硅化木--不可再生的自然遗产

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一、硅化木--不可再生的自然遗产

    植物遗体化石之一的硅化木以及各种植物、无脊椎动物、脊椎动物化石和遗迹化石，都属于不可再生的自然遗产，必须人人爱护，严加保护。

    严格地说，硅化木及生物化石应当属于那些没有经过人为移动，保持原产地地质特征的地质体，它与四周的地质现象构成有机的组合，它记录了各地质时期的各种地质信息，运用这些信息的综合分析，取得有益于人类进步的各种取与求，运用这些信息促进人类的生存、发现与发展。

    “古生物化石指是人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球历史的鉴证，是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物，它是重要的地质遗迹，是我国宝贵的不可再生的自然遗产。”（摘自国土资源部地质环境司《中国重要的古生物化石产地及其保护》李明路）

二、原生地硅化本的研究价值

    硅化木一般都是高大乔木的石化部分残留体，从硅化木中我们可以获得大量当地、当时及一段年代的古气象资料，如太阳光照、光照长短，雨水多少，丰沛程度，千百年气候变化，植物群落组合，地域间变化关系，经纬度变化关系，地史变化变迁规律。

    对生长在温带硅化木树干上的年轮，可清晰的数出其一圈圈的年轮，每一圈为一年形成层，对生长在热带树干上的年轮，由于气候季节性变化小，形成层参生的细胞没有什么差别，硅化木上一圈圈的年轮也就不太清晰了。

    硅化木茎干上的年轮，在茎干的韧皮部内侧有一圈细胞生长特别活跃，分裂也极快，促使形成新的木材和韧皮组织称为形成层，形成层增多树干变粗壮，季节变化反应在形成层的变化。相应树种区域性形成层变化规律，是研究古气候的必备资料。

    通过对硅化木残余结构分析，从年轮特征可判断出春夏季节是树木生长的旺季，形成层的细胞分裂快、生长快，产生的细胞体积大，细胞壁薄，纤维少，输水导管多，颜色浅，质地疏松称为早材。秋冬季节是树木生长的弱季，形成层的细胞分裂慢、生长慢，产生的细胞体积小，细胞壁厚，纤维多，输水导管少，颜色深，质地紧密称为晚材。早材与晚材构成一圈便是年轮，从年轮中的细微变化关系可推测那一时段的冷暖变化规律。

    从出露硅化木树种的分布，赋生的的地质构造单元及地层，在某些方面可以推测出当时的古气侯变化，海陆变迁。

    如银杏，它是我国特有的高大乔木，现今国外十分稀少，但在一亿多年前地球上银杏则广为分布，由于古气候的变化，地壳运动使银杏都埋入地下，部分形成硅化木化石。从银杏分布的一个侧面，反映出古气候的变化规律。

    如水杉，在一亿多年前的上白垩纪时代，在北极圈广为分布，上白垩纪时代的北极圈气侯温和，不象今日冰雪覆盖，水杉石英硅化木常在该地域中出现。新生代中期气候、地质条件的变迁，水杉逐向欧州、亚州、北美扩展并称霸一时，又在这些地域留下无数的水杉硅化木化石，但到了第四纪大陆冰川密布，气候异常寒冷，欧州、北美水杉灭绝，水杉硅化木化石也不覆存在。但当时中国的第四纪冰川具分散、不连片特点，在沟谷中仍生长着，水杉逃过了冰川的刼难而保存到现代，这时的欧州、北美冰川连片分布，水杉失去了得以生存的环境而消亡，水杉硅化木化石也不覆存在。

    地质学家李四光先生是研究世界第四纪冰川的开拓者，在我国第四纪冰川发现于江西庐山，水杉的分布与第四纪冰川的分布息息相关。

    1941年在四川万县磨刀溪发现三颗稀有松柏类植物，后来又在湖北东部的利川县发现几百株同样的植物，当时并不知道属珍贵的水杉，查阅世界各国的植物文献也毫无记载，更不知归属哪一种、哪一属，经历了四年，直到1945年才确定为松柏类中的孑遗植水杉，水杉成了活化石，现今生长的水杉与水杉硅化木成为二十世纪植物中的重要发现。

三、地史时期的植物遗体化石

1、地质年代

    硅化木化石是在漫长的地质历史时期，在特殊的地质环境下形成的乔木、灌木树干、树根植物遗体化石。

    我国幅源辽阔，从元古代到新生代各个地层发育齐全，经历了长达数十亿年的地质历史时期。生物起源从震旦纪算起至今也有八亿余年,据河北蓟县某地变质岩中锆英石同位素年龄测定达三十六亿年，而人类历史仅五十万年。

    各地质时代及相关年代如下：

2、植物遗体化石

    浩翰宇宙中一颗尉蓝色星球，沦海桑田，海陆变迁，当我们翻开地球上那似“书本”状厚厚的沉积岩时，生物活动的遗体、遗迹，一页页地记录下我们这个星球的变化。

    在元古代震旦纪，白云岩、磷块岩中出现的巨环藻、叠层石化石，以及寒武纪陡山沱时期的生物第一次大爆发，古生代开始在碳酸盐岩中普遍出现的以蓝绿藻构成的层纹石、迭层石、核形石，在二迭纪煤系地层粘土页岩中，则开始出现了保存完好炭化了的各类植物叶片化石。

    植物逐渐演化进化从胞子植物到被子植物，从大羽羊齿(厥类)植物到二迭纪开始出现高大的乔石如鳞木、栌木，中生代时期尤其是侏罗纪、白垩纪大量的松、柏、水杉、银杏，桫椤，给当时称霸地球一时的恐龙世界提供了丰富的食源。

    地质历史时期的山麓、湖相盆地，大河出海口的三角洲，滨海沉积区，为原始丛林的生长构筑了天然集中连片的条件，在各种地质灾害作用下又深埋了这些丛林，植物树干、树根及树叶在地下随着时间的变化，上覆土层(岩层)温度、压力的改变，部分处于还原条件下，有的炭化后形成煤(烟煤，烟煤经变质作用形成无烟煤)、炭质页岩，有的在氧化环境下有机质荡然无存。而另外，也有很少部分植物树干、树根在特定的地质条件下，产生硅化作用使树木变成了硅化木化石。