编号SgyD-03)。坐标:E106°27′,N37°43′。侏罗系延安组,岩性为黑色炭质页岩夹黄—褐色页岩,页理较发育,岩石破碎严重,质地软。化石多为茎、干碎片,较细小,1mm—5mm不等,多被炭化,呈黑色,表面纹理大多不清晰。
Ⅰ2-18化石点(野外编号SgyD-06)。坐标:E106°26′,N37°43′。侏罗系延安组,岩性为浅灰黄色—灰绿色中细粒长石石英砂岩夹粉砂质泥岩、炭质泥岩。含植物化石,植物化石多为茎、干碎片,呈细长状,褐色,炭化较轻。
Ⅰ2-19化石点(野外编号SgyD-07)。坐标:E106°27′,N37°43′。侏罗系延安组,岩性为浅灰色页岩夹灰色细粒长石石英砂岩。页岩呈浅灰色,页理较发育。长石石英砂岩呈浅灰色,厚层状构造,细粒结构。页岩中含植物化石碎片。化石多被炭化,呈灰黑色,表面纹理不清。
Ⅰ2-20化石点(野外编号SgyD-08)。坐标:E106°27′,N37°43′。岩性为灰色厚层状细粒长石石英砂岩夹浅灰色页岩、炭质页岩。岩石产状60°∠35°。页岩、砂岩中可见植物化石碎片,页岩中含化石碎片较多。植物化石均较破碎,不完整,具有一般科学价值。
2.直罗组
Ⅰ2-21化石点(野外编号SgyD-09)。坐标:E106°28′,N37°43′。化石产出层位为中侏罗统直罗组,地层自下而上分为四层:第一层为灰—深灰色页岩,呈灰—深灰色,页理发育,岩石破碎,含植物茎实体和模铸化石;第二层为红褐色薄层细砂岩夹杂色頁岩,页岩为灰色夹黄色薄层泥质,含少量砂质,含植物化石碎片;第三层为灰黄色中—粗粒含砾砂岩,灰黄色,中粗粒含砾结构,厚层状构造,与下覆地层呈不整合接触,接触面切下部地层层理呈波浪状展布,未见植物化石,第四层为第四系冲积物。
磁窑堡地区
磁窑堡周边地层被大批工程建设以及第四系堆积物所覆盖。在实际野外调查中,仅在磁窑堡以东2千米处一矿渣填埋场北侧陡坎下发现了侏罗纪出露地层。沿东西向可见地层出露15米左右。出露地层为侏罗纪直罗组。出露岩石为灰绿色、灰褐色泥岩,页岩与灰绿色、灰黄色钙质细粒砂岩以及粉砂岩呈不等厚互层,局部夹煤线。岩性变化大。灰褐色泥岩中含植物化石,化石较丰富,多见植物茎、干碎片。灰绿色砂岩中含植物化石较少,多为植物茎、干碎片。因岩石表面风化严重、破碎程度较高,化石保存较差。
羊场湾地区
羊场湾地区因含煤丰富被开采为煤矿。矿井钻孔资料显示,矿井内侏罗纪岩石地层序列自下而上为延安组、直罗组、安定组。延安组为含煤地层,矿井内广泛发育,为一套内陆含煤建造。本组厚250.75m—427.97m,平均厚326.45m。岩性为灰、灰白色长石石英质砂岩,灰、灰黑色及黑色粉砂岩,泥质岩及少量的粘土岩,局部夹不规则的钙质粉砂岩或泥灰岩,由碳质泥岩及煤层组成。底部含具鲕状结构的灰绿、紫褐及灰白色的黏土岩,向下为一套含砾砂岩或含泥岩包体砾岩与三叠系延长组呈假整合接触。据部分钻孔统计,粗碎屑岩(包括极少量的细砾岩、砂砾岩)占56.6%,粉砂岩占27.8%;泥岩占6%,煤及炭质泥岩约占9.6%。
植物化石特征
石沟驿、磁窑堡、羊场湾等3个地区共采集植物化石标本包括岩芯植物化石共计一百余件。经鉴定,植物化石有:Eguisetites (似木贼)、Neocalamites (新芦木)、Coniopteris(锥叶蕨)、Eboracia(爱博拉契蕨)、Nilssonia(尼尔桑)、Ginkgoites(似银杏)、Baiera(拜拉)、Sphenobaiera(楔拜拉)、Czekanowskia(茨康诺司基叶)、Phoenicopsis(拟刺葵)、Podozamitales(苏铁杉)等。各类植物化石数量之比大致为:真蕨类、银杏类占80%,其次为木贼类、苏铁类约占20%。其中真蕨类中的布列亚锥叶蕨占绝对优势,银杏类中的似银杏及拟刺葵所占比例较大。因此,植物组合为锥叶蕨-拟刺葵及似银杏组合,多是高大乔木。
灵武地区侏罗纪地层植物化石产出岩性多为泥岩、页岩,岩石易碎。目前发现的化石除羊场湾钻井岩芯化石较为完整以外,其他地区发现的化石多为碎片。
灵武地区侏罗纪地层植物化石赋存丰富,各类植物化石数量之比大致为:真蕨类、银杏类占80%,其次为木贼类、苏铁类约占20%,其中真蕨类中的布列亚锥叶蕨占绝对优势,银杏类中的似银杏及拟刺葵所占比例较大。
参考文献
[1]孟方,王成.第二代《宁夏回族自治区区域地质志》[J].科技成果管理与研究,2014(05):67-72.
[2]邓涛.中国北方哺乳动物群在中新世气候适宜期的记录和表现[J].第四纪研究,2016,36(04):810-819.
[3]张双权,裴树文,张乐,等.水洞沟遗址第7地点动物化石初步研究[J].人类学学报,2014,33(03):343-354.
[4]王春雪,冯兴无,王惠民,等.宁夏水洞沟遗址第8地点发掘简报[J].人类学学报,2015,34(04):478-491.
[5]Xu X,Upchurch P,Mannion P D,et al.A new Middle Jurassic diplodocoid suggests an earlier dispersal anddiversification of sauropod dinosaurs[J].Nature Communications,2018,9(01).
[6]宋扬,海连富,梅超,等.宁夏灵武直罗组植物化石及沉积岩对灵武恐龙生活时代古环境的指示[J].科学技术与工程,2020,20(26):10592-10597.