自然環(huán)境

地理位置

保護(hù)區(qū)位于東經(jīng): 118.71 (度) 北緯: 36.50 (度) ，為丘陵地帶，地層是由許多薄如紙張的硅藻土頁(yè)巖組成，海拔高100~450米。它在大地構(gòu)造中屬魯西中臺(tái)隆的一部分，地處臨朐新生代山間斷陷盆地內(nèi)。氣候?yàn)榕瘻貛В杲邓繛?12毫米，集中降于6、7、8三個(gè)月。

距今約一千多萬(wàn)年前，地質(zhì)史上第三紀(jì)中新世時(shí)期，山旺一帶是一片湖泊，氣候濕潤(rùn)，水里生長(zhǎng)著大量的硅藻，陸地上有亞熱帶落葉和常綠闊葉混生林，許多動(dòng)物棲息其間。隨著硅藻的沉積，植物和動(dòng)物遺體埋在硅藻土層中，形成了化石。

對(duì)其評(píng)價(jià)

據(jù)地質(zhì)、古生物學(xué)家考證，在地質(zhì)年代史上，山旺化石屬新生代第三紀(jì)中新世。約1800萬(wàn)年前，山旺一帶是一片寧?kù)o清澈的淺水湖，湖水周?chē)h(huán)山，稍遠(yuǎn)還有活火山。火山噴出物隨水進(jìn)入湖里，使湖內(nèi)含有豐富的可溶性氧化硅，再加當(dāng)時(shí)這里是溫帶到亞熱帶氣候，有利于動(dòng)植物的生長(zhǎng)繁殖，硅藻叢生，百花盛開(kāi)，許多動(dòng)物嬉水追逐。隨著地理的變遷，動(dòng)植物遺體沉積到湖中。湖里極為寧?kù)o的沉積環(huán)境和輕而細(xì)膩的沉積物--硅藻土，再加上硅藻土中含有的大量硫化鐵結(jié)晶和磷核，這種極其特殊的條件，造成動(dòng)植物遺體不受外界環(huán)境的破壞，使山旺形成的硅藻土頁(yè)巖中保存了完好的古生物化石。

歷史沿革

概述

民國(guó)《臨朐續(xù)志》記載:"堯山東麓有巨澗，澗邊露出礦物，其質(zhì)非土非石，層層成片，揭視之，內(nèi)有花紋，蟲(chóng)者、魚(yú)者、獸者、山水、花卉者不一，俗名'萬(wàn)卷書(shū)'"。事實(shí)上，則是硅藻頁(yè)巖，亦稱(chēng)"矽藻土"、"硅藻土"。硅藻頁(yè)巖質(zhì)地細(xì)膩，顏色灰白，微理層極為發(fā)育，1厘米厚可達(dá)四五十層，許許多多的古生物化石就蘊(yùn)藏其中。它形成于距今大約1800萬(wàn)年，為地質(zhì)史上的第三紀(jì)中新世。

具體事件

1934年秋，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室副主任、古生物學(xué)家楊鐘健，從齊魯大學(xué)地質(zhì)系獲悉山旺有保存很好的動(dòng)、植物化石。1935年5月。楊鐘健去山旺進(jìn)行首次科學(xué)調(diào)查，除植物和魚(yú)以外，還發(fā)現(xiàn)了昆蟲(chóng)、兩棲、爬蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物化石。后來(lái)發(fā)表了山旺地層古生物的第一篇論文。之后，古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)界的專(zhuān)家、學(xué)者前往考察、采集標(biāo)本，從此山旺引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。

1955年，當(dāng)?shù)卣闪⒘艘粋€(gè)硅藻土礦，將開(kāi)采到的硅藻土和夾雜在其中的化石，作為化工原料粉碎使用。使不計(jì)其數(shù)的化石變成了礦粉。直到1980年，國(guó)務(wù)院將山旺化石區(qū)定為全國(guó)重點(diǎn)自然保護(hù)區(qū)，才停止了硅藻土礦的開(kāi)采。

1976年發(fā)現(xiàn)的"山旺山東鳥(niǎo)"經(jīng)鑒定為雉科，新屬新種，填補(bǔ)了我國(guó)第三紀(jì)鳥(niǎo)化石的空白。1978-1979年，又先后在山旺發(fā)現(xiàn)三只鳥(niǎo)化石標(biāo)本，鑒定為雉科"臨朐碩大鳥(niǎo)"、鴨科"硅藻中華河鴨"、秧雞科"秀麗楊氏鳥(niǎo)"。1978年這里發(fā)現(xiàn)的無(wú)角犀化石，身長(zhǎng)2.3米，高2.17米，是中國(guó)第三紀(jì)中新世第一個(gè)完整的犀牛骨架。

1978年10月，中國(guó)古生物學(xué)家在山旺召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，與會(huì)專(zhuān)家對(duì)山旺化石作了高度評(píng)價(jià)，并提出對(duì)化石產(chǎn)區(qū)應(yīng)嚴(yán)格保護(hù)的建議。1980年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)山旺化石產(chǎn)地為國(guó)家自然重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，1982年山東省人民政府為了更好地保護(hù)、開(kāi)發(fā)、研究和利用山旺化石，決定成立"山旺古生物化石博物館"。1985年4月臨朐縣政府建立山旺古生物化石陳列館1985年和1988年組織了山旺化石國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)和國(guó)際環(huán)太平洋地區(qū)晚第三紀(jì)海陸事件學(xué)術(shù)討論會(huì)。。

1994年，中國(guó)科學(xué)院古脊椎與古人類(lèi)研究所、北京大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)等單位，進(jìn)行了保護(hù)性開(kāi)采，在保護(hù)區(qū)南部邊緣地帶的1號(hào)發(fā)掘點(diǎn)，第一次進(jìn)行有組織有計(jì)劃的發(fā)掘研究，發(fā)掘面積600平方米，4.1米深，發(fā)現(xiàn)了埋藏較為集中的化石層15個(gè)，發(fā)掘動(dòng)、植物化石上萬(wàn)件，發(fā)現(xiàn)了化石動(dòng)、植物群。

1999年10月18日，山旺被國(guó)土資源部、國(guó)家環(huán)保總局確定為國(guó)家地質(zhì)遺跡保護(hù)區(qū)，2001年12月10日，"山旺國(guó)家自然保護(hù)區(qū)"被國(guó)土資源部批準(zhǔn)為國(guó)家地質(zhì)公園后，國(guó)家先后投入2000萬(wàn)元對(duì)1.2平方公里的山旺國(guó)家地質(zhì)公園核心區(qū)域的地質(zhì)遺跡進(jìn)行了科學(xué)的保護(hù)性建設(shè)，并發(fā)崛出土保存完整的大型脊椎動(dòng)物，如無(wú)角犀牛、原古鹿、中新貘等，還有各類(lèi)昆蟲(chóng)、蜘蛛、蝎子和植物葉片及硅藻等古生物化石達(dá)600多件。

化石資源

概述

保護(hù)區(qū)古生物化石群是距今約1800萬(wàn)年的第三紀(jì)中新世開(kāi)始形成的。地層由許多薄如紙張的硅藻土質(zhì)巖組成。因此，人們形象地稱(chēng)這里的地層為化石寶庫(kù)的"萬(wàn)卷書(shū)"。地層所含化石種類(lèi)繁多，目前經(jīng)過(guò)研究定名的種類(lèi)多達(dá)9個(gè)門(mén)400多種，其中有1/3是已滅絕的屬種。植物化石中有藻類(lèi)、苔蘚、蕨類(lèi)、裸子植物、被子植物，花、果實(shí)、種子保存完好，其中有亞熱帶的榕樹(shù)和樟樹(shù)。植物中藻類(lèi)數(shù)量有近100個(gè)種。

發(fā)現(xiàn)史料

山旺化石種類(lèi)繁多，門(mén)類(lèi)齊全，保存完整。已發(fā)現(xiàn)10多個(gè)門(mén)類(lèi)，400多種屬。植物化石中，包括藻類(lèi)、苔蘚、蕨類(lèi)、裸子和被子植物，花、果實(shí)和種子也保存很完美。動(dòng)物化石種類(lèi)也很多，計(jì)有昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)等各綱都有。其中昆蟲(chóng)已有272種，分別歸入12目、74科、161屬，其中絕大多數(shù)為化石絕滅種，近三分之一為化石絕滅屬，19個(gè)為首次發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代生存種化石。有的青蛙如玄武蛙不但保存了骨骼的印痕，還保存了皮膚的印痕，這也是少見(jiàn)的。在脊椎動(dòng)物中，魚(yú)類(lèi)化石最為豐富。鳥(niǎo)類(lèi)多樹(shù)棲生活，死后保存下來(lái)成為化石的機(jī)會(huì)很少。山旺硅藻土頁(yè)巖輕薄細(xì)膩，為保存鳥(niǎo)類(lèi)化石提供了有利條件，1976年發(fā)現(xiàn)的"山旺山東鳥(niǎo)"經(jīng)鑒定為雉科，新屬新種，填補(bǔ)了中國(guó)第三紀(jì)鳥(niǎo)化石的空白。1978-1979年，又先后在山旺發(fā)現(xiàn)三只鳥(niǎo)化石標(biāo)本，鑒定為雉科"臨朐碩大鳥(niǎo)"、鴨科"硅藻中華河鴨"、秧雞科"秀麗楊氏鳥(niǎo)"。完整的鳥(niǎo)化石的多次發(fā)現(xiàn)，在世界上也是極少見(jiàn)的。早期長(zhǎng)頸鹿-三角原古鹿和東方祖熊的骨架是完好的標(biāo)本。40多具柄杯鹿骨架組成了十分壯觀的柄杯鹿群，它們和無(wú)角犀，解家河古摸、古象等一起組成了山旺動(dòng)物群。

植物化石

山旺地下的孢子花粉種類(lèi)多，從低等植物藻菌類(lèi)、蕨類(lèi)，到無(wú)果皮的裸子植物和有果皮的被子植物都有。動(dòng)物化石中有昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)、爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)。有已經(jīng)滅絕的犀、貘、鹿、熊等大型哺乳動(dòng)物的祖先類(lèi)型。1978年發(fā)現(xiàn)的近無(wú)角犀骨架化石，是中國(guó)發(fā)現(xiàn)的第一具中新世完整的犀牛骨架。無(wú)脊椎動(dòng)物以昆蟲(chóng)為最多，不但種類(lèi)豐富，而且保存完整，有的個(gè)體甚至還保留著鮮艷的色彩。已經(jīng)鑒定的160種，蟻類(lèi)多達(dá)20多種。它們比現(xiàn)代種具有個(gè)體大、較完整的特征。

動(dòng)物化石

脊椎動(dòng)物中，有中國(guó)特有的魚(yú)群組合包括鯉形目、鱸形目。僅鯉科化石就有8屬10種，其中5屬6種為新發(fā)現(xiàn)。大部分已經(jīng)滅絕。

在山旺化石中，爬行類(lèi)有3種，蛇類(lèi)化石保存完整。1984年在山旺第一次發(fā)現(xiàn)鈍吻鱷的化石。

(1)東方祖熊化石--小型食肉目動(dòng)物，它的個(gè)頭和外貌同大靈貓比較相似。這種古老的動(dòng)物被認(rèn)為是熊類(lèi)早期的一個(gè)旁支。

(2)解家河古貘--是貘科動(dòng)物中的一個(gè)新種，代表著貘科進(jìn)化中的一個(gè)已經(jīng)滅絕的旁支。這種古老動(dòng)物現(xiàn)存僅5種，生活在美洲和馬來(lái)西亞的熱帶森林里，十分肥壯，膽量極小，怕人，也怕虎、豹。

(3)細(xì)近無(wú)角犀--犀類(lèi)個(gè)體中最大的一種，與現(xiàn)生犀類(lèi)相差不多，只是無(wú)角。而現(xiàn)生犀類(lèi)都有角。一頭無(wú)角犀化石，高約1.5米，長(zhǎng)約2.2米。在山旺共發(fā)現(xiàn)5只這樣大的無(wú)角犀。

(4)山東原河豬化石--同現(xiàn)生豬比，個(gè)體較小，頭短而大，雄性有細(xì)長(zhǎng)的獠牙，牙齒簡(jiǎn)單而原始。

(5)冠氏柄杯鹿化石--山旺發(fā)現(xiàn)最多，保存最好的一類(lèi)，有60多只?，F(xiàn)已滅絕，雄性有角，角長(zhǎng)在眼眶上面，而且終生不失。而現(xiàn)生鹿雄性多數(shù)每年春天要脫角的。

評(píng)價(jià)

山旺古生物化石不僅種類(lèi)多，而且保存完美，如一些植物葉面上的葉脈、色澤、昆蟲(chóng)的翅、爪、蝙蝠的膜翼都清晰易辨，有些還顯現(xiàn)出死前掙扎的形態(tài)，山旺地層中能保存這么完整的化石在世界上是罕見(jiàn)的。各種動(dòng)植物在"萬(wàn)卷書(shū)"上印痕清晰，千姿百態(tài)，栩栩如生。這些化石不僅完整地保存了大型哺乳動(dòng)物的骨骼，就連極細(xì)微的昆蟲(chóng)纖毛也留其原貌。如狼蛛的足爪、足毛及腹部的細(xì)毛，蜻蜓的翅膀、蝙蝠的翼膜、老鼠的須毛、樹(shù)葉的細(xì)脈，都清晰可辨，歷歷可數(shù)。甚至連極難成為化石的蝌蚪、蠑螈和花朵等，都十分完好地保存下來(lái)。蜜蜂、楓葉等許多化石，還保持了原有的鮮亮色彩。

保護(hù)價(jià)值

古生物化石是古地理、古氣候的"見(jiàn)證人"，它能夠幫助人們了解不同時(shí)期古地理、古氣候的變化情況。因此，對(duì)山旺化石群的研究，對(duì)了解生物發(fā)展演化的歷史過(guò)程有著重要的意義，對(duì)探索中國(guó)華東北部新生世生物群、古地理、古氣候、地層對(duì)比等提供了重要依據(jù)。山旺化石的研究，為探索中國(guó)華東北部中新世生物群、古地理、古氣候以及地層對(duì)比等提供了重要依據(jù)，對(duì)中國(guó)黃河、東海大陸架礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，也將有一定意義。