第一章 矿体探查

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第一节 考察与发掘
山旺化石的最初发现年代,无从考查。民国《临朐续志》载:“尧山东麓有
巨涧,涧边露出矿物,其质非土非石,层层成片。揭视之,内有花纹,虫者、鱼
者、兽者、山水、花卉者不一,俗名‘万卷书’”,“唯干则碎裂不能久存”。
这非土非石的矿物,即硅藻页岩(亦称矽藻土、硅藻土)。硅藻页岩质地细腻,
颜色灰白, 微理层极为发育,1厘米厚的硅藻土竟达四五十层之多,大量的古生
物化石就蕴藏在这岩层之中。虽早有发现,但因科学技术落后,无人收集研究。
1934年, 著名古生物学家杨钟健教授得知山旺化石的消息,于次年5月来山
旺考察,发现了树叶、鱼、蛙化石,揭开了“万卷书”的第一页,这是我国科学
家对山旺化石的首次考察。1937年杨钟健再次来山旺考察,采到了哺乳动物化石。
至1940年,根据杨钟健提供的化石和资料,美国的钱耐和道赫特、苏联的斯克瓦
藻夫、法国的德日进、中国的胡先骕等人,分别撰写过山旺化石或硅藻土的论文。
1955年,由于工业需要,在此建矿开采硅藻土,地下的化石随之被发掘出来,
但大部随硅藻土运走。在采矿期间,山东、上海、大连、北京、天津等地的教学、
科研等单位曾来人采集化石。 至1978年,共发现化石124种,其中动物化石40余
种。同年10月,中国古生物学会在山旺召开现场会,有地质、科研和大专院校等
100个单位共150余人参加,与会代表对山旺化石给以高度评价。
1980年1月17日, 国务院批准化石产地山旺为国家自然重点保护区。1984年
硅藻土矿停止开采。

第二节 成因及分布
山旺化石产地,自太古以来地层一直比较稳定,处于自然剥蚀状态。至中生
代后期,地层开始活动,火山喷发,地表变形,出现盆形地貌。大约到一千八百
万年前的新生代第三纪中新世,由于河水的流入和雨水的蓄存,形成淡水湖。周
围火山喷发物(玄武岩等)经风化分解形成硅质胶溶体,盆地水域中有足够的二
氧化硅,给硅藻的生存提供了物质条件。从已出土的化石可知,除温带动植物外,
还有许多亚热带常绿阔叶树种和落叶阔叶树种及亚热带地区的动物,这说明当时
山旺一带的气候比现在温暖得多。湖泊周围森林茂密,林中藤本植物盘绕,生息
着多种飞禽走兽和昆虫。湖中生有大量的硅藻,以水的深浅分别出现浮游型和底
栖沿岸型的硅藻群,还有近处的黑三棱、金鱼藻等,为大量着生和附生硅藻的生
长创造了条件。随着岁月的流逝,沉积物日渐增多,由于火山喷发、地壳变动,
动植物失去原来生存的环境,陷入湖中被硅藻及其他沉积物埋藏。硅藻土具有吸
附、隔音、保温性能,因此动植物的遗体与空气隔绝,历经大自然物理、化学等
多种因素的作用,形成了化石。
硅藻土矿层受盆地形状的控制,边缘薄,盆心厚,估计硅藻土储量为268050
吨(折干数),各种化石分别堆藏在深浅不同的矿层中。矿层下部为褐色粘土页
岩(油页岩)、炭质页岩及硅藻页岩,有少量硅藻土夹层,含有少量的植物、昆
虫化石, 矿层累计厚度6.07米。中部矿层累计厚度15.31米,含二氧化硅70%左
右,大量化石集中在这一层中。1982年,在保护区中心地带100平方米的范围内,
采出鹿化石20只,鸟化石2只,龟化石4只,其他昆虫、鱼等化石5000多件(不含
损坏的)。上部矿层含二氧化硅60%左右,矿层厚度6.62米,仅有少量植物化石,
其中树叶占多数。
至1987年底,已发现化石10多个门类,400余种属,1万余件。其中山旺山东
鸟、无角犀牛、三角原古鹿、东方祖熊等化石,都属“稀世珍宝”。发掘出的化
石大部保存完整,如树叶的叶脉、蝙蝠的翼膜、蜘蛛的足毛、蜻蜓的羽翅、鸟的
翎毛都印痕清晰,历历可辨;就连极难形成化石的蝌蚪、青蛙、蝾螈、蜜蜂、花
朵都保持了原状,栩栩如生,有的还保持了原来的色彩。