湖北省北部古生物化石資源特征與保護(hù)利用建議

劉述德， 朱文晶， 武思琴， 劉鴻飛， 周冰洋， 苑金玲， 劉漢生

(湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院，湖北 武漢 430034)

古生物化石是指地質(zhì)歷史時(shí)期形成的生物遺體或活動(dòng)遺跡，古生物化石產(chǎn)地是指自然賦存古生物化石的具有特定地理范圍的地域。古生物化石具有以下幾個(gè)方面的資源特征：①它是了解遠(yuǎn)古動(dòng)植物生活習(xí)性、繁衍方式，研究地球生命演化過(guò)程唯一的實(shí)證材料；②是開(kāi)展地層劃分、對(duì)比，研究古地理、古環(huán)境的重要參考指標(biāo)；③古生物化石反映的生物爆發(fā)、滅絕事件是了解地球發(fā)展歷史的重要窗口；④某些古生物化石本身或稍加修飾即具有重要的觀賞、收藏價(jià)值，因此古生物化石也是一種地學(xué)旅游資源或文化資源；⑤古生物化石具有有限性、不可再生性特征，一旦遭到破壞即無(wú)可挽回。

近年來(lái)，隨著中國(guó)政府機(jī)構(gòu)改革和自然資源管理體制的逐步建立，明確將古生物化石作為一種重要的自然資源類型，明確各級(jí)自然資源管理部門對(duì)轄區(qū)內(nèi)的古生物化石負(fù)有監(jiān)督和保護(hù)的主體責(zé)任。隨著以中央、省級(jí)財(cái)政支持的各種古生物化石或古生物化石產(chǎn)地調(diào)查類項(xiàng)目陸續(xù)展開(kāi)，已成為地質(zhì)勘查行業(yè)新興的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。本文即是中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院二級(jí)項(xiàng)目“全國(guó)重要古生物化石調(diào)查與保護(hù)監(jiān)測(cè)示范”子項(xiàng)目“湖北省古生物化石產(chǎn)地示范調(diào)查(北部)”的項(xiàng)目成果，主要就查明的湖北省北部地區(qū)古生物化石類型、產(chǎn)地分布、地層時(shí)代等基本特征作一總結(jié)，并根據(jù)產(chǎn)地現(xiàn)狀對(duì)幾個(gè)化石集中區(qū)的保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用情況提出幾點(diǎn)建議。

1 湖北省北部古生物化石總體特征

湖北省以襄樊—廣濟(jì)斷裂為界，南部屬揚(yáng)子陸塊區(qū)，北部屬南秦嶺—大別造山帶，二者的地質(zhì)演化歷史差異大，相應(yīng)的地層發(fā)育情況各異。湖北省北部出露晚太古代—第四紀(jì)地層，其中前震旦系發(fā)育變質(zhì)火山—沉積巖系，并伴有多期變質(zhì)侵入巖；震旦系—三疊系以海相的陸源碎屑巖與碳酸鹽巖為主，夾有陸緣裂谷火山—碎屑巖建造；晚白堊世—第四紀(jì)則形成陸相斷陷、凹陷盆地內(nèi)的河流、湖泊相砂、礫、泥質(zhì)沉積。

省域北部的古生物化石類型與分布特征嚴(yán)格受造山帶內(nèi)殘留的各地質(zhì)歷史時(shí)期盆地地層與古地理、古環(huán)境條件控制。其中，早古生代鄂北陸內(nèi)裂谷盆地分布于十堰市竹山、竹溪及隨州市一帶，化石地層包括志留紀(jì)大貴坪組、梅子埡組、竹溪組、蘭家畈組、雷公尖組等；化石類型主要為碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境的各類底棲動(dòng)物，包括珊瑚、腕足類，以及淺海陸棚環(huán)境以筆石為代表的浮游生物。晚古生代鄂北淺海陸棚盆地主要分布于鄖西湖北口、上津一帶，產(chǎn)化石地層包括泥盆紀(jì)公館組、石家溝組、古道嶺組、星紅鋪組、鐵山組，石炭紀(jì)袁家溝組、泗峽口組、羊山組等；化石類型主要為碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境的珊瑚、腕足、海百合等生物化石。中新生代陸內(nèi)斷陷盆地主要分布于鄖陽(yáng)、鄖西、丹江口、房縣等地，產(chǎn)化石地層主要包括白堊紀(jì)寺溝組、古近紀(jì)玉皇頂組、大倉(cāng)房組、核桃園組和新近紀(jì)沙坪組等；化石類型主要包括鄖陽(yáng)、鄖西地區(qū)的晚白堊世恐龍蛋、恐龍骨骼化石，丹江口、房縣地區(qū)的古近紀(jì)哺乳類動(dòng)物化石等?？傮w來(lái)看，湖北省北部的古生物化石具有如下特征：

(1) 分布地域廣、局部集中。受前述造山帶內(nèi)各盆地的分布情況限制，湖北省北部的十堰、襄陽(yáng)、隨州、孝感等地市雖均有化石產(chǎn)出，但絕大部分產(chǎn)地集中于十堰市境內(nèi)，包括該市武當(dāng)山以北的鄖陽(yáng)、鄖西、丹江口和以南的竹山、竹溪、房縣幾個(gè)縣市，產(chǎn)地?cái)?shù)量占本次調(diào)查的七成以上(表1)。

表1 湖北北部各地區(qū)化石產(chǎn)地一覽表Table 1 The fossil-sites in northern part of Hubei Province

(2) 地層時(shí)代延續(xù)長(zhǎng)。區(qū)內(nèi)化石產(chǎn)地的地層時(shí)代廣泛、延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，古生代、中生代和新生代地層中均有化石產(chǎn)出[1]。其中古生界志留系、中生界白堊系、新生界古近系是北部地區(qū)化石產(chǎn)量最多的幾個(gè)地層單位(表2)。

表2 湖北北部各地區(qū)化石產(chǎn)地地層時(shí)代一覽表Table 1 The stratigraphic age of fossil-sitesin northern part of Hubei Province

(3) 化石類型齊全。調(diào)查區(qū)化石類型豐富，涉及的古生物化石類型涵蓋植物界、動(dòng)物界，原生動(dòng)物門、腔腸動(dòng)物門、軟體動(dòng)物門、腕足動(dòng)物門、脊索動(dòng)物門爬行綱、哺乳綱等10余個(gè)類型(表3)。

2 湖北省北部古生物化石集中產(chǎn)地

本次工作依據(jù)化石產(chǎn)地分布的空間密集性、時(shí)代連續(xù)性和古生物類型相關(guān)性，在省域北部圈定了4處古生物化石集中產(chǎn)地。其中第1處為全國(guó)重要保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地，后3處為本次工作劃定。

(1) 鄖陽(yáng)柳陂鎮(zhèn)青龍山晚白堊世恐龍蛋化石集中產(chǎn)地。該集中產(chǎn)地內(nèi)恐龍蛋化石埋藏量巨大，據(jù)保守估計(jì)化石總數(shù)在10 000枚以上，是中國(guó)17處恐龍蛋化石產(chǎn)地原地保存化石最多的地點(diǎn)；化石類型多樣，以圓化石的產(chǎn)地。

表3 湖北北部各地區(qū)化石產(chǎn)地類型一覽表Table 3 The types of fossil-sites in northern part of Hubei Province

注：*指含珊瑚、腕足等多門類

形蛋科為主[2],還包括假棱柱型蛋科、樹(shù)枝蛋科[3]的多個(gè)屬種；產(chǎn)化石層位多，一般有2～4小層，最多見(jiàn)到6個(gè)產(chǎn)化石(小)層，每個(gè)化石層層距0.5～1.5 m；化石保存好，蛋化石成窩狀分布，一般每窩3～20枚，其中一窩蛋多達(dá)100多枚(照片1)，世所罕見(jiàn)。目前該產(chǎn)地已建立“鄖縣青龍山恐龍蛋化石群國(guó)家地質(zhì)公園”，化石資源的開(kāi)發(fā)利用前景較好。

照片1 鄖陽(yáng)青龍山恐龍蛋窩
Photo 1 Dinosaur eggs in Qinglongshan of Yunyang

(2) 丹江口蒿坪鎮(zhèn)始新世哺乳類化石集中產(chǎn)地。該集中產(chǎn)地的化石種類豐富，迄今為止在區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物化石包括6目23種(照片2)；化石數(shù)量眾多，初步統(tǒng)計(jì)已出土的哺乳動(dòng)物化石在百件以上，目前在花溝等少數(shù)產(chǎn)地仍可見(jiàn)大量散落于坡積物中的哺乳動(dòng)物骨骼碎片，顯示在地層中還存在相當(dāng)豐富的化石埋藏；產(chǎn)化石層位清晰，經(jīng)前人研究整個(gè)盆地內(nèi)可分為早始新世玉皇頂組下、中、上段，中始新世大倉(cāng)房組、核桃園組等5個(gè)化石層[4]，可以與湖南衡陽(yáng)盆地、江西袁木盆地、山東新泰盆地的動(dòng)物群進(jìn)行廣泛對(duì)比；科學(xué)價(jià)值高，哺乳動(dòng)物多為始新世早—中期的原始類型，對(duì)哺乳動(dòng)物的親緣關(guān)系及相似門類的起源都具有啟示作用，而且該集中產(chǎn)地所在的東秦嶺地區(qū)屬于中國(guó)南北動(dòng)物群和古人類遷徙交往的過(guò)渡地帶，本地化石在科研價(jià)值上具有獨(dú)特的意義。

照片2 丹江口出土的哺乳動(dòng)物化石
Photo 2 Mammal fossils in Danjiangkou

(3) 鄖陽(yáng)梅鋪鎮(zhèn)李家溝恐龍化石集中產(chǎn)地。該集中產(chǎn)地化石分兩層保存于晚白堊世寺溝組地層中，以下化石層骨骼化石多且較完好，但因經(jīng)歷了搬運(yùn)作用，完整個(gè)體較少[5]。經(jīng)前人1997年發(fā)掘研究，推測(cè)產(chǎn)地埋藏著大小、種類不同的8個(gè)以上恐龍個(gè)體骨骼化石[6]。初步鑒定恐龍化石分屬鳥(niǎo)臀目的禽龍類，包括巴克龍和李家溝龍，及蜥臀目的蜥腳類，包括華北龍和鄖縣龍(照片3)，共計(jì)4個(gè)屬種，此外尚有一些其他待鑒定骨骼化石。2002年開(kāi)展的第二次發(fā)掘工作又獲得了新的化石材料。該化石集中產(chǎn)地是湖北迄今為止唯一的恐龍骨骼化石產(chǎn)地，填補(bǔ)了省內(nèi)該化石類型的空白。

照片3 鄖陽(yáng)李家溝出土的鄖西龍裝架骨骼化石
(引自《湖北地質(zhì)公園》，2013)
Photo 3 Dinosaur fossils in Lijiagou of Yunyang

照片4 鄖西湖北口產(chǎn)出的蕨類植物(上)和珊瑚化石(下)
Photo 4 Pteridophyte fossils and polypite fossils in Hubeikou of Yunxi

3 湖北省北部古生物化石保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用建議

經(jīng)本次調(diào)查認(rèn)為，湖北省北部有開(kāi)發(fā)利用情況較好的古生物化石產(chǎn)地，同時(shí)其中的化石資源得到了有效的保護(hù)，主要有鄖縣青龍山恐龍蛋化石群國(guó)家地質(zhì)公園、鄖西天河省級(jí)地質(zhì)公園、鄖西白龍洞古人類遺址、鄖縣梅鋪古人類遺址等。其中鄖縣地質(zhì)公園通過(guò)監(jiān)控、人工巡防等措施，有效遏制了當(dāng)?shù)貛啄昵氨I掘恐龍蛋的現(xiàn)象。可見(jiàn)，地質(zhì)公園的建立及合理地開(kāi)發(fā)地質(zhì)旅游資源，對(duì)古生物化石的保護(hù)具有積極的促進(jìn)作用。

而湖北省北部地區(qū)更多的化石產(chǎn)地尚未得到合理有效的開(kāi)發(fā)與保護(hù)，面臨著被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，威脅因素主要有自然風(fēng)化(約占60%)、農(nóng)作物耕作(約占20%)、人為盜掘(約占10%)、建筑物壓覆(約占5%)和其它因素(約占5%)等。鑒于此，筆者建議對(duì)前述3處古生物化石集中產(chǎn)地進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)，同時(shí)推動(dòng)保護(hù)工作的進(jìn)行。

(1) 申報(bào)丹江口“國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地”。本次調(diào)查劃定的丹江口蒿坪鎮(zhèn)始新世哺乳類化石集中產(chǎn)地位于十堰市丹江口市境內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)原建立有“石鼓太極峽省級(jí)地質(zhì)公園”，以丹霞地貌、峽谷地貌、巖溶地貌等地質(zhì)遺跡景觀為主，古生物化石資源尚未引起足夠的重視。丹江口市是中國(guó)南水北調(diào)中線工程水源地，合理劃定自然保護(hù)范圍，適當(dāng)開(kāi)發(fā)綠色旅游資源對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)厮h(huán)境保護(hù)、提升庫(kù)區(qū)移民經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。

丹江口古生物化石研究歷史悠久，自上世紀(jì)二、三十年代就先后有中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、河南省地質(zhì)局等單位或個(gè)人在當(dāng)?shù)亻_(kāi)展過(guò)研究，迄今在區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物化石點(diǎn)近10個(gè)，出土量相當(dāng)可觀，其中包括一些個(gè)體比較完整的哺乳類骨骼化石。此外，丹江口李官橋盆地內(nèi)白堊紀(jì)—古近紀(jì)地層剖面出露完整，界線清晰，研究程度高。以上基本滿足了申報(bào)“國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地”的條件，建議丹江口市積極謀劃，開(kāi)展申報(bào)“國(guó)家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地”的可行性研究，為促進(jìn)當(dāng)?shù)毓派锘Y源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

(2) 整合鄖陽(yáng)地區(qū)恐龍蛋、恐龍骨骼、古人類等化石資源，聯(lián)合打造“恐龍故里 人類老家”旅游品牌。本次工作劃定的“鄖陽(yáng)梅鋪鎮(zhèn)李家溝恐龍化石集中產(chǎn)地”與“鄖縣青龍山恐龍蛋化石群國(guó)家地質(zhì)公園”、“鄖縣人”、“梅鋪人”古人類遺址屬同一行政區(qū)劃范圍，空間距離不遠(yuǎn)，其中青龍山產(chǎn)出巨量的恐龍蛋化石，保護(hù)開(kāi)發(fā)利用情況好，但迄今未發(fā)現(xiàn)恐龍骨骼化石；梅鋪則填補(bǔ)了當(dāng)?shù)啬酥潦?nèi)恐龍骨骼化石產(chǎn)地的空白。將梅鋪鎮(zhèn)李家溝爬行類動(dòng)物化石集中產(chǎn)地納入國(guó)家地質(zhì)公園管理范圍，不僅有利于兩地開(kāi)展對(duì)比研究，也有利于當(dāng)?shù)氐目铸埢Y源保護(hù)，聯(lián)合打造鄖陽(yáng)的“恐龍故里 人類老家”旅游品牌。

(3) 鄖西湖北口鄉(xiāng)坎子山省級(jí)地質(zhì)公園提檔升級(jí)。本次工作劃定的“鄖西湖北口鄉(xiāng)石炭紀(jì)三胚層動(dòng)物及高等植物化石集中產(chǎn)地”位于鄖西縣湖北口鄉(xiāng)境內(nèi)，地處鄂、陜兩省交界部位，地域較偏僻，交通不方便，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，是湖北省農(nóng)村扶貧工作的重點(diǎn)方向之一。近年來(lái)，該鄉(xiāng)結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)，著力發(fā)展鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)業(yè)，建立了“湖北口省級(jí)地質(zhì)公園”，吸引了當(dāng)?shù)丶吧倭客獾赜慰驮诠?jié)假日進(jìn)山游覽，對(duì)拉動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)起到了一定作用，但囿于景觀類型單一、旅游體驗(yàn)不佳，未能很好地發(fā)揮地質(zhì)公園的功能。