植物化石的发现及其重要意义分析

    金孝鲜

    【摘要】植物化石是其中最为重要的一种化石类型，世界各地都发现了不同的植物化石，每种化石均具有重要意义和价值。现本文以尚志彩色植物印痕化石群这两个较为典型的植物化石发现为例，探究其所具有的重要意义，仅供参考。

    【关键词】植物化石；发现；彩色；意义

    所谓植物化石，就是指在岩石中存留的植物的遗骸，化石的形成需要经过几千万年甚至几亿年才能形成，是地质界、古生物界、历史界等多个学科领域中宝贵的资源。2013年，黑龙江省尚志市首次发现了彩色的植物化石，这在业界内引起了极大的轰动，也是一次非常惊人的发现，具有重要研究意义。

    一、尚志市彩色植物化石的发现

    尚志市的石嘴山，紧邻市区，位于尚志市郊的偏东南部。2013年9月21日，尚志市文物管理所的文物工作者，在野外文物调查时，偶然在石嘴山西北处的小山坡上，发现了一处非常显著的沉积地貌。小山坡经当地村民长年取土挖掘，凸凹不平。也正是被挖掘，才让该地的沉积层次突显出来，尤为惹眼。黑龙江省博物馆研究员仔细观看了实物及大量现场、化石图片，并将部分资料上传给北京知名古植物专家进行会商。经初步鉴定，尚志市石嘴山发现的这批化石属植物印痕化石，化石中有针叶、阔叶、蕨类、裸子等古植物10余种。之后经深入踏勘，竟然发现了这里被挖掘过的破损石层中，藏有罕见的植物叶片印痕化石。几经发掘，已采集到500多片清晰美丽的植物叶片印痕化石。量之大，种类之多，令专家震惊。经省文化厅组织有关专家初步鉴定，认为被发现的植物化石大概具有如下特征：一是印痕化石的量大，种类多，石化程度高。二是大部分印痕化石具有色彩，如同彩绘，美丽鲜艳。三是出土的球状果实非常完整，且呈立体状态，属国内首例。四是发现了几种已经消亡了的植物叶片和一呈茄子状的被子植物果实。五是化石产地的沉积地貌特点鲜明，具有特殊性。经有关专家进一步研究确认，这些植物被掩埋时应在秋季，其地质年代的气温比现在偏高。从大部分印痕叶片化石可以看出，叶片已经长成，且带有深黄褐色，已接近落叶时节。采集到的多件植物果实化石也能证明，被掩埋时果实已经成熟，理应在秋季。在采集的叶片化石之中有几种植物的叶片长达20cm以上，是该区域现在的植物中所没有的。这说明可能是气候变冷的缘故，让这些大叶片的植物逐步消亡。可见当年这里植物种类繁多，枝繁叶茂，是一个不折不扣的“宜居地”。专家初步断定，这些化石有针叶、阔叶、蕨类、裸子等古植物10余种。从这些化石种类来看，属裸子植物和被子植物并存，其地质年代应在中生代的白垩纪，距今约1.4-0.9亿年。另外，化石中的两颗精美、完好、呈立体状的松柏类古植物球果尤其难得，科研价值极高，该批化石具体生成年代尚需相关权威专家进行研究确定。尚志市郊发现的古植物化石群，数量之大国内十分罕见。这些化石极为珍贵，对该区域以及我省的古地理、古气候及古环境研究具有极为重要的意义。

    二、植物化石产出层位

    植物化石见于尚志市市郊的偏东南部，该组主要为一套海相不纯碳酸盐岩沉积，厚约一百三十余米，与下伏竹杆坡组为连续沉积，与上覆赖石科组则呈假整合接触。按岩性这个组可分3个岩性段：一段为深灰色、灰黑色泥质灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩，含铁锰质和大量锰结核，盛产海生爬行动物、海百合、双壳类、菊石等，厚约12m；二段为灰色中层—中厚层状砂质灰岩、泥质灰岩，层间常夹钙质泥岩，化石较一段明显减少，主要有双壳类、菊石、海百合茎等，厚91m；三段为灰色薄层状砂质灰岩、泥质灰岩、局部夹钙质泥岩，含化石较少，厚33m。植物化石均产于一段的中上部，与海生爬行动物共生。

    三、植物埋藏环境分析

    植物埋藏状况是恢复古植物生活环境的重要步骤之一。尚志市彩色植物化石生物群中的植物化石为陆生植物是肯定的，它们显然是由异地搬运而来的，属异地埋藏。但值得注意的是，这些植物通常保存较好，如E.cf.arenaceus茎干完整，节、肋与沟明显可见，材料远优于国内外同类标本；C.sarrani的3块标本均为末次羽片，裂片都未脱落，有的标本还保留羽轴之柄。由此推测它们虽经水流搬运，但搬运的距离不会太远。就上列植物的生活习性而言，E.cf.arenaceus是一种喜湿的植物，其茎干粗大，直径超过15cm，高估计2m以上，半灌木状，受精需借助于水，这些植物当时可能生长在陆地河、湖水体边缘或沼泽地带，与其他植物一起组成岸边灌木丛。C.sarrani属苏铁类或种子蕨类，为低地湿生—半湿生的植物，它当时可能分布于水域附近比较平缓的湿地或相对潮湿的低缓山坡。从植物化石搬运的距离不会很远和化石保存尚好分析，一方面上述的陆地水域估计离海岸较近，海岸附近也没有高山峻岭，另一方面植物的埋藏地可能为一相对开阔的海湾或海槽，海湾内风浪不大，海水平静，而植物化石就是从距海岸不远的陆地随着河流或小溪的流水带到海湾或海槽而沉积下来的。参考当地晚三叠世时地处南盘江海槽边缘，其北西、南东两侧均有山地和古陆分布，这与植物化石所指示的古地理环境基本一致。

    四、植物年轮与气候变化

    彩色植物茎干可见年轮或生长轮，以往尚无相关报道。此次在发现一块植物茎干标本，横断面具十分清楚的年轮，经统计至少有20轮。众所周知，年轮的形成是由于植物形成层环周期活动的结果。一般说来，春季形成层随着树液的活动而开始，嗣后很快活跃起来，细胞分裂快、生长也快，而冬季形成层活动较缓，细胞分裂慢、生长亦慢，从而导致头一年色深而致密的晚材与次年色浅而疏松的早材间差别明显而形成年轮。值得提出的是，在热带雨林地区，一年中几乎无季节之分，气候变化也不大，植物年轮则不明显或根本不出现。这次发现中，植物年轮的茎干化石的发现表明，晚三叠世早期，尚志市地区一年中气候四季有明显的季节变化。

    五、结束语

    综上所述，在现代古生物研究领域中，发现如此大规模的彩色植物化石群十分罕见，这也是黑龙江省古生物研究的一个重大发现。但是据专家研究表示，这种类似古化石在附近还可能会存在，还应进一步的勘探。彩色植物化石群的发现为黑龙江省的古地理、古气候和古环境的研究提供了非常宝贵的证据，具有极大的科研价值和科学意义。

    参考文献

    [1]中国化石植物志 第三卷 中国化石裸子植物[J].生命世界，2016（02）