萊蕪市古生物化石類型及分布特征

張憲堯， 薛 林，趙 坤， 郭文強， 孫彥偉， 韓玉珍

(1.山東省物化探勘查院， 山東 濟南 250013；2.山東省萊蕪市國土資源局， 山東 萊蕪 271100;3.山東省萊蕪市環(huán)境保護局， 山東 萊蕪 2711004)

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萊蕪市古生物化石類型及分布特征

張憲堯1，2， 薛 林3，趙 坤2， 郭文強2， 孫彥偉1， 韓玉珍1

(1.山東省物化探勘查院， 山東 濟南 250013；2.山東省萊蕪市國土資源局， 山東 萊蕪 271100;3.山東省萊蕪市環(huán)境保護局， 山東 萊蕪 2711004)

指出了萊蕪市古生物化石資源豐富，是山東省古生物化石重要分布區(qū)之一。闡述了萊蕪市古生物化石的類型、分布及資源特征，分析了其具有極高的美學(xué)觀賞價值和收藏價值。

古生物化石；分布特征；價值分析；萊蕪市

1　引言

古生物化石是極其寶貴的地質(zhì)遺跡資源，是研究生命起源、演化、古生態(tài)、古環(huán)境、古地理變遷及地層劃分對比不可替代的重要依據(jù)[1，2]。萊蕪市寒武紀(jì)及奧陶紀(jì)地層十分發(fā)育，以碳酸鹽巖為主的開闊臺相、淺?！遍g帶的海相沉積，不僅分布面積大、地層連續(xù)完整，而且地層中賦存的古生物化石也十分豐富[3]。全市地層發(fā)育較為齊全，僅缺失三疊系；除新太古代泰山巖群和第四系未發(fā)現(xiàn)化石外，由老到新，寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、古近系及新近系均不同程度發(fā)育古生物化石。

2　主要化石類型及分布

根據(jù)區(qū)調(diào)、鉆孔資料及古生物化石調(diào)查研究成果，萊蕪市境內(nèi)古生物化石主要有三葉蟲、疊層石、魚類、腕足類、頭足類、植物化石、牙形石、瓣鰓類、介形蟲及蜓類等10種類型[5，6]。 其中三葉蟲化石是萊蕪市的典型古生物化石，其次為較大面積的柱狀疊層石藻柱體景觀化石[4]。

2.1三葉蟲化石

三葉蟲屬節(jié)肢動物門，由于其種類和數(shù)量繁多成為古生代海洋霸主。絕大多數(shù)底棲游移生活，少數(shù)鉆于泥沙中或漂游生活，身體扁平，背側(cè)披以堅固的甲殼，腹側(cè)為柔軟的腹膜和附肢，背甲被兩條背溝縱分為一個軸葉和兩個肋葉，自前而后橫分為頭甲、胸甲和尾甲。

開始出現(xiàn)于早寒武世，寒武紀(jì)占據(jù)統(tǒng)治地位，奧陶紀(jì)地位稍減，滯留至二疊紀(jì)急劇衰退，至二疊紀(jì)末全部滅絕。早寒武世三葉蟲頭大、尾小，胸節(jié)多，頭鞍長、錐形鞍溝顯著，眼葉發(fā)育，靠近頭鞍，胸節(jié)肋刺發(fā)育；中、晚寒武世，尾甲變大，多為異尾型，胸節(jié)數(shù)減少，頭鞍較短，多具內(nèi)邊緣，眼葉較??；奧陶紀(jì)三葉蟲，尾甲更大，多為等尾型甚至大尾型，胸節(jié)數(shù)量減少為8～9節(jié)，頭鞍向前擴大，鞍溝、背溝不發(fā)育。

三葉蟲化石是萊蕪市境內(nèi)分布的典型的化石類型，主要賦存于寒武紀(jì)饅頭組、張夏組、崮山組及炒米店組地層中，在石灰?guī)r巖層中尤為富集。

2.2疊層石

疊層石是藻類生活狀況及自然條件的周期變化形成的原生亮暗層理，中元古代是地史上疊層石最繁盛的時期，其分布廣泛、形態(tài)多樣；后驟然衰落，古生代寒武紀(jì)至泥盆紀(jì)疊層石數(shù)量和分布范圍有限，但仍不難見到；泥盆紀(jì)以后疊層石很少見到。

萊蕪市疊層石時代均為寒武紀(jì)，賦存地層為上寒武統(tǒng)炒米店組灰?guī)r、白云巖；主要在萊蕪市顏莊鎮(zhèn)柳橋峪、九龍山、牛馬莊一帶分布，分布面積較大，形成較為可觀的藻柱體景觀。疊層石平面呈圓心狀、柱面呈疊瓦狀。

2.3魚類化石

萊蕪市魚類化石主要是臨朐鲅、鯡科魚類。分布于萊蕪市西部楊莊鎮(zhèn)的大橋溝、胡家宅，方下鎮(zhèn)的溝頭、龍口西村一帶；賦存層位為新近紀(jì)臨朐群山旺組硅鋁質(zhì)泥巖及硅藻土中，泥巖中富含介形蟲、魚和植物化石，具有重要的研究價值。

2.4牙形石

牙形石(刺)是一種未知的營自由泳生活的海生生物死后的硬體部分，多呈尖齒或者鋸齒狀；個體微小，一般在0.1～0.5 mm之間，屬微體化石，主要成分為磷酸鈣。

牙形石個體微小，數(shù)量眾多，演化迅速，始于前寒武紀(jì)晚期，初始牙形石構(gòu)造原始，種類單調(diào)，晚寒武世進一步演化，之后經(jīng)歷奧陶、泥盆紀(jì)兩個鼎盛時期，志留、二疊紀(jì)種類單調(diào)，三疊紀(jì)屬種和數(shù)量回升后，至三疊末滅絕；歷經(jīng)3億年的演化，使其成為標(biāo)準(zhǔn)化石，廣泛分布于世界各地的海相沉積中，是地層劃分對比的重要依據(jù)。

萊蕪市寒武紀(jì)地層，特別是中、晚寒武世地層和奧陶紀(jì)地層中牙形石密集發(fā)育，基本能代表華北中、上寒武統(tǒng)牙形石動物群面貌，并能進行世界性的對比。作為生物地層帶化石的牙形石共計13種。

2.5頭足類化石

頭足類為軟體動物門頭足綱所有種類的統(tǒng)稱，最早出現(xiàn)于晚寒武世，全部都為海生，肉食性，海底爬行或游泳；身體兩側(cè)對稱，分頭、足、軀干三部分，頭部發(fā)達，兩側(cè)有一對發(fā)達的眼，足部生于頭部，進化為腕和漏斗，故稱頭足類；具外殼，形狀分為直形、弓形、環(huán)形及旋卷形。

萊蕪市境內(nèi)，頭足類生物化石主要分布于晚寒武世晚期至奧陶紀(jì)地層中，受沉積條件變化影響，化石富集程度和保存狀況顯示了橫向的極不穩(wěn)定性；已發(fā)現(xiàn)的化石點為鋼城區(qū)小上峪、苗山鎮(zhèn)上佛羊村及顏莊鎮(zhèn)張家?guī)X村。萊蕪市頭足類化石其類型主要為鸚鵡螺超目角石類，共計23種。化石主要分布5個層位，即寒武紀(jì)炒米店組近頂部、奧陶紀(jì)三山子組、馬家溝群的北庵莊組、五陽山組和八陡組，相應(yīng)形成5個化石層。

2.6其他古生物化石

萊蕪市寒武、奧陶紀(jì)地層中，除富含三葉蟲化石、頭足類化石和牙形石化石外，還有雙殼類、瓣鰓類等大化石賦存，而且有的層位較富集，形成化石密集層。南梨溝、南冶、西港、顏莊、里辛鎮(zhèn)、萊蕪鋼廠一帶分布有石炭、二疊紀(jì)地層，其中石灰?guī)r中含豐富的蜓類化石，是地層劃分對比的主要依據(jù)；另外煤系地層中含豐富的植物化石。

3　古生物化石資源特征

3.1古生物化石類型豐富，受地層控制空間分布規(guī)律明顯

萊蕪全市10種古生物化石類型受地層沉積控制，其分布與時代地層分布一致；寒武紀(jì)地層中主要賦存三葉蟲化石、疊層石、牙形石及部分雙殼類化石，以南部牛泉鎮(zhèn)、顏莊鎮(zhèn)、和莊鎮(zhèn)一帶較為富集；奧陶紀(jì)地層主要發(fā)育頭足類及部分牙形石化石；主要分布于萊蕪盆地東緣、南緣及北部口鎮(zhèn)一帶，石炭-二疊紀(jì)地層中以蜓類、植物化石為主，主要分布于鋼城區(qū)顏莊鎮(zhèn)南冶、南梨溝一帶；古近紀(jì)地層中以介形蟲及孢粉化石為主，以萊城區(qū)桑園一帶為主；新近紀(jì)地層中以介形蟲和魚類化石為主，主要出露于萊蕪市西部方下鎮(zhèn)胡家宅、龍口西村一帶。[5，6]

3.2古生物化石資源類型以三葉蟲為主，化石極為富集

全市地層出露面積中60%的為寒武紀(jì)地層，發(fā)育大量的三葉蟲化石，其種屬多、門類齊全；并且保存良好，特征明顯，易于鑒定。目前境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)120個屬種，歸為36個科6個目；化石極為富集，尤其以顏莊鎮(zhèn)九龍山寒武紀(jì)張夏組地層及牛泉鎮(zhèn)圣井一帶崮山組地層中最為典型；九龍山寒武紀(jì)張夏組地層中首次發(fā)現(xiàn)并被選作模式標(biāo)本的古生物化石共計26個，列屬18個屬，16個科，5個目，作為命名屬的模式種6個，模式化石的20個；牛泉鎮(zhèn)圣井一帶的崮山組地層以“燕子石”和完整的德氏蟲化石為特征，三葉化石個體完整，特征明顯。

3.3地質(zhì)遺跡豐富，科研、科普與觀賞價值顯著

顏莊鎮(zhèn)九龍山地區(qū)出露山東省乃至華北地區(qū)最完整的寒武系地層剖面，該地發(fā)現(xiàn)的模式化石為國家一級重點保護化石；地層內(nèi)豐富的三葉蟲化石為研究地層演化和中國南北地層對比提供了依據(jù)，具有重要的地質(zhì)意義和科研價值；該地區(qū)出露大面積的炒米店組疊層石化石，平面呈同心圓狀，剖面具疊瓦狀，是具觀賞價值的地質(zhì)遺跡；顏莊鎮(zhèn)牛馬莊黃羊山牙形石對于研究寒武系中、上統(tǒng)和奧陶系，特別是對于厘定寒武系和奧陶系的界線意義重大，也是當(dāng)前與國際地學(xué)接軌的重要古生物化石。方下鎮(zhèn)龍口西村出露山旺組地層，化石類型以臨朐縣山旺組中最常見的臨朐鲅化石為主，該地區(qū)對豐富山旺組生物群和山旺化石博物館的內(nèi)容、彌補臨朐縣山旺組遭到破壞所帶來的損失具有重要意義。

4　化石的價值分析

萊蕪市三葉蟲化石以形態(tài)完整，分布密集而成為地方特色的化石。其種類豐富，物種齊全，尤其是被當(dāng)?shù)胤Q作燕子石的蝙蝠蟲，形如飛燕、狀若翔蝠、溫潤如玉、色澤古雅、叩有銅聲、撫如凝脂、紋彩特異、富有天趣，極具收藏價值和觀賞價值。[6，7]在牛泉鎮(zhèn)圣井村至劉家省至范莊一帶分布完整的三葉蟲化石層位，所含三葉蟲化石為德氏蟲、孟克蟲、圓勞倫斯蟲及球接子。德氏蟲及孟克蟲保存較為完整，一般為(3～6)cm×(2～4)cm。如此個體較大形態(tài)完好的德氏蟲在山東省甚至全國極為稀少，因此極具收藏價值及科學(xué)研究價值。

古生物化石是保存在巖層中的古生物遺體、遺物和活動遺跡，利用化石確定地層時代，能夠為生物進化提供證據(jù)；各種生物在其習(xí)性行為和身體形態(tài)構(gòu)造上都具有反映環(huán)境條件的特征，因此古生物化石的古生態(tài)研究是重建地史時期古地理、古氣候的重要依據(jù)。而萊蕪市寒武系地層中賦存的豐富的三葉蟲化石，其種類繁多，形態(tài)完整對三葉蟲的演化及地層對比等古生物研究具有重要的科研價值。

5　 結(jié)語

筆者詳細(xì)介紹了萊蕪市的主要古生物化石的種類，主要有三葉蟲、疊層石、魚類、腕足類、頭足類、植物化石、牙形石、瓣鰓類、介形蟲及蜓類等類型，并介紹了其資源特征，是珍貴的不可再生的地質(zhì)自然遺產(chǎn)，具有良好的收藏價值及科學(xué)研究價值。

[1]劉懷書，游文澄，劉書才，等. 山東寒武紀(jì)生物底層[J]. 山東地質(zhì),1987,3(1):9～33.

[2]張海燕，馮克印，張巖. 濟寧市古生物化石分布特征及保護[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2016,26(5增):309～311.

[3]萊蕪市人民政府. 萊蕪市古生物化石保護規(guī)劃(2013-2020年)[R]. 萊蕪：萊蕪市人民政府辦公室，2016.

[4]肖廣玲. 萊蕪市古生物化石調(diào)查、評價報告[R]. 濟南：山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2016.

[5]于學(xué)峰，杜圣賢，張增奇，等.山東省底層古生物工作研究新進展[J].山東國土資源,2014,30(3): 24～30.

[6]杜圣賢，劉書才，張增奇，等. 山東省古生物化石保護規(guī)劃研究[J]. 山東國土資源,2013,29(5):1～9.

[7]蒙永輝，王集寧，于得芹. 山東省重要地質(zhì)遺跡自然區(qū)劃研究[J]. 山東國土資源,2016,32(2):50～54.

The Distribution Characteristics and the Types of the Fossils in Laiwu City

Zhang Xianyao1,2，Xue Lin3，Zhao Kun2，Guo Wenqiang2，Sun Yanwei1，Han Yuzhen1

(1.ShandongProvincialSurveyInstituteofGeophysicalandGeochemicalExploration,Jinan,Shandong250013,China; 2.LaiwuBureauOfLandResources,Laiwu,Shandong271100,China;3.LaiwuEnvironmengtalProtectingBureau,Laiwu,Shandong271100,China)

This paper pointed out that Laiwu City has rich resources of fossil, and is one of the important areas of the fossil in Shandong Province. The distribution of types and the resource characteristics of the fossils in Laiwu City were investigated and analyzed in this paper. It might have the high aesthetic ornamental value and collection value.

fossil; distribution characteristics; value analysis; Laiwu City

2016-07-07

張憲堯(1985—)，男，高級工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查、地質(zhì)環(huán)境保護相關(guān)工作。

薛林(1984—)，女，高級工程師，博士，主要從事環(huán)境保護相關(guān)工作。

Q911

A

1674-9944(2016)16-0203-03