甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地區(qū)劃及保護(hù)利用

王軍，李小強(qiáng)，張海峰，郭兵，任文秀，彭措，馮備戰(zhàn)，王玉璽,胡振波

1) 甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，蘭州，730000； 2) 甘肅地質(zhì)博物館，蘭州，730000；3) 甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，蘭州，730000； 4) 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，蘭州，730000

內(nèi)容提要: 古植物化石是地質(zhì)歷史時期各類植物實體或遺跡的殘留。對古植物化石產(chǎn)地進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查和區(qū)劃研究是開展古生物化石保護(hù)和利用工作的基礎(chǔ)。在資料研究和實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，對甘肅省24處重要古植物化石產(chǎn)地進(jìn)行了評價和區(qū)劃研究。甘肅省古植物化石產(chǎn)地可劃分為北山地區(qū)、祁連山——河西走廊地區(qū)、鄂爾多斯和秦嶺地區(qū)4個古生物化石大區(qū)以及6個古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)。根據(jù)古植物化石產(chǎn)地的科學(xué)價值和美學(xué)價值，具體從科學(xué)性、稀有性、完整性、保存程度、可保護(hù)性5個單因素分別對24處重要古植物化石產(chǎn)地進(jìn)行了評價。在單因素評價基礎(chǔ)上進(jìn)行了綜合鑒評，共鑒評出世界級化石產(chǎn)地1處，國家級化石產(chǎn)地7處，省級化石產(chǎn)地16處。根據(jù)產(chǎn)地自然區(qū)劃、行政區(qū)劃等要素劃分了古植物化石產(chǎn)地集中保護(hù)區(qū)6個。根據(jù)保護(hù)區(qū)內(nèi)古植物化石產(chǎn)地級別及重要程度，劃分出特級保護(hù)區(qū)2個，重點(diǎn)保護(hù)區(qū)2個和一般保護(hù)區(qū)2個。提出對重要古植物化石產(chǎn)地實行化石標(biāo)本保護(hù)加原產(chǎn)地保護(hù)的建議。

化石不僅是地球科學(xué)研究的主要對象，而且在地質(zhì)學(xué)的誕生和發(fā)展過程中發(fā)揮著巨大作用,是地球科學(xué)研究最基本的資料(王訓(xùn)練等, 2020)。通過對化石的研究可以反演地球的發(fā)展和演化歷史，進(jìn)而揭示生物起源及其演化過程和演化規(guī)律(孫柏年等, 2004; 鄧勝徽等, 2008；任文秀等, 2008; 張名震等, 2013; 魏信祥等, 2016; Yang Guolin et al., 2019; 王軍等, 2020)。植物在地球生物歷史中的地位十分高，是改造地球環(huán)境的主要力量之一(周志炎, 2003, 2004; 王浩飛等, 2015; 辛存林等, 2017; 李琪佳等, 2017; 楊國林, 2018)。古植物化石是地質(zhì)歷史時期各類植物實體或遺跡的殘留，屬地質(zhì)遺跡的一類(謝樹成等，2018; 曹曉娟等, 2020; 王訓(xùn)練等, 2020)。研究表明，地球上最早的維管植物登陸時間大約是在志留紀(jì)(Campany et al., 2019; Niklas and Crepet, 2020)。

對古生物化石產(chǎn)地進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查和區(qū)劃研究是開展古生物化石保護(hù)和利用工作的基礎(chǔ)。甘肅省各時代地層發(fā)育齊全，最早的高等植物化石記錄是從泥盆紀(jì)開始，一直到新生代，不同地區(qū)、不同時代均有典型的古植物化石產(chǎn)地代表(梁建德等, 1980; 朱偉元, 1983; 徐福祥, 1986; 李祖望, 1987; 張泓和沈光隆, 1987; 羅桂昌, 1993; 鄧勝徽和姚立軍, 1995; 杜寶霞, 2013)。本文是在對甘肅省大量古植物化石資料研究和篩選的基礎(chǔ)上，實地調(diào)查了近50處古植物化石產(chǎn)地，包括靖遠(yuǎn)磁窯、永昌大泉、玉門紅柳峽、肅南大青溝、蘭州窯街等重要化石產(chǎn)地，通過對甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地的評價和區(qū)劃研究，最后提出保護(hù)利用建議。

1 區(qū)域背景

1.1 自然地理

甘肅省地處黃土高原、內(nèi)蒙古高原和青藏高原的交匯處，分屬長江、黃河和內(nèi)陸河三大流域，境內(nèi)有山地、高原、河谷、丘陵、盆地、平原、沙漠、戈壁、沼澤、冰川等多種地形地貌，境內(nèi)著名山脈有阿爾金山、祁連山、六盤山、秦嶺、阿尼瑪卿山等。內(nèi)陸河流域主要處于烏鞘嶺以西地區(qū)，又可分為蘇干湖水系、疏勒河水系、黑河水系和石羊河水系。黃河流域主要水系包括洮河、湟水、渭河、涇河等，長江流域主要河流包括白龍江、西漢水和岷江。

1.2 地層

甘肅省地層從1級區(qū)劃上可分別歸屬于中國北方地層大區(qū)、塔里木地層大區(qū)、華北—柴達(dá)木地層大區(qū)和羌塘—揚(yáng)子—華南地層大區(qū)(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997)。其中中國北方地層大區(qū)主要分布在甘肅省西北部，進(jìn)一步分為準(zhǔn)噶爾—北天山地層區(qū)和北山地層區(qū)，產(chǎn)植物化石的地層單元有綠條山組(C1lt)、掃子山組(Csz)、公婆泉群(S2G)、哲斯組(P1-2zh)、紅巖井組(P3h)等。塔里木地層大區(qū)在甘肅省主要分布在敦煌一帶，含植物化石地層包括紅柳園組(C1hl)、石板山組(C2sh)、雙堡塘組(P1-2sh)、方山口組(P3f)、二斷井組(T1-2ed)、珊瑚井組(T3sh)、芨芨溝組(J1jj)、下溝組(K1x)等。華北—柴達(dá)木地層大區(qū)在甘肅省占據(jù)面積最廣，下設(shè)的幾個地層區(qū)產(chǎn)植物化石豐富的分別是祁連地層區(qū)、阿拉善地層區(qū)、華北地層區(qū)和北秦嶺地層區(qū)。祁連地層區(qū)主要含古植物化石地層包括老君山組(D1-2l)、沙流水組(S3sh)、前黑山組(C1q)、臭牛溝組(C1ch)、羊虎溝組(C2y)、大黃溝組(P1-2d)、紅泉組(P2-3hq)、五佛寺組(T1w)、丁家窯組(T2d)、西大溝組(T3x)、南營兒組(T3n)、小大山口組(J1ds)、中間溝組(J2zh)、博羅組(J3b)、窯街組(J2y)、享堂組(J3x)、野狐城組(E2-3y)、火燒溝組(E2h)、白楊河組(E3b)。等。華北地層區(qū)在甘肅省內(nèi)主要涉及鄂爾多斯地層分區(qū)，含古植物化石地層包含了太原組(C2P1t)、山西組(P1-2sx)、石盒子組(P2-3sh)、孫家溝組(P3sj)、劉家溝組(T1lj)、崆峒山組(T2-3k)、富縣組(J1f)、延安組(J2ya)、直羅組(J2z)、安定組(J2a)和芬芳河組(J3ff)等。羌塘—揚(yáng)子—華南地層大區(qū)占據(jù)了甘肅省東南部地區(qū)，產(chǎn)植物化石地層包括了安家岔組(D1a)、舒家壩群(D2sh)、大草灘組(D3dc)、郎木寺組(J2-3lm)等。

2 產(chǎn)地及其化石概況

通過對全省古植物化石產(chǎn)地資料調(diào)研和實地調(diào)查，共篩選出24處古植物化石產(chǎn)地，化石產(chǎn)地分布如圖1所示，部分重要化石產(chǎn)地特征見表1。

圖1 甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地分布圖Fig. 1 Distribution map of significant fossil plant localities in Gansu ProvinceⅠ—中國北方地層大區(qū)；Ⅱ—塔里木地層大區(qū)；Ⅲ—華北柴達(dá)木地層大區(qū)；Ⅳ—羌塘—揚(yáng)子—華南地層大區(qū)Ⅰ— Stratigraphic region of Northern China；Ⅱ—stratigraphic region of Tarim；Ⅲ—stratigraphic region of North China；Ⅳ—stratigraphic region of South China

表1 甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地一覽表Table 1 Situation of significant fossil plant localities in Gansu Province

產(chǎn)地編號產(chǎn)地名稱化石組合及賦存特征重要化石屬種名科研價值及科普意義BY-PC-02白銀平川寶積山晚三疊世植物化石產(chǎn)地化石產(chǎn)于中三疊世丁家窯組和晚三疊世南營兒組灰綠色砂巖中,以蘆木,蓮座蕨科,種子蕨和真蕨為主。Genus Thaumatopteris (Goeppert) Nathorst、Genus Cladophlebis Brongniart、Genus Ginkgo Linne、Genus Stenorachis Saporta、Genus Stach yotaxus Nathorst、Genus Pityophyllum Nathorst、Genus Storgaardia Harris、Genus Swedenborgia Nathorst、Genus Desmi-ophyllum (Leeq.) sol.-Llaubach等該產(chǎn)地中晚三疊世地層連續(xù),含化石豐富,保存較好,對研究北祁連地區(qū)中晚三疊世期間的生物群面貌及發(fā)展演化具有重要的科研價值。LZ-HG-01蘭州紅古窯街中侏羅世植物化石產(chǎn)地化石賦存于中侏羅世窯街組灰黑色油頁巖、頁巖夾層中,以銀杏類、真蕨類、松柏類和蘇鐵類為主。Gonatosorus shansiensis (Sze) Wang、Pterophyllum subaequale Hartz、Coniopteris simplex Harris、Co-niopteris spectabilis Brick、Coniopteris lanzhouensis Sun、Coniopteris spectabilis Brick、Coniopteris marg-aretae Harris、Coniopteris hymenophylloides Brong-niart、Ixostrobus lepidus (Heer) Harris、Ginkgo dig-itata (Brongniart) Heer、Ginkgoites obrutschewi Se-ward、Phoenicopsis angustifolia Heer、Brachyphyl-lum obesum Heer,Elatocladus sp.等是祁連山東段地區(qū)中侏羅世窯街組的命名地區(qū),地層中化石產(chǎn)出豐富,是研究侏羅紀(jì)植物的理想地區(qū)之一,科研價值較大。LZ-GL-01蘭州皋蘭中心鄉(xiāng)漸新世被子植物化石產(chǎn)地化石產(chǎn)于早漸新世晚期韓家井組砂泥巖透鏡體,含被子植物,雙殼類。Populus davidiana Dode是甘肅省內(nèi)唯一一處有新生代古植物化石報道的產(chǎn)地,對于研究我國西北地區(qū)尤其是甘肅省古近紀(jì)晚期的植物面貌及發(fā)展演化具有重要意義。PL-HT-01平?jīng)鋈A亭硯峽中侏羅世植物化石產(chǎn)地化石賦存于早侏羅世富縣組和中侏羅世延安組碳質(zhì)泥巖及煤線中,以真蕨類、銀杏類、松柏類、蘇鐵類和楔葉類為主。Neocalamites hoerensis (Schimper) Halle、Coniop-teris spectabilis Brick、Coniopteris burejensis (Za-lessky) Seward、Phoenicopsis angustifolia Heer、Co-niopteris hymenophylloides Brongniart、Coniopteris gansuensis Cao et Zhang、Cladophlebis fangtzuensis Sze、Equisetites lateralis (Phillips) Morris、Neoca-lamites nathorsti Erdtman,Phoenicopsis speciosa He-er、Ginkgoites chilinensis Lee、Coniopteris xipoenis Yang、Coniopteris qinghaiensis He、Ginkgo shiguaiensis, Czekanowskia sp.、Podozamites angus-tifolius (Eichwald) Heer等該產(chǎn)地植物化石豐富,形態(tài)保存完整,具有一定科普價值,同時對于研究鄂爾多斯盆地西緣中侏羅世時期的植物群面貌具有重要意義。

2.1 化石時代

從古植物化石產(chǎn)地含化石地層的時代來看，24處重要產(chǎn)地中晚古生代石炭紀(jì)3處，二疊紀(jì)產(chǎn)地5處，全部產(chǎn)出于河西走廊地區(qū)。中生代產(chǎn)地最多，共20處，其中三疊紀(jì)4處，侏羅紀(jì)產(chǎn)地9處，白堊紀(jì)產(chǎn)地2處，新生代植物化石產(chǎn)地1處。從行政區(qū)來看，酒泉和白銀最多，兩市均有4個化石產(chǎn)地，各占比例為16.7%，其他市州從多至少依次為張掖、金昌、蘭州、嘉峪關(guān)、平?jīng)?、武威、天水和甘南?/p>

2.2 化石種類

從化石種類來看(分類依據(jù)及化石名稱主要參考Sun Keqin et al., 2010)，甘肅重要古植物化石產(chǎn)地植物化石以蕨類植物化石最多，其次為裸子植物，被子植物化石產(chǎn)地僅1處(孫柏年等，2004)，為最少。從化石類別來看，蕨類植物主要以石松綱、楔葉綱和真蕨綱為主。裸子植物中見有種子蕨綱、科達(dá)綱、銀杏綱、蘇鐵綱、松柏綱5綱，多數(shù)見于中生代地層；被子植物僅見有1綱1屬，即雙子葉植物綱，僅蘭州皋蘭地區(qū)有化石發(fā)現(xiàn)。

石松綱植物以Lepidodendron鱗木屬最常見、其次有Bothrodendron窩木屬、Stigmaria根座屬、Leptophloeum薄皮木屬等，常見化石名單包括：LepidodendronninghsiaenseSze et Lee寧夏鱗木、LepidodendrongansuenseWu et al.甘肅鱗木、LepidodendronszeianumLee斯氏鱗木、LepidodendronlosseniWeiss洛森鱗木、LepidodendropsissongshuenseHuang松樹鱗木、LepidodendronvolkmannianumSternberg壇鱗木、LepidodendronshanyangenseWu et He山陽鱗木、LepidodendronciyaenseWu,Wang et Zhang磁窯鱗木、LepidodendrondichotomunSternberg二分鱗木、LepidodendronaolungpylukenseSze歐龍布魯克鱗木、LepidodendronaolungpylukenseSze蠕紋鱗木、LepidodendrontriticeaSun麥粒擬鱗木、Lepidodendronoculus-felis(Abbado) Zeilier貓眼鱗木、LepidodendronincertunSze et Lee不定鱗木、Lepidodendronnanpiaoense(Lee) Gu et Zhi南票鱗木、BothrodendronmicroscareLi et al微痕窩木、Eleutherophyllumwaaenburgense(Stur) Zi mmermann瓦登堡銼木、Stigmariaficoides(Sternb) Brongn臍根座、StigmariarugulosaGothan皺根座、Stigmariaficoides(Sternberg) Brongniart榕樹狀根托、LeptophloeumrhombicumDawson斜方薄皮木、CyclostigmakiltorkenseHaughton吉爾托克圓印木。產(chǎn)出豐富和保存較好的產(chǎn)地為白銀磁窯和永昌大泉，時代以古生代石炭紀(jì)和二疊紀(jì)為主。

真蕨綱植物較為普遍，幾乎見于古生代至中生代的大多數(shù)古植物化石產(chǎn)地中，例如在永昌大泉亥姆寺、白銀磁窯(圖2)、華亭硯峽、玉門旱峽、天水后郎廟、白銀平川、蘭州窯街、崇信新窯等產(chǎn)地均保存有大量完整的蕨類植物化石(圖3)，時代跨度晚二疊世至中侏羅世。甘肅省常見真蕨綱植物化石名單如下：Coniopterisburejensis(Zalessky) Seward布列亞錐葉蕨、ConiopterisxipoenisYang西坡錐葉蕨、Cladophlebispunctata(Thomas) Chow et Yeh斑點(diǎn)枝脈蕨、Toditeswilliamsoni(Brongniart) Seward威廉姆遜似托第蕨、Eboracialobifolia(Phillips) Thomas裂葉愛博拉契蕨、ConiopterishymenophylloidesBrongniart膜蕨錐葉蕨、ConiopterisspectabilisBrick奇麗錐葉蕨、ConiopterissimplexHarris簡單錐葉蕨、CladophlebisingensHarris特大枝脈蕨、Cladophlebisangusta(Li) Wu狹瘦枝脈蕨、Cladophlebisargatula(Heer) Fontaine微尖枝脈蕨、ConiopterisqinghaiensisHe青海錐葉蕨、ConiopterisspectabilisBrick美麗錐葉蕨、Gonatosorusshansiensis(Sze) Wang山西屈囊蕨、PecopterislongifolioidesZhang擬長葉櫛羊齒、CladophlebisfissilisZhu, Hu et Li裂羽枝脈蕨、Ruffordiagoepperti(Dunker) Seward葛伯特魯福德蕨、Asterothecaszeiana(P'an)斯氏星囊蕨、PecopterislativenosaHalle厚脈櫛羊齒、PecopterisanderssoniiHalle安德森櫛羊齒、Pecopteriscyathea(Schlotheim) Brongniart桫欏櫛羊齒、Pecopterisfeminaeformis(Schlotheim) Sterzel鑲邊櫛羊齒、Pecopterisarborescens(Schlotheim) Sternberg喬木狀櫛羊齒、PecopterisasperaBrongniart粗糙櫛羊齒。

圖2 白銀磁窯鱗木屬化石照片(比例棒長度為1 cm)Fig. 2 Photos of Lepidodendron in Ciyao, Baiyin city(length of scale bar is 1 cm)(a)山陽鱗木；(b)二分鱗木；(c)寧夏鱗木；(d)斯氏鱗木；(e)甘肅鱗木；(f)瓦登堡銼木；(g)蠕紋鱗木; (h)歐龍布魯克鱗木(a) Lepidodendron shanyangense Wu et He；(b) Lepidodendron dichotomun Sternberg；(c) Lepidodendron ninghsiaense Sze et Lee；(d) Lepidodendron szeianum Lee；(e) Lepidodendron gansuense Wu et al.；(f) Eleutherophyllum waaenburgense (Stur) Zi mmermann；(g) Lepidodendron worthenii Lesquereus(h) Lepidodendron aolungpylukense Sze

圖3 甘肅常見蕨類植物化石照片(比例棒長度為1 cm)Fig. 3 Photos of Filices fossils in Gansu Province(length of scale bar is 1 cm)(a) 河南齒羊齒，永昌亥姆寺；(b) 威廉姆遜似托第蕨，玉門旱峽；(c) 安德森櫛羊齒，永昌亥姆寺；(d) 西坡錐葉蕨，華亭硯峽；(e) 亞圓齒羊齒，永昌亥姆寺；(f) 布列亞錐葉蕨，華亭硯峽；(g) 厚脈櫛羊齒，永昌亥姆寺(a) Odontopteris henanensis Xi；(b) Todites williamsoni (Brongniart) Seward；(c) Pecopteris anderssonii Halle；(d) Coniopteris xipoensis Yang；(e) Odontopteris subcrenulata (Rost) Zeiller；(f) Coniopteris burejensis (Zalessky) Seward；(g) Pecopteris lativenosa Halle

楔葉綱甘肅常見的化石主要為木賊目Equisetales。產(chǎn)楔葉植物的產(chǎn)地包括肅南大青溝、永昌大泉、華亭硯峽、酒泉大黃溝等地，時代以晚二疊世和中侏羅世為主。甘肅省內(nèi)常見楔葉化石包括：CalamitescistiiBrongniart須司特蘆木、Archaeocalamitesscrobiculatus(Schlotheim) Seward窩孔古蘆木、Neocalamiteshoerensis(Schimper) Halle霍爾新蘆木、NeocalamitescarcinoidesHarris蟹形新蘆木、GansuphyllitesmultinervisXu et Shen多脈甘肅蘆木、Annulariastellata(Schlotheim) Wood星輪葉、Equisetitescf.laterlis(Phillips)側(cè)生似木賊(相似種)、Sphenophyllumverticillatun(Schlotheim)Brongniart輪生楔葉、SphenophyllumteerrimumStur (Ettingshausen MS)弱楔葉。其中甘肅永昌大泉晚二疊世大泉組常見蘆木屬，華亭礦區(qū)中侏羅世延安組中常見霍爾新蘆木。

種子蕨綱是裸子植物的一綱，特征與真蕨植物極相似，石炭二疊紀(jì)比較繁盛。甘肅常見的幾種種子蕨植物化石都見于石炭二疊紀(jì)地層，主要產(chǎn)地包括了肅南大青溝、肅南大黃溝和永昌大泉，常見的種子蕨化石名單如下(圖4)：PecopteriscyatheaSchloth桫欏櫛羊齒、PecopterisplumosaArtis羽毛櫛羊齒、PecopterislingulataZhang舌形櫛羊齒、AlethopterisnoriniiHalle那琳座延羊齒、EmplectopteridumalatumKawasaki翅編羊齒、CallipterischangiiSze章氏美羊齒、Sphenopteridiumpsedogermanicum(Halle) Gu et Zhi楔葉羊齒、CathaysiopteriswhiteHalle懷特華夏羊齒、Odontopterissubcrenulata(Rost) Zeiller亞圓齒羊齒、Gigantonocleataiyuanensis(Asama) Gu et Zhi太原單網(wǎng)羊齒、OdontopterishenanensisXi河南齒羊齒、PecopterischihliensisStockmans et Mathieu河北櫛羊齒、TriphyllopteriscollombianaSchimper哥倫比亞三裂羊齒。

圖4 甘肅裸子植物代表產(chǎn)地典型照片(比例棒長度為1 cm)Fig. 4 Photos of Gymnospermae fossils in Gansu Province(length of scale bar is 1 cm)(a) 亞等形側(cè)羽葉，蘭州窯街；(b) 粗肥短葉杉，蘭州窯街；(c) 河西科達(dá)，永昌亥姆寺；(d) 那琳座延羊齒，永昌亥姆寺；(e) 奧勃魯契夫似銀杏，蘭州窯街；(f)吉林似銀杏，蘭州窯街；(g)楔羊齒，永昌亥姆寺；(h)茨康諾司基葉(未定種)，玉門旱峽；(i)樅型枝(未定種)，蘭州窯街(a) Pterophyllum subaequale Hartz；(b) Brachyphyllum obesum Heer；(c) Cordaites Hexianthus；(d) Alethopteris norinii Halle；(e) Ginkgoites obrutschewi Seward；(f) Ginkgoites chilinensis Lee；(g) Sphenopteris sp.；(h) Czekanowskia sp.；(i) Elatocladus sp.

科達(dá)綱植物化石全部見于永昌大泉早二疊世地層，化石種包括GigantonocleacrassiglandulaYang粗脈單網(wǎng)羊齒、Cordaitesprincipals(Germ.) Gein帶科達(dá)、CordaitesschenkiiHalle疏脈科達(dá)、CordaitesbaodeensisSun保德科達(dá)、CordaiteshuainanensisChen淮南科達(dá)、CordaitesyongchangensisHF Wang et BN Sun永昌科達(dá)(Wang Zixi et al., 2016)、CordaitesHexianthusZ.X. Wang et B.N. sun河西科達(dá)(Wang Zixi et al., 2018)。

銀杏綱植物化石幾乎全部見于中生代中侏羅世地層，常見化石包括：GinkgoitesobrutschewiSeward奧勃魯契夫似銀杏、Ginkgoitessp. 似銀杏(未定種)、GinkgoiteschilinensisLee吉林似銀杏、Ginkgoitessibicirus(Heer)Seward西伯利亞似銀杏、Czekanowskiasp.茨康諾斯基葉、Ginkgoshiguaiensis, Sun, Dilcher, Wang, Sun et Ge石拐銀杏，重要產(chǎn)地包括玉門旱峽、蘭州窯街、華亭硯峽。

蘇鐵綱植物化石也都見于中生代地層，產(chǎn)地包括白銀平川、蘭州窯街、華亭硯峽、天水后郎廟、武都龍家溝等，常見化石有：PterophyllumpropinquumGoeppert緊密側(cè)羽葉、PterophyllumPaucicostatumXu稀脈側(cè)羽葉、PterophyllumsubaequaleHartz亞等形側(cè)羽葉、CtenisleeianaShen李氏篦羽葉、CteniachinensisHsü中華篦羽葉。

松柏綱植物化石也全部見于中生代地層，產(chǎn)地有玉門昌馬、玉門紅柳峽(王軍等，2020)、蘭州窯街、武都大嶺溝和兩當(dāng)西坡等地，常見化石名錄如下：Elatocladussp.樅型枝(未定種)、BrachyphyllumobesumHeer粗肥短葉杉、Podozamitesangustifolius(Eichwald) Heer狹葉蘇鐵杉、Sphenolepiscf.sternbergianaSchenk司騰伯格模鱗杉(相似種)、Elatidescf.curvifolia(Dunker) Nathorst彎葉似樅(相似種)、“Podocarpites”tubercaulisXu et Shen瘤軸“似羅汗松”、“Podocarpites”mentoukouensisStockmans et Mathieu門頭溝“似羅漢松”、PiceoxylonyumenienseZhou, Peng, Deng, Zhang et Yang玉門云杉型木(Zhou Lingqi et al., 2020)、ProtophyllocladoxylonchijinenseZhou, Peng, Deng, Zhang et Yang赤金原始葉枝杉型木(Zhou et al., 2020)。

前裸子植物包括TingiahamaguchiiKonno濱口丁氏蕨、Tingiacarbonica(schenk) Halle粗脈丁氏蕨、PlagiozamitestungweiensisSze et Lee通渭斜羽葉、TingiapentalobataShen五裂丁氏蕨、Tingiatrilobata(Stockmans et Mathieu) comb. Shen三裂丁氏蕨，主要見于永昌大泉、亥姆寺一帶。

3 產(chǎn)地評價

3.1 單因素評價

主要從古植物化石產(chǎn)地的科學(xué)價值和美學(xué)價值兩方面，分別對產(chǎn)地的科學(xué)性、稀有性、完整性、保存程度、可保護(hù)性5個單因素進(jìn)行評價，評價結(jié)果如圖6。

白銀磁窯的植物化石研究使我國納謬爾期地層躋身世界前列，成為研究我國乃至世界石炭系中間界線層型剖面的候選地區(qū)之一，科學(xué)意義重大，因此被評為科學(xué)性Ⅰ級；其他包括肅南大青溝、永昌亥姆寺、永昌大泉、永昌夾道半截溝、天祝臭牛溝、白銀寶積山、平?jīng)鋈A亭等7個產(chǎn)地由于化石產(chǎn)出豐富，并且是國內(nèi)區(qū)域地層剖面的建立地點(diǎn)，對研究區(qū)域演化具有重大意義，被評為科學(xué)性Ⅱ級產(chǎn)地(圖5)。

稀有性評價認(rèn)為沒有國際罕見或特殊的化石產(chǎn)地，因此未評出稀有性Ⅰ級化石產(chǎn)地(圖5)。稀有性Ⅱ級產(chǎn)地評出5個，分別是玉門紅柳峽、肅南大青溝、永昌亥姆寺、永昌大泉、白銀磁窯。

完整性主要評價產(chǎn)地所揭示的地質(zhì)或生命演化過程的完整程度和保存程度，共鑒評處Ⅰ級產(chǎn)地7個(圖5)。

保存程度主要評價產(chǎn)地保存的完好程度，由于被評價的大多數(shù)產(chǎn)地均位于礦區(qū)，有人為破壞風(fēng)險，此類產(chǎn)地均評為Ⅱ級。其他位于保護(hù)區(qū)內(nèi)有一定保護(hù)的產(chǎn)地則被評為Ⅰ級，評價結(jié)果如圖5。

可保護(hù)性主要評價影響產(chǎn)地面臨的威脅因素及保護(hù)利用可控程度和可持續(xù)性。共鑒評出可保護(hù)性Ⅰ級產(chǎn)地3個，其余21個均為Ⅱ級(圖5)。

圖5 甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地評價等級圖Fig. 5 Grade diagram on evaluation of the localities of fossil plant

3.2 綜合鑒評

在對每個化石產(chǎn)地單因素評價基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合鑒評下，甘肅省24處重要古植物化石產(chǎn)地的綜合評級結(jié)果如圖5所示。共鑒評出Ⅰ級(世界級)化石產(chǎn)地1處，為白銀磁窯；Ⅱ級(國家級)化石產(chǎn)地7處，這些產(chǎn)地化石能為我國大區(qū)域演化過程中的重大歷史事件即古生物演化階段提供重要證據(jù)，且具有我國大區(qū)地層對比和具有典型的地學(xué)意義，包括了玉門紅柳峽、永昌大泉和亥姆寺、天祝臭牛溝、白銀平川、平?jīng)鋈A亭等產(chǎn)地。Ⅲ級(省級)化石產(chǎn)地16處，這些化石產(chǎn)地均是能為區(qū)域地質(zhì)歷史演化階段提供重要地質(zhì)證據(jù)，具有區(qū)域地層對比意義和具有區(qū)域典型地學(xué)意義的化石產(chǎn)地。

4 產(chǎn)地區(qū)劃

根據(jù)甘肅省古植物化石產(chǎn)出的構(gòu)造分區(qū)、地層區(qū)劃、自然地理、地形地貌等要素，劃分為北山地區(qū)古生物化石大區(qū)、祁連山—河西走廊地區(qū)古生物化石大區(qū)、鄂爾多斯地區(qū)古生物化石大區(qū)和秦嶺地區(qū)古生物化石大區(qū)4個古生物化石大區(qū)。根據(jù)古植物化石產(chǎn)地的集中程度等因素，劃分出6個古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)。具體劃分結(jié)果如圖6所示。

圖6 甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地自然區(qū)劃圖Fig. 6 Natural regionalization map of the significant fossil plant localities

4.1 北山地區(qū)古生物化石大區(qū)

該大區(qū)覆蓋了甘肅最西北部的北山、敦煌、紅柳園地區(qū)，行政區(qū)劃上屬于酒泉肅北、瓜州、敦煌等地管轄，構(gòu)造上主要涵蓋西伯利亞板塊和塔里木板塊，分區(qū)的南界主要沿阿爾金山北緣近東西向延伸。

由于該大區(qū)以長期的風(fēng)化剝蝕為主，加之區(qū)內(nèi)巖漿巖出露面積大，沉積巖地層較少，化石產(chǎn)地不多，僅分布一個重要產(chǎn)地，即酒泉肅北金廟溝。

4.2 祁連山—河西走廊古生物化石大區(qū)

該大區(qū)包括了祁連山—河西走廊整個區(qū)域以及烏鞘嶺以東的蘭州、白銀、臨夏、定西和六盤山以西、秦嶺山脈以北的地區(qū)。構(gòu)造上包含了北祁連、中祁連、柴達(dá)木微陸塊、阿拉善微陸塊等構(gòu)造單元。由于該地區(qū)構(gòu)造演化歷史完整，地層沉積序列完善，保存了大量古植物化石遺跡，分布有甘肅典型的古植物化石產(chǎn)地及化石標(biāo)本。該化石大區(qū)進(jìn)一步劃分出4個古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)和一個古植物化石產(chǎn)地區(qū)(點(diǎn))。

祁連山西段酒泉—嘉峪關(guān)地區(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅱ-1)內(nèi)古植物化石整體出露較好，化石時代以早二疊世、侏羅紀(jì)和早白堊世為主，集中區(qū)內(nèi)化石產(chǎn)地整體評級較高，為1個Ⅱ級和個Ⅲ級。完整性和保存程度均較好，占1個Ⅰ級和3個Ⅱ級。祁連山中段張掖地區(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅱ-2)處于北祁連山中段張掖地區(qū)，集中區(qū)內(nèi)的3個古植物化石產(chǎn)地全部位于張掖國家地質(zhì)公園內(nèi)，保護(hù)很好，其中大青溝產(chǎn)地化石出露豐富，研究程度較高。祁連山東段武威—永昌地區(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅱ-3)處于北祁連山東段金昌武威地區(qū)，構(gòu)造上全部處于北祁連地區(qū)，集中區(qū)內(nèi)有4個古植物化石產(chǎn)地，綜合評級全部為Ⅱ級，集中區(qū)內(nèi)化石全部為古生代化石，且都為研究程度較高的，具有地區(qū)代表意義和區(qū)域?qū)Ρ鹊幕a(chǎn)地，科學(xué)性較高。北祁連白銀地區(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅱ-4)處于烏鞘嶺以東的北祁連地區(qū)，行政區(qū)劃全部處于白銀市內(nèi)，地貌上以低起伏的侵蝕山地為主，構(gòu)造上全部處于北祁連地區(qū)，集中區(qū)內(nèi)共4個重要古植物化石產(chǎn)地，其中白銀平川磁窯產(chǎn)地綜合評級為Ⅰ級，研究程度較高。該集中區(qū)化石時代以中生代化石為主，兼具了晚古生代植物化石。蘭州地區(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅱ-5)處于臨夏蘭州盆地內(nèi)，構(gòu)造上為中祁連構(gòu)造區(qū)，集中區(qū)內(nèi)3個重要的古植物化石產(chǎn)地以中生代中侏羅世化石為主，另含1個新生代化石產(chǎn)地。

4.3 鄂爾多斯地區(qū)古生物化石大區(qū)

鄂爾多斯地區(qū)古生物化石大區(qū)覆蓋了甘肅東部的鄂爾多斯盆地區(qū)，東以六盤山為界，行政區(qū)劃處于平?jīng)龊蛻c陽市。該化石大區(qū)共2處重要古植物化石產(chǎn)地，劃分成一個古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)，為平?jīng)龅貐^(qū)古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)(Ⅲ-1)。

4.4 秦嶺地區(qū)古生物化石大區(qū)

秦嶺地區(qū)古生物化石大區(qū)覆蓋了甘肅南部的廣大地區(qū)，北以秦嶺北側(cè)臨夏天水為界，行政區(qū)劃上包含了甘南、隴南全部和定西天水兩市的南部地區(qū)。

該古生物化石大區(qū)內(nèi)共分布兩處重要古植物化石產(chǎn)地，未劃分古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)，植物化石以晚三疊世主，保存條件好，但研究程度不高。

5 保護(hù)利用

5.1 保護(hù)區(qū)劃

根據(jù)古生物化石產(chǎn)地的等級、保存現(xiàn)狀、可保護(hù)性等要素，在甘肅省劃分出古生物化石產(chǎn)地集中保護(hù)區(qū)6個，根據(jù)保護(hù)區(qū)內(nèi)古植物化石產(chǎn)地級別及重要程度，劃分出特級保護(hù)區(qū)2個，重點(diǎn)保護(hù)區(qū)2個和一般保護(hù)區(qū)2個，保護(hù)區(qū)劃分結(jié)果如圖7所示。2個特級保護(hù)區(qū)分別是祁連山西段酒泉—嘉峪關(guān)地區(qū)古植物化石產(chǎn)地特級保護(hù)區(qū)(JJ-Ⅰ-01)和北祁連白銀地區(qū)古植物化石產(chǎn)地特級保護(hù)區(qū)(BY-Ⅰ-01)。2個重點(diǎn)保護(hù)區(qū)是祁連山中段張掖地區(qū)古植物化石產(chǎn)地重點(diǎn)保護(hù)區(qū)(ZY-Ⅱ-01)和祁連山東段武威—金昌地區(qū)古植物化石產(chǎn)地重點(diǎn)保護(hù)區(qū)(WJ-Ⅱ-01)。2個一般保護(hù)區(qū)是蘭州地區(qū)古植物化石產(chǎn)地保護(hù)區(qū)(LZ-Ⅲ-01)和平?jīng)龅貐^(qū)古植物化石產(chǎn)地保護(hù)區(qū)(PL-Ⅲ-01)。

圖7 甘肅省重要古植物化石產(chǎn)地保護(hù)區(qū)劃圖Fig. 7 Conservation maps of the significant fossil plant localities

5.2 保護(hù)利用建議

化石標(biāo)本能夠清晰直觀地展示生命進(jìn)化的輪廓和普及進(jìn)化論知識，同時，一些保存完好或形態(tài)特殊的化石能夠給人們帶來美學(xué)感受，具有極高的美學(xué)欣賞和收藏價值，目前對于古生物化石的保護(hù)已到了刻不容緩的地步(王訓(xùn)練等，2020)。

植物化石保護(hù)首先選取科普意義較大、觀賞性較高的大型木化石，其次為保存完整，形態(tài)清晰，具有較高科研價值的莖葉化石。根據(jù)甘肅省古植物化石產(chǎn)地的分布及綜合評價，提出以下保護(hù)利用建議：

(1)化石產(chǎn)地原址保護(hù)：選擇古植物化石產(chǎn)地通行條件好、化石出露豐富、保存完整、保存程度較好的產(chǎn)地除建立保護(hù)區(qū)外同時對一些破壞嚴(yán)重的產(chǎn)地進(jìn)行搶救性保護(hù)。保護(hù)工作主要為古植物化石剖面的保護(hù)及區(qū)內(nèi)渣土的整理等科考建設(shè)及地貌景觀的恢復(fù)。包括界限石碑、遺跡保護(hù)加固、監(jiān)測預(yù)警等。其中，界限石碑為警示行人化石產(chǎn)地邊界所在，沿化石產(chǎn)地邊界埋設(shè)。遺跡保護(hù)加固主要有清渣、削坡、截排水、護(hù)坡、保護(hù)棚建設(shè)、綠化等一系列措施。建議對玉門紅柳峽硅化木產(chǎn)地、永昌大泉和白銀磁窯產(chǎn)地實施古生物化石產(chǎn)地保護(hù)工程。

(2)化石標(biāo)本保護(hù)：對原產(chǎn)地交通不便，破壞較為嚴(yán)重，難以恢復(fù)的化石產(chǎn)地，采取標(biāo)本保護(hù)工程建設(shè)(修建博物館)的方案。建議對玉門旱峽、肅南大青溝、肅南冰溝、蘭州窯街和華亭礦區(qū)這5個化石產(chǎn)地實施化石標(biāo)本保護(hù)工程進(jìn)行保護(hù)，精選保存形態(tài)完好，科研科普意義較大者運(yùn)回博物館保存珍藏，或者在原產(chǎn)地建設(shè)科普展館，以吸引民眾的參觀學(xué)習(xí)。

6 結(jié)論

(1)甘肅省古植物化石資源豐富，門類齊全，對重要古植物化石產(chǎn)地進(jìn)行區(qū)劃研究和保護(hù)利用意義重大。甘肅省古植物化石產(chǎn)地可劃分為北山地區(qū)、祁連山—河西走廊地區(qū)、鄂爾多斯和秦嶺地區(qū)4個古生物化石大區(qū)以及6個古植物化石產(chǎn)地集中區(qū)。

(2)白銀磁窯植物化石產(chǎn)地由于科學(xué)意義重大，化石保存完好，被評為世界級植物化石產(chǎn)地，其余包括了國家級化石產(chǎn)地7處，省級化石產(chǎn)地16處。根據(jù)保護(hù)區(qū)內(nèi)古植物化石產(chǎn)地級別及重要程度，劃分出特級保護(hù)區(qū)2個，重點(diǎn)保護(hù)區(qū)2個和一般保護(hù)區(qū)2個。

(3)建議對玉門紅柳峽硅化木產(chǎn)地、永昌大泉和白銀磁窯產(chǎn)地實施原產(chǎn)地保護(hù)工程；對玉門旱峽、肅南大青溝、肅南冰溝、蘭州窯街和華亭礦區(qū)5個產(chǎn)地實施化石標(biāo)本保護(hù)工程進(jìn)行保護(hù)。

致謝：感謝審稿專家寶貴的修改意見！