寧夏中衛單梁山石炭紀植物化石

毛有明 趙亞 劉曉莉 楊卿 萬楊 魏麗馨 趙明

植物化石對于研究古地理環境、氣候、海拔等具有重要意義，中衛單梁山石炭系頁巖中含有較豐富的植物化石碎片，多為植物莖、干化石，局部炭化成黑色，大多能夠辨別其紋理，具有一定科學研究價值和觀賞價值。

中衛單梁山石炭紀植物化石產地距中衛市南西約66公里，行政區屬寧夏中衛市。地貌類型為衛寧北山山地，地形以低山為主。

區域構造屬騰格里早古生代增生楔、衛寧北山-香山晚古生代前陸-上疊盆地、衛寧北山褶斷帶。地層分區為阿拉善南緣地層分區、景泰-中寧地層小區。

出露的地層為石炭系臭牛溝組、靖遠組、羊虎溝組。

臭牛溝組：與下伏前黑山組和上覆靖遠組均呈整合接觸，主要由石英砂巖、泥巖、頁巖和灰巖組成。

靖遠組：與臭牛溝組連續沉積，與上覆羊虎溝組整合接觸。主要由石英砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖、泥灰巖、生物碎屑灰巖組成，含頭足類、腕足類、牙形石及植物化石，屬濱海沼澤相沉積。

羊虎溝組：與下伏靖遠組和上覆太原組均呈整合接觸。巖性以灰-深灰色粉砂質頁巖、黑色頁巖、灰、淺褐灰、淺黃灰色薄-中厚層細粒長石石英砂巖、石英砂巖為主，夾少量深灰色透鏡狀（含生物碎屑）灰巖、灰色粉砂巖及淺黃色粉砂質泥巖，含腕足類、頭足類、腹足類、雙殼類、牙形石和植物。

中衛市單梁山下石炭統臭牛溝組剖面（剖面來源：《寧夏回族自治區區域地質志》，1990年）層序如下：

上覆地層： 石炭系靖遠組（C1-2j）

平行不整合

石炭系臭牛溝組上段（C1c2） 厚度221.6m

17.灰黑色薄層鈣質粉砂巖夾鈣質中-細粒石英砂巖，夾1層灰黑色中厚層微粒灰巖 ? ? ? 82.55m

16.灰黃色中厚層含鈣質中-粗粒石英砂巖，底部含石英細礫 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?9.8m

15.灰黑色薄-中厚層鈣質粉砂巖夾鈣質中粒石英砂巖、灰黑色頁巖，下部夾劣質無煙煤1層。黑色頁巖中產植物Cardiopteridium spetsbergense ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?59.2m

14.灰黑色薄-中厚層鈣質粉砂巖，偶夾鈣質細粒石英砂巖薄層。粉砂巖中含直徑0.2-2mm之灰質團粒 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 58.0m

13.灰黃色中厚-薄層鈣質中粒石英砂巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?12.2m

石炭系臭牛溝組下段（C1c1） ?厚度271.1m

12.灰-灰黑色薄層-中厚層含鈣質泥巖夾鈣質中-細粒石英砂巖。泥巖中含灰質團粒和直徑1-2cm的不規則灰質團塊 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 71.0m

11.灰-灰黑色薄-中厚層砂質泥巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 22.0m

10.灰-灰黃色中厚層含鈣質中細粒石英砂巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?16.6m

9.灰黑色薄-中厚層鈣質粉砂巖，底部夾泥灰巖透鏡體。粉砂巖中含灰質團粒 ? ? ? ? ? ? 41.1m

8.灰黑色中厚層微粒灰巖與灰黑色頁巖互層 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 34.9m

7.灰黑色厚-中厚層灰巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?7.8m

6.灰黑色薄-中厚層微粒灰巖，中夾1層厚10cm之角礫狀灰巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?10.4m

5.灰白色含鈣質中-細粒石英砂巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3.6m

4.灰黑色中厚-薄層微粒灰巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?6.4m

3.灰白色厚層中-細粒石英砂巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 24.4m

2.灰黃-灰白色厚-中厚層鈣質細粒石英砂巖夾含泥質隱晶質灰巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 17.7m

1.灰黃-黃褐色礫巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 15.2m

不整合

下伏地層 泥盆系中寧組（D3z）

中衛市單梁山石炭系羊虎溝組剖面（剖面來源：《寧夏回族自治區區域地質志》，1990年）層序如下：

石炭系羊虎溝組上段（C2y3） ? ?厚度>596.4m

33.灰黃、磚灰、紫紅色薄-中厚層含泥質中-細粒石英砂巖，中、上部夾頁巖、粉砂巖等（未見頂）

>596.4m

石炭系羊虎溝組中段（C2y2） ? ? 厚度953.8m

32.磚灰色頁巖、粉砂巖夾灰-灰黑色含泥質中細粒石英砂巖。后者多以15-30cm厚的單層，均勻地夾于前者中。下部產植物化石Calamites sp.，Neuropteris sp.，Lepidodendron sp.，Cordaites sp.

953.8m

石炭系羊虎溝組下段（C2y1） ? ? 厚度333.7m

31.灰黑色頁巖夾灰黑色中厚-厚層粗-細粒石英砂巖，下部夾薄層無煙煤4層。產植物Neuropteris cf. gigantea， N. Pseudogiganter， Linopteris cf. neuropteroides， Trigonocarpus？sp.， Sphenopteris sp.，Cyclopteris（Linopteris？） sp.， Lepidodendron sp.

227.8m

30.灰黑色頁巖夾1層約2m厚之粗粒石英砂巖。產植物Neuropteris cf. kaipingiana， Sphenopteris sp.， Selenimyalina cf.dotti ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?50.1m

29.灰白-灰黑色粗-細粒石英砂巖夾少量灰黑色頁巖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?55.8m

整 ?合

下伏地層：石炭系靖遠組（C1-2j）

生物組合特征

據《寧夏回族自治區區域地質志》（1990年）、《1：20萬中衛幅區域地質調查報告》記載，本地含化石有：

1.臭牛溝組

植物：Cardiopteridium spetsbergense。

2.靖遠組

單梁山地區靖遠組未查閱到詳細的地層剖面，缺少化石文字記錄，但實際調查中發現了化石層位，詳細見后述。

3.羊虎溝組

植物：Calamites sp.， Lepidodendron sp.，Cordaites sp.，Neuropteris cf. gigantea， N. pseudogiganter，N.sp，N. cf. kaipingiana，Linopteris cf. neuropteroides， Trigonocarpus？sp.， Sphenopteris sp.， Cyclopteris（Linopteris？） sp.，Selenimyalina cf.dotti 。其中Lepidodendron ，Cordaites ，Sphenopteris屬于Sublepidodendron mirabile-Lepidodendropsis hirmeri 組合。

化石產出特征

單梁山化石產出地層為石炭系臭牛溝組、靖遠組、羊虎溝組，其中臭牛溝組化石較稀少，靖遠組化石豐富。經調查共發現3個化石點。

1.Ⅱ1-4化石點（野外編號ZdD-001）。坐標：E 105°22′11″，N 37°39′31″。本化石點出露地層為石炭系臭牛溝組，巖性為灰黑色頁巖夾深灰色薄層粉砂巖。頁巖呈灰黑色，表面風化呈灰色，頁片狀構造，泥質結構，巖石表面風化較破碎，頁理發育。粉砂巖呈深灰色，薄層狀構造，粉砂結構。

本點化石稀少，頁巖中偶見植物化石碎屑，均已炭化，紋理不清晰。科研及觀賞價值較低。

2.Ⅱ1-5化石點（野外編號ZdD-002）。坐標：E 105°21′57″，N 37°39′08″-E 105°21′59″ ，N 37°39′09″。本化石點出露地層為石炭系靖遠組，巖性灰黑色頁巖、細砂巖夾灰色薄層微晶質含砂生物碎屑灰巖。生物碎屑灰巖呈灰色，表面風化呈灰黑色，薄層狀構造，微晶質含砂結構，較破碎。約有5-6層，單層厚約2-15cm不等，呈透鏡體狀，尖滅再現，沿巖層走向東西斷續延伸100m，南北寬50m。內含豐富無脊椎動物化石，生物化石個體較完整，多富集于巖層層面，有腕足類、角石、頭足類、珊瑚等多種生物混合堆積。具有較高的科學研究價值和觀賞價值。

3.Ⅱ1-6化石點（野外編號ZdD-004）。坐標：E 105°21′23″，N 37°38′47″。本化石點出露地層為石炭系羊虎溝組，巖性為灰黑色頁巖夾深灰色中厚層中粗粒長石石英砂巖。頁巖呈灰黑色，表面風化呈灰色，頁片狀構造，泥質結構，巖石表面風化較破碎，頁理發育。長石石英砂巖呈深灰色，中厚層狀構造，中粗粒結構。

頁巖中含有較豐富的植物化石碎片，多為植物莖、干化石，局部炭化成黑色，大多能夠辨別其紋理。具有一定科學研究價值和觀賞價值。

作者單位：寧夏地質博物館