中寧縣校育川石炭紀菊石、腕足類化石特征及研究意義*

寧夏回族自治區(qū)地質(zhì)博物館 魏麗馨，楊克成，毛有明，趙明，萬楊，黃顯文

化石是保存在巖層中地質(zhì)歷史時期的生物遺體及其遺跡，是研究地史時期生物界面貌及其發(fā)展規(guī)律最直接的證據(jù)，為生命的起源與生物的進化理論提供重要線索，對于探討地質(zhì)歷史時期的生物界及其演化，進行地層的劃分與對比，研究古環(huán)境、古生態(tài)等方面具有重要意義，并且可以揭示地球生態(tài)環(huán)境演化規(guī)律、為現(xiàn)代生態(tài)保護提供科學(xué)依據(jù)[1]。

一、區(qū)域地質(zhì)概況

中寧縣校育川距離中衛(wèi)市中寧縣南東約42公里，行政區(qū)劃屬中衛(wèi)市中寧縣，地貌屬于香山山地。區(qū)域構(gòu)造屬于衛(wèi)寧北山-香山晚古生代前陸-上疊盆地、香山褶斷帶。地層分區(qū)為阿拉善南緣地層分區(qū)、景泰-中寧地層小區(qū)。出露的地層為石炭系靖遠組，主要是由石英砂巖、粉砂巖、泥巖、頁巖、泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r組成，含頭足類、腕足類、牙形石及植物化石，屬于濱海沼澤相沉積環(huán)境。

靖遠組可進一步劃分為三個巖性段：下段為石英礫巖、砂礫巖及灰色粉砂質(zhì)泥（頁）巖，灰?guī)r含有菊石及牙形石化石；中段為頁巖、炭質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖夾石英砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r及煤線，灰?guī)r含有菊石、腕足類及牙形石化石，頁巖含植物化石；上段為頁巖、泥巖、炭質(zhì)頁巖、砂質(zhì)頁巖為主，夾淺石英砂巖、泥灰?guī)r透鏡體，灰?guī)r含頭足類、腕足類化石，頁巖含植物化石[2]。

二、區(qū)域研究現(xiàn)狀

1983年，楊逢清、鄭昭昌、劉志才在地球科學(xué)-中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報發(fā)表論文《寧夏衛(wèi)寧地區(qū)石炭紀菊石帶》，本文對采集于寧夏衛(wèi)寧地區(qū)石炭紀的大量菊石進行了系統(tǒng)描述和研究，建立了該區(qū)系統(tǒng)的菊石帶。1986年楊逢清在古生物學(xué)報上發(fā)表論文《寧夏中寧陳麻子井早石炭世晚期菊石群》，描述的菊石系采自中寧陳麻子井下石炭統(tǒng)頂部。寧夏地質(zhì)局地質(zhì)研究所地層組將這段地層命名為中衛(wèi)組。1987～1990年，寧夏地質(zhì)研究所鄭昭昌與區(qū)外專家合作，完成了《阿拉善地塊邊緣古生代生物地層及構(gòu)造演化》（朱鴻、鄭昭昌、何心一等，1987）、《寧夏中衛(wèi)校育川納繆爾期牙形石》（1988）、《鄂爾多斯盆地周緣的牙形石》（安太庠、鄭昭昌，1990）等一系列專題研究，對寧夏及鄰區(qū)古生代地層及菊石、筆石、牙形石等古生物化石進行了系統(tǒng)描述和研究，填補了我區(qū)古生物研究的空白。《寧夏回族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》（2017）全面系統(tǒng)的總結(jié)研究地層、巖石、地質(zhì)構(gòu)造及巖石圈結(jié)構(gòu)構(gòu)造等，補充更新了很多新資料，取得了一批新進展與新認識。

三、古生物組合特征

校育川靖遠組頂、底界線清楚，含有豐富的頭足類、腕足類、牙形石、植物等化石，研究程度相對較高[3-5]。據(jù)《寧夏回族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》[2]記載，校育川地區(qū)發(fā)現(xiàn)的化石有：

（一）菊石

Gastrioceras stenumbilicatum，G.listeri，G.wongi，Donetzoceras sp.，Anthracoceras sp，A.glabrum，Bilinguites superbilinguis，B.gracilis，B.rotiformis，B. rotindifolius，Cancelloceras pachygyrum，C.asianum，Gzheloceras sp.A，G.sp.B，Pleuronautilus sp.，Domatoceras quadratum，Kushanites rotalis ，Reticuloceras cf. instatum，Arkanites tenuicinctus，Ramocites divaricatus，Verneulites pygmaeum，V. parallelus，Retites ortivus，R.obsculus，Reticuloceras sp.，Eumorphoceras plummeri，Cravenoceras cf.leonoides，C. malhamense； 上 列 菊 石中 Eumorphoceras plummeri，Cravenoceras cf.leonoides是 Dombarites-Eumorphoceras帶化石。Reticuloceras cf. instatum，Retites ortivus，R. obsculus 是 Reticuloceras帶 化 石；.，Arkanites tenuicinctus，Verneulites pygmaeum，V.parallelus，Bilinguites superbilinguis，B. gracilis，B. rotiformis，B. rotindifolius，Cancelloceras pachygyrum，C.asianum，Ramocites divaricatus，Gzheloceras sp.A，G.sp.B，Domatoceras quadratum，Kushanites rotalis 是Bilinguites-Cancelloceras帶 化 石； Gastrioceras stenumbilicatum，G.listeri，G.wongi 是 Branneroceras-Gastrioceras 帶 化 石，Donetzoceras sp. 是 Maximites sinensis 帶化石。

（二）牙形石

Idiognathoides sinuatus；I.attenuate，I. corrugatus；Declinognathodus noduliferus inaegualis，Neognathodus symmetricus，N.kashiriensis；Gnathodus bilineatus bilineatus，Paragnathodus commutatus，P.mononodosus，其 中Idiognathoides sinuatus，I.attenuate，I.corrugatus為Declinognathodus noduliferus-D. lateralis-Idiognathoides sinuata帶 化石Neognathodus symmetricus，N. kashiriensis，Gnathodus bilineatus bilineatus，Paragnathodus commutatus，P. mononodosus是Gnathodus bilineatus bollandensis帶化石。

（三）植物

Paripteris gigantean，P.otozamioides，P.pseudogigantea，P.cardiopteroides，P.sp.，P.cf.otozamioides，cf.Mesocalamits cistiformis，Lepidodendron cf. volkmannianum，Cardiocarpus bicuspidatus，Trigonocarpus cf.andanensis，T.sp ,Potoniea adiantiformis， Aneimites sp.，Sphenopteris cf. parabaeumleri，Sph.sp.， Alloiopteris? sp.，Linopteris neuropteroides，L.brongniartii，L.densissima，L.cf.neuropteroides，Cyclopteris sp.，Sphenophyllum tenerrimum，Asterophyllites tenuifolius，A.sp.,Adiantites sp.，Pecopteris cf.aspera，Mesocalamites sp.，Sphenopteris sp.， 以上植物化石屬Mesocalamites cistiformis-Pecopteris aspera組合，此植物組合的時代當屬納繆爾期，這從與其共生的菊石帶（E-G1）可得到佐證，其組合特征與甘肅靖遠組至紅土洼組植物群相同，與陜西鳳縣草涼驛組植物群相似。

四、化石產(chǎn)出特征

本次工作在校育川化石產(chǎn)地，共發(fā)現(xiàn)化石點4個，化石以無脊椎動物、植物為主。

（1） 一 號 化 石 點，坐標E105°21′35″N 37°12′09″。化石賦存地層為石炭系靖遠組，巖性為灰黑色薄層狀砂質(zhì)泥巖，巖石表面風化呈黃褐色。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖層表面裂隙發(fā)育，較破碎。巖石產(chǎn)狀220°∠34°。巖層出露沿走向延伸約60m，寬約2m。巖石中含豐富腕足類化石，化石較完整，殼飾紋理清晰（如圖1-圖3）。具有較高科學(xué)價值及觀賞價值。這些化石對于研究該地區(qū)的生物演化、地層劃分有重要意義。

圖1 產(chǎn)于中寧上校育川石炭系腕足化石照片

圖2 產(chǎn)于中寧上校育川石炭系腕足化石照片

圖3 產(chǎn)于中寧上校育川石炭系腕足化石照片

（2） 二 號 化 石 點，坐 標E 105°22′13″ N 37°12′19″。化石賦存地層為石炭系靖遠組巖性為灰色薄層隱晶質(zhì)灰?guī)r。巖石中見少量腕足、菊石類化石。其中菊石個體較完整，可見完整個體（圖4、圖5），科學(xué)價值及觀賞價值較高。

圖4 產(chǎn)于中寧上校育川石炭系菊石化石照片

圖5 產(chǎn)于中寧上校育川石炭系菊石化石照片

（3） 三 號 化 石 點，坐 標E 105°21′58″ N 37°11′23″。化石賦存地層為石炭系靖遠組，巖性為灰黑色粉砂質(zhì)頁巖，巖石呈灰黑色，頁片狀構(gòu)造，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。以粉砂為主，含炭質(zhì)、泥質(zhì)等。巖石產(chǎn)狀220°∠28°。灰黑色粉砂質(zhì)頁巖中見植物化石，多為莖干碎片，碳化嚴重，科學(xué)價值一般。

（4） 四 號 化 石 點，坐 標E 105°21′50″ N 37°11′42″。化石賦存地層為石炭系靖遠組，巖性為灰-深灰色薄層石英砂巖，巖石表面風化呈紫紅色，薄層狀，露頭厚約1m，見豐富植物化石。化石分布較集中，多為莖干，可辨別其紋理。科學(xué)價值一般。

五、研究意義

本次工作發(fā)現(xiàn)的腕足、菊石化石都屬于無脊椎動物化石，完整度較好，雖然比較低級，但是硬體保存為化石的概率大，科學(xué)價值及觀賞價值較高，能夠為研究生命的起源與生物進化理論提供非常重要的化石證據(jù)，在研究地史信息、地層學(xué)及研究古環(huán)境、古生態(tài)等方面具有重要意義，同時可以揭示地球生態(tài)環(huán)境演化規(guī)律、為現(xiàn)代生態(tài)保護提供科學(xué)依據(jù)。