化石寻宝之旅

刘璐

如何开启“寻宝之旅”？

什么是化石？

化石是指保存在岩层中的某一地质历史时期的生物的遗体、生命活动的遗迹以及生物成因（比如氨基酸、核酸等只能在生物体内合成的有机物质）的残留有机物分子。一般有四种类型：实体化石、模铸化石、遗迹化石、分子化石/ 化学化石。

如何发现化石？

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首先要找到目标地区的地质图并查阅文献资料，弄清楚自己要挖什么时期的化石，然后判断这个地区方不方便发掘——岩石有没有露出地表？是否被植被覆盖？等等。也就是说，我们要对这一地区的沉积环境以及岩石出露地表的情况有一定的了解。

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绝大多数化石都“藏”在沉积岩中。其中，化石含量多的沉积岩有页岩、泥岩、砂岩等。事先了解岩石的种类，有助于顺利开启“寻宝之旅”。

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到达目标地点后，用准备好的地质工具认真耐心地挖掘、寻找。祝你好运哦！

如何挖化石？

由于生物化石是生物体被掩埋以后形成的，故一般都分布在岩层的层面上下。采集时要用地质锤小心翼翼地敲击岩层侧面，轻轻凿开岩石夹层察看有无化石。不要用锤子乱打乱砸，以免破坏化石。

“岩石地层单位”和“年代地层单位”指的是什么？

岩石地层单位是根据地层的岩性特征，包括岩石的颜色、成分、结构、构造、变质程度来划分和对比不同地层的单位。主要岩石地层单位按级别大小分为群、组、段、层。

年代地层单位是根据地质时代来划分不同地层的单位，包括宇、界、系、统、阶这六个从大到小的时间带级别。

北京灰峪村化石之旅

不少人喜欢在节假日出游，出门之前也会做一些攻略，查询当地的旅游景点和特色美食，但很少有人会去了解当地的地质背景和化石产地。要知道我国地大物博，化石产地广布全国，几乎每个省都有保护得较完好的化石产地。我和我的小伙伴们出发的第一站是首都北京，看看这里都有些什么化石。

初探灰峪村

我们的目的地是位于北京西郊的著名化石村——灰峪村。

灰峪村位于北京市门头沟区军庄镇北面，是一个四面皆山的盆地式村子。可别小看这个村庄，它的地质现象可丰富了呢！一些高校的野外教学实习、自然教育机构的亲子活动都会安排在这里，每到周末还能见到化石爱好者的身影。

灰峪村发育有典型的晚古生代石炭- 二叠系地层剖面，粉砂岩、泥岩中保存了大量陆生植物化石，如真蕨类、种子蕨类、楔叶类和石松类等植物。此外，据记载，灰峪村北还发掘了众多大型哺乳动物化石和啮齿动物化石。灰峪村的化石保存完好，既有区域地层对比意义，又有一定的欣赏价值。听到这里，你是不是很心动呢？

很快，我们就到了目的地。一下车，就看到一排老房子。一家店铺的招牌上还写着“灰峪分销店”，看起来有些年头了。

我们此行的目的是寻找砂页岩层中的植物化石。

在灰峪分销店门前停车，带着装备，沿着一个缓坡往上爬，一路上可以看到家长们带着孩子参加科教活动，大家戴着头盔、护目镜，手持地质锤，很专业的样子。继续往前走，会看到一片上锁的房子，据说这是很多科教活动的定点基地。房子旁边有一座略陡的山坡上也有零星的几个人拿着地质锤敲着，看来灰峪村吸引了不少化石爱好者呢！

灰峪村主要有哪些化石呢？

接下來我们来了解一下灰峪村的地层背景吧。灰峪村的化石基本上产自太原组、山西组和石盒子组地层（组是岩石地层单位系统的基本单位）。

太原组原称太原系，这个名字最早是由地质学家翁文灏和葛利普在1992 年提出并命名的。太原组的形成年代距今约3 亿年，由海陆交互相的页岩夹砂岩、煤、石灰岩构成的旋回地层组成。

在北京地区，以灰黑色粉砂岩、页岩为主，含有丰富的植物化石和海相动物化石。在这里发现了大量的方格长身贝、石燕、海百合茎、珊瑚及舌形贝（海豆芽） 等海洋动物的化石，说明当时这里的环境主要是滨海和浅海。

山西组原称山西系，这个名字最早是由外国学者在考察山西省太原市晋祠柳子沟时提出的。山西组是晚古生代陆相含煤地层，含有丰富的植物化石，如脉羊齿、楔羊齿、科达木、鳞木、轮叶、芦木等化石。这些植物化石可以指示当时当地的环境主要是滨海沼泽，气候湿热、植物茂盛，具备良好的成煤环境。

石盒子组，创名于山西省太原市东山陈家峪石河子沟。这个组在北京军庄火车站东侧出露良好，在灰峪地区仅有一小点儿出露，植物化石也不太丰富。

熟悉完地层信息，我们就撸起袖子准备开挖了！

挖到宝贝了！

早就听说这里最常见的就是芦木化石，这不，刚来我就发现了一块。

芦木是一个广义的属名，既代表着古生代木贼目芦木类植物茎的髓模化石属名，又是古生代芦木植物体的总称。

我找到的这块芦木化石是分节的，可以看到纵肋和节下痕。芦木在晚石炭世至二叠纪最为繁盛，广布全球。

看到我找到了化石，我旁边的小伙伴更积极了，热情地挥着地质锤，很快他就找到了一块“颜值”很高的化石——轮叶化石。

轮叶是古生代木贼目芦木类的枝叶化石——枝叶对生，两侧对称;叶轮生（就是说轮叶像花瓣一样辐射生长），每轮叶6—40 枚，互相分离，大多数长短相等;叶形多种多样，主要有线形、倒披针形或匙形等。

看到我们找到了化石，其他小伙伴心急了。于是，我让大家四散开来，每人“占领”一块地盘，争取互不干扰，各找各的。这不，很快又有新“品种”出现了。它就是属于种子蕨植物门的羊齿类植物。

种子蕨植物是古老的裸子植物，这类植物的化石大多数为大型羽状复叶的化石，其形态与真蕨植物的叶几乎无法区别，但因其生殖叶上长有种子，故名种子蕨。该类植物体较小，为小乔木或灌木，也有藤本。种子蕨植物和真蕨植物的叶形十分类似，统称为蕨形葉。蕨形叶分为很多种形态类型，常见的有扇羊齿型、楔（xiē）羊齿型、栉（zhì）羊齿型、脉羊齿型、座延羊齿型和带羊齿型等。

鉴定植物化石需要参考很多特征。在野外条件下，我们一般要考虑到不同级别的羽片（ 可将羽片理解为叶片） 的大小和着生方式、叶脉的分支方式等基本形态特征，再进行室内的文献阅读和图版对比，才能将化石归属到准确的位置。左图这块标本虽然保存了很好的背腹面，但是叶脉保存情况很差，很难鉴定出具体的属种。

大家都在埋头工作，完全忘记已经到吃饭的时间了。在这里也要提醒各位化石爱好者们，就算再心急，也要注意野外防晒和按时吃饭哟！

这次最遗憾的事情是没有找到鳞木化石标本，就在此简单给大家介绍一下吧。

鳞木是石松植物门鳞木目的典型代表，鳞木化石最典型的特点是叶痕为横菱形、斜方形等，而且大小比较均匀。鳞木在石炭纪至二叠纪广布全球。图中的两块化石分别是采自内蒙古大青山水晶沟的斜方鳞木和河北峰峰矿区的和村的猫眼鳞木。它们是不是很好辨认呢？如果下次见到这样的化石可要认出来哦！

野外考察不仅仅是徒步游玩或欣赏风景，更是亲近自然、认识自然的好机会。在大自然中，我们不仅能观察地质现象，了解地学知识，还能了解古生物都长什么样子，生活在怎样的环境中。我的小伙伴们都说，亲手在岩层中敲出化石的感觉比在家看电视、玩游戏要棒多了！