莱芜市古生物化石类型及分布特征

张宪尧， 薛 林，赵 坤， 郭文强， 孙彦伟， 韩玉珍

(1.山东省物化探勘查院， 山东 济南 250013；2.山东省莱芜市国土资源局， 山东 莱芜 271100;3.山东省莱芜市环境保护局， 山东 莱芜 2711004)



莱芜市古生物化石类型及分布特征

张宪尧1，2， 薛 林3，赵 坤2， 郭文强2， 孙彦伟1， 韩玉珍1

(1.山东省物化探勘查院， 山东 济南 250013；2.山东省莱芜市国土资源局， 山东 莱芜 271100;3.山东省莱芜市环境保护局， 山东 莱芜 2711004)

指出了莱芜市古生物化石资源丰富，是山东省古生物化石重要分布区之一。阐述了莱芜市古生物化石的类型、分布及资源特征，分析了其具有极高的美学观赏价值和收藏价值。

古生物化石；分布特征；价值分析；莱芜市

1　引言

古生物化石是极其宝贵的地质遗迹资源，是研究生命起源、演化、古生态、古环境、古地理变迁及地层划分对比不可替代的重要依据[1，2]。莱芜市寒武纪及奥陶纪地层十分发育，以碳酸盐岩为主的开阔台相、浅海—潮间带的海相沉积，不仅分布面积大、地层连续完整，而且地层中赋存的古生物化石也十分丰富[3]。全市地层发育较为齐全，仅缺失三叠系；除新太古代泰山岩群和第四系未发现化石外，由老到新，寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、古近系及新近系均不同程度发育古生物化石。

2　主要化石类型及分布

根据区调、钻孔资料及古生物化石调查研究成果，莱芜市境内古生物化石主要有三叶虫、叠层石、鱼类、腕足类、头足类、植物化石、牙形石、瓣鳃类、介形虫及蜓类等10种类型[5，6]。 其中三叶虫化石是莱芜市的典型古生物化石，其次为较大面积的柱状叠层石藻柱体景观化石[4]。

2.1三叶虫化石

三叶虫属节肢动物门，由于其种类和数量繁多成为古生代海洋霸主。绝大多数底栖游移生活，少数钻于泥沙中或漂游生活，身体扁平，背侧披以坚固的甲壳，腹侧为柔软的腹膜和附肢，背甲被两条背沟纵分为一个轴叶和两个肋叶，自前而后横分为头甲、胸甲和尾甲。

开始出现于早寒武世，寒武纪占据统治地位，奥陶纪地位稍减，滞留至二叠纪急剧衰退，至二叠纪末全部灭绝。早寒武世三叶虫头大、尾小，胸节多，头鞍长、锥形鞍沟显著，眼叶发育，靠近头鞍，胸节肋刺发育；中、晚寒武世，尾甲变大，多为异尾型，胸节数减少，头鞍较短，多具内边缘，眼叶较小；奥陶纪三叶虫，尾甲更大，多为等尾型甚至大尾型，胸节数量减少为8～9节，头鞍向前扩大，鞍沟、背沟不发育。

三叶虫化石是莱芜市境内分布的典型的化石类型，主要赋存于寒武纪馒头组、张夏组、崮山组及炒米店组地层中，在石灰岩岩层中尤为富集。

2.2叠层石

叠层石是藻类生活状况及自然条件的周期变化形成的原生亮暗层理，中元古代是地史上叠层石最繁盛的时期，其分布广泛、形态多样；后骤然衰落，古生代寒武纪至泥盆纪叠层石数量和分布范围有限，但仍不难见到；泥盆纪以后叠层石很少见到。

莱芜市叠层石时代均为寒武纪，赋存地层为上寒武统炒米店组灰岩、白云岩；主要在莱芜市颜庄镇柳桥峪、九龙山、牛马庄一带分布，分布面积较大，形成较为可观的藻柱体景观。叠层石平面呈圆心状、柱面呈叠瓦状。

2.3鱼类化石

莱芜市鱼类化石主要是临朐鲅、鲱科鱼类。分布于莱芜市西部杨庄镇的大桥沟、胡家宅，方下镇的沟头、龙口西村一带；赋存层位为新近纪临朐群山旺组硅铝质泥岩及硅藻土中，泥岩中富含介形虫、鱼和植物化石，具有重要的研究价值。

2.4牙形石

牙形石(刺)是一种未知的营自由泳生活的海生生物死后的硬体部分，多呈尖齿或者锯齿状；个体微小，一般在0.1～0.5 mm之间，属微体化石，主要成分为磷酸钙。

牙形石个体微小，数量众多，演化迅速，始于前寒武纪晚期，初始牙形石构造原始，种类单调，晚寒武世进一步演化，之后经历奥陶、泥盆纪两个鼎盛时期，志留、二叠纪种类单调，三叠纪属种和数量回升后，至三叠末灭绝；历经3亿年的演化，使其成为标准化石，广泛分布于世界各地的海相沉积中，是地层划分对比的重要依据。

莱芜市寒武纪地层，特别是中、晚寒武世地层和奥陶纪地层中牙形石密集发育，基本能代表华北中、上寒武统牙形石动物群面貌，并能进行世界性的对比。作为生物地层带化石的牙形石共计13种。

2.5头足类化石

头足类为软体动物门头足纲所有种类的统称，最早出现于晚寒武世，全部都为海生，肉食性，海底爬行或游泳；身体两侧对称，分头、足、躯干三部分，头部发达，两侧有一对发达的眼，足部生于头部，进化为腕和漏斗，故称头足类；具外壳，形状分为直形、弓形、环形及旋卷形。

莱芜市境内，头足类生物化石主要分布于晚寒武世晚期至奥陶纪地层中，受沉积条件变化影响，化石富集程度和保存状况显示了横向的极不稳定性；已发现的化石点为钢城区小上峪、苗山镇上佛羊村及颜庄镇张家岭村。莱芜市头足类化石其类型主要为鹦鹉螺超目角石类，共计23种。化石主要分布5个层位，即寒武纪炒米店组近顶部、奥陶纪三山子组、马家沟群的北庵庄组、五阳山组和八陡组，相应形成5个化石层。

2.6其他古生物化石

莱芜市寒武、奥陶纪地层中，除富含三叶虫化石、头足类化石和牙形石化石外，还有双壳类、瓣鳃类等大化石赋存，而且有的层位较富集，形成化石密集层。南梨沟、南冶、西港、颜庄、里辛镇、莱芜钢厂一带分布有石炭、二叠纪地层，其中石灰岩中含丰富的蜓类化石，是地层划分对比的主要依据；另外煤系地层中含丰富的植物化石。

3　古生物化石资源特征

3.1古生物化石类型丰富，受地层控制空间分布规律明显

莱芜全市10种古生物化石类型受地层沉积控制，其分布与时代地层分布一致；寒武纪地层中主要赋存三叶虫化石、叠层石、牙形石及部分双壳类化石，以南部牛泉镇、颜庄镇、和庄镇一带较为富集；奥陶纪地层主要发育头足类及部分牙形石化石；主要分布于莱芜盆地东缘、南缘及北部口镇一带，石炭-二叠纪地层中以蜓类、植物化石为主，主要分布于钢城区颜庄镇南冶、南梨沟一带；古近纪地层中以介形虫及孢粉化石为主，以莱城区桑园一带为主；新近纪地层中以介形虫和鱼类化石为主，主要出露于莱芜市西部方下镇胡家宅、龙口西村一带。[5，6]

3.2古生物化石资源类型以三叶虫为主，化石极为富集

全市地层出露面积中60%的为寒武纪地层，发育大量的三叶虫化石，其种属多、门类齐全；并且保存良好，特征明显，易于鉴定。目前境内已发现120个属种，归为36个科6个目；化石极为富集，尤其以颜庄镇九龙山寒武纪张夏组地层及牛泉镇圣井一带崮山组地层中最为典型；九龙山寒武纪张夏组地层中首次发现并被选作模式标本的古生物化石共计26个，列属18个属，16个科，5个目，作为命名属的模式种6个，模式化石的20个；牛泉镇圣井一带的崮山组地层以“燕子石”和完整的德氏虫化石为特征，三叶化石个体完整，特征明显。

3.3地质遗迹丰富，科研、科普与观赏价值显著

颜庄镇九龙山地区出露山东省乃至华北地区最完整的寒武系地层剖面，该地发现的模式化石为国家一级重点保护化石；地层内丰富的三叶虫化石为研究地层演化和中国南北地层对比提供了依据，具有重要的地质意义和科研价值；该地区出露大面积的炒米店组叠层石化石，平面呈同心圆状，剖面具叠瓦状，是具观赏价值的地质遗迹；颜庄镇牛马庄黄羊山牙形石对于研究寒武系中、上统和奥陶系，特别是对于厘定寒武系和奥陶系的界线意义重大，也是当前与国际地学接轨的重要古生物化石。方下镇龙口西村出露山旺组地层，化石类型以临朐县山旺组中最常见的临朐鲅化石为主，该地区对丰富山旺组生物群和山旺化石博物馆的内容、弥补临朐县山旺组遭到破坏所带来的损失具有重要意义。

4　化石的价值分析

莱芜市三叶虫化石以形态完整，分布密集而成为地方特色的化石。其种类丰富，物种齐全，尤其是被当地称作燕子石的蝙蝠虫，形如飞燕、状若翔蝠、温润如玉、色泽古雅、叩有铜声、抚如凝脂、纹彩特异、富有天趣，极具收藏价值和观赏价值。[6，7]在牛泉镇圣井村至刘家省至范庄一带分布完整的三叶虫化石层位，所含三叶虫化石为德氏虫、孟克虫、圆劳伦斯虫及球接子。德氏虫及孟克虫保存较为完整，一般为(3～6)cm×(2～4)cm。如此个体较大形态完好的德氏虫在山东省甚至全国极为稀少，因此极具收藏价值及科学研究价值。

古生物化石是保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹，利用化石确定地层时代，能够为生物进化提供证据；各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征，因此古生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。而莱芜市寒武系地层中赋存的丰富的三叶虫化石，其种类繁多，形态完整对三叶虫的演化及地层对比等古生物研究具有重要的科研价值。

5　 结语

笔者详细介绍了莱芜市的主要古生物化石的种类，主要有三叶虫、叠层石、鱼类、腕足类、头足类、植物化石、牙形石、瓣鳃类、介形虫及蜓类等类型，并介绍了其资源特征，是珍贵的不可再生的地质自然遗产，具有良好的收藏价值及科学研究价值。

[1]刘怀书，游文澄，刘书才，等. 山东寒武纪生物底层[J]. 山东地质,1987,3(1):9～33.

[2]张海燕，冯克印，张岩. 济宁市古生物化石分布特征及保护[J]. 中国人口·资源与环境，2016,26(5增):309～311.

[3]莱芜市人民政府. 莱芜市古生物化石保护规划(2013-2020年)[R]. 莱芜：莱芜市人民政府办公室，2016.

[4]肖广玲. 莱芜市古生物化石调查、评价报告[R]. 济南：山东省第一地质矿产勘查院，2016.

[5]于学峰，杜圣贤，张增奇，等.山东省底层古生物工作研究新进展[J].山东国土资源,2014,30(3): 24～30.

[6]杜圣贤，刘书才，张增奇，等. 山东省古生物化石保护规划研究[J]. 山东国土资源,2013,29(5):1～9.

[7]蒙永辉，王集宁，于得芹. 山东省重要地质遗迹自然区划研究[J]. 山东国土资源,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

张宪尧(1985—)，男，高级工程师，主要从事地质调查与矿产勘查、地质环境保护相关工作。

薛林(1984—)，女，高级工程师，博士，主要从事环境保护相关工作。

Q911

A

1674-9944(2016)16-0203-03