化石尋寶之旅

劉璐

如何開(kāi)啟“尋寶之旅”？

什么是化石？

化石是指保存在巖層中的某一地質(zhì)歷史時(shí)期的生物的遺體、生命活動(dòng)的遺跡以及生物成因（比如氨基酸、核酸等只能在生物體內(nèi)合成的有機(jī)物質(zhì)）的殘留有機(jī)物分子。一般有四種類型：實(shí)體化石、模鑄化石、遺跡化石、分子化石/ 化學(xué)化石。

如何發(fā)現(xiàn)化石？

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首先要找到目標(biāo)地區(qū)的地質(zhì)圖并查閱文獻(xiàn)資料，弄清楚自己要挖什么時(shí)期的化石，然后判斷這個(gè)地區(qū)方不方便發(fā)掘——巖石有沒(méi)有露出地表？是否被植被覆蓋？等等。也就是說(shuō)，我們要對(duì)這一地區(qū)的沉積環(huán)境以及巖石出露地表的情況有一定的了解。

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絕大多數(shù)化石都“藏”在沉積巖中。其中，化石含量多的沉積巖有頁(yè)巖、泥巖、砂巖等。事先了解巖石的種類，有助于順利開(kāi)啟“尋寶之旅”。

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到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)后，用準(zhǔn)備好的地質(zhì)工具認(rèn)真耐心地挖掘、尋找。祝你好運(yùn)哦！

如何挖化石？

由于生物化石是生物體被掩埋以后形成的，故一般都分布在巖層的層面上下。采集時(shí)要用地質(zhì)錘小心翼翼地敲擊巖層側(cè)面，輕輕鑿開(kāi)巖石夾層察看有無(wú)化石。不要用錘子亂打亂砸，以免破壞化石。

“巖石地層單位”和“年代地層單位”指的是什么？

巖石地層單位是根據(jù)地層的巖性特征，包括巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、變質(zhì)程度來(lái)劃分和對(duì)比不同地層的單位。主要巖石地層單位按級(jí)別大小分為群、組、段、層。

年代地層單位是根據(jù)地質(zhì)時(shí)代來(lái)劃分不同地層的單位，包括宇、界、系、統(tǒng)、階這六個(gè)從大到小的時(shí)間帶級(jí)別。

北京灰峪村化石之旅

不少人喜歡在節(jié)假日出游，出門之前也會(huì)做一些攻略，查詢當(dāng)?shù)氐穆糜尉包c(diǎn)和特色美食，但很少有人會(huì)去了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)背景和化石產(chǎn)地。要知道我國(guó)地大物博，化石產(chǎn)地廣布全國(guó)，幾乎每個(gè)省都有保護(hù)得較完好的化石產(chǎn)地。我和我的小伙伴們出發(fā)的第一站是首都北京，看看這里都有些什么化石。

初探灰峪村

我們的目的地是位于北京西郊的著名化石村——灰峪村。

灰峪村位于北京市門頭溝區(qū)軍莊鎮(zhèn)北面，是一個(gè)四面皆山的盆地式村子?？蓜e小看這個(gè)村莊，它的地質(zhì)現(xiàn)象可豐富了呢！一些高校的野外教學(xué)實(shí)習(xí)、自然教育機(jī)構(gòu)的親子活動(dòng)都會(huì)安排在這里，每到周末還能見(jiàn)到化石愛(ài)好者的身影。

灰峪村發(fā)育有典型的晚古生代石炭- 二疊系地層剖面，粉砂巖、泥巖中保存了大量陸生植物化石，如真蕨類、種子蕨類、楔葉類和石松類等植物。此外，據(jù)記載，灰峪村北還發(fā)掘了眾多大型哺乳動(dòng)物化石和嚙齒動(dòng)物化石?；矣宓幕４嫱旰茫扔袇^(qū)域地層對(duì)比意義，又有一定的欣賞價(jià)值。聽(tīng)到這里，你是不是很心動(dòng)呢？

很快，我們就到了目的地。一下車，就看到一排老房子。一家店鋪的招牌上還寫著“灰峪分銷店”，看起來(lái)有些年頭了。

我們此行的目的是尋找砂頁(yè)巖層中的植物化石。

在灰峪分銷店門前停車，帶著裝備，沿著一個(gè)緩坡往上爬，一路上可以看到家長(zhǎng)們帶著孩子參加科教活動(dòng)，大家戴著頭盔、護(hù)目鏡，手持地質(zhì)錘，很專業(yè)的樣子。繼續(xù)往前走，會(huì)看到一片上鎖的房子，據(jù)說(shuō)這是很多科教活動(dòng)的定點(diǎn)基地。房子旁邊有一座略陡的山坡上也有零星的幾個(gè)人拿著地質(zhì)錘敲著，看來(lái)灰峪村吸引了不少化石愛(ài)好者呢！

灰峪村主要有哪些化石呢？

接下來(lái)我們來(lái)了解一下灰峪村的地層背景吧。灰峪村的化石基本上產(chǎn)自太原組、山西組和石盒子組地層（組是巖石地層單位系統(tǒng)的基本單位）。

太原組原稱太原系，這個(gè)名字最早是由地質(zhì)學(xué)家翁文灝和葛利普在1992 年提出并命名的。太原組的形成年代距今約3 億年，由海陸交互相的頁(yè)巖夾砂巖、煤、石灰?guī)r構(gòu)成的旋回地層組成。

在北京地區(qū)，以灰黑色粉砂巖、頁(yè)巖為主，含有豐富的植物化石和海相動(dòng)物化石。在這里發(fā)現(xiàn)了大量的方格長(zhǎng)身貝、石燕、海百合莖、珊瑚及舌形貝（海豆芽） 等海洋動(dòng)物的化石，說(shuō)明當(dāng)時(shí)這里的環(huán)境主要是濱海和淺海。

山西組原稱山西系，這個(gè)名字最早是由外國(guó)學(xué)者在考察山西省太原市晉祠柳子溝時(shí)提出的。山西組是晚古生代陸相含煤地層，含有豐富的植物化石，如脈羊齒、楔羊齒、科達(dá)木、鱗木、輪葉、蘆木等化石。這些植物化石可以指示當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境主要是濱海沼澤，氣候濕熱、植物茂盛，具備良好的成煤環(huán)境。

石盒子組，創(chuàng)名于山西省太原市東山陳家峪石河子溝。這個(gè)組在北京軍莊火車站東側(cè)出露良好，在灰峪地區(qū)僅有一小點(diǎn)兒出露，植物化石也不太豐富。

熟悉完地層信息，我們就擼起袖子準(zhǔn)備開(kāi)挖了！

挖到寶貝了！

早就聽(tīng)說(shuō)這里最常見(jiàn)的就是蘆木化石，這不，剛來(lái)我就發(fā)現(xiàn)了一塊。

蘆木是一個(gè)廣義的屬名，既代表著古生代木賊目蘆木類植物莖的髓模化石屬名，又是古生代蘆木植物體的總稱。

我找到的這塊蘆木化石是分節(jié)的，可以看到縱肋和節(jié)下痕。蘆木在晚石炭世至二疊紀(jì)最為繁盛，廣布全球。

看到我找到了化石，我旁邊的小伙伴更積極了，熱情地?fù)]著地質(zhì)錘，很快他就找到了一塊“顏值”很高的化石——輪葉化石。

輪葉是古生代木賊目蘆木類的枝葉化石——枝葉對(duì)生，兩側(cè)對(duì)稱;葉輪生（就是說(shuō)輪葉像花瓣一樣輻射生長(zhǎng)），每輪葉6—40 枚，互相分離，大多數(shù)長(zhǎng)短相等;葉形多種多樣，主要有線形、倒披針形或匙形等。

看到我們找到了化石，其他小伙伴心急了。于是，我讓大家四散開(kāi)來(lái)，每人“占領(lǐng)”一塊地盤，爭(zhēng)取互不干擾，各找各的。這不，很快又有新“品種”出現(xiàn)了。它就是屬于種子蕨植物門的羊齒類植物。

種子蕨植物是古老的裸子植物，這類植物的化石大多數(shù)為大型羽狀復(fù)葉的化石，其形態(tài)與真蕨植物的葉幾乎無(wú)法區(qū)別，但因其生殖葉上長(zhǎng)有種子，故名種子蕨。該類植物體較小，為小喬木或灌木，也有藤本。種子蕨植物和真蕨植物的葉形十分類似，統(tǒng)稱為蕨形葉。蕨形葉分為很多種形態(tài)類型，常見(jiàn)的有扇羊齒型、楔（xiē）羊齒型、櫛（zhì）羊齒型、脈羊齒型、座延羊齒型和帶羊齒型等。

鑒定植物化石需要參考很多特征。在野外條件下，我們一般要考慮到不同級(jí)別的羽片（ 可將羽片理解為葉片） 的大小和著生方式、葉脈的分支方式等基本形態(tài)特征，再進(jìn)行室內(nèi)的文獻(xiàn)閱讀和圖版對(duì)比，才能將化石歸屬到準(zhǔn)確的位置。左圖這塊標(biāo)本雖然保存了很好的背腹面，但是葉脈保存情況很差，很難鑒定出具體的屬種。

大家都在埋頭工作，完全忘記已經(jīng)到吃飯的時(shí)間了。在這里也要提醒各位化石愛(ài)好者們，就算再心急，也要注意野外防曬和按時(shí)吃飯喲！

這次最遺憾的事情是沒(méi)有找到鱗木化石標(biāo)本，就在此簡(jiǎn)單給大家介紹一下吧。

鱗木是石松植物門鱗木目的典型代表，鱗木化石最典型的特點(diǎn)是葉痕為橫菱形、斜方形等，而且大小比較均勻。鱗木在石炭紀(jì)至二疊紀(jì)廣布全球。圖中的兩塊化石分別是采自內(nèi)蒙古大青山水晶溝的斜方鱗木和河北峰峰礦區(qū)的和村的貓眼鱗木。它們是不是很好辨認(rèn)呢？如果下次見(jiàn)到這樣的化石可要認(rèn)出來(lái)哦！

野外考察不僅僅是徒步游玩或欣賞風(fēng)景，更是親近自然、認(rèn)識(shí)自然的好機(jī)會(huì)。在大自然中，我們不僅能觀察地質(zhì)現(xiàn)象，了解地學(xué)知識(shí)，還能了解古生物都長(zhǎng)什么樣子，生活在怎樣的環(huán)境中。我的小伙伴們都說(shuō)，親手在巖層中敲出化石的感覺(jué)比在家看電視、玩游戲要棒多了！