【重磅】20億年前!井陘最新發現

河北地質大學教授馬寶軍和他的團隊，在千年古縣石家莊市井陘縣境內，新近發現距今20億年之前古生物遺蹟層，以及疊層石礁體群。這兩處遺蹟的發現，可以作為地質工作者進一步研究前寒武紀沉積環境及早期古生物的一個窗口。

他們所研究的地層屬於中元古界長城系趙家莊組（地質學術名）。該組可劃分為4段，包括粗碎屑巖層、砂巖頁巖互層、頁巖層和疊層石藻礁層。巖石類型豐富，地層沉積特徵明顯，具有明顯的遠古海洋沉積環境指示作用。馬寶軍和他的團隊這一發現和相關研究，出版在全國地質類核心期刊——西南石油大學學報自然科學版。

【發現】

20億年前疊層石礁體群和古生物遺蹟層現身

馬寶軍所任教的河北地質大學，是自然資源部、河北省人民政府共建大學，是原地質部直屬五大院校之一。在河北地質大學資源學院任教期間，他長期深入野外進行地質調查和地質構造的研究。

馬寶軍說，他們新近研究區域位於太行山南段，省會石家莊市西南部井陘縣測魚鎮境內，大地構造上位於燕遼裂陷槽西南端太行灣中北部，距離省會石家莊市區80公裡。在地質調查過程中，發現露出地面較全的20億年前的古生物遺蹟層和疊層石礁體群，剖面出露較為完好。之前也有地質工作者發現過類似古生物遺蹟，但是沒有深入、全面的研究，而測魚鎮境內發現的疊層石礁體群，在全國來說，是中元古代時期最早的，其研究價值、觀賞價值、生態價值和社會價值極高。

【現場】

20億年地球演變史深藏古微生物洞孔中

7月18日，記者隨馬寶軍一行駕車來到井陘縣測魚鎮測魚村，一路交通順暢，雨後的空氣格外清新。

測魚村四面環山，村西方向陽坡溝的泉水非常清澈，在陽坡溝東岸有一片紅褐色的層狀巖石特別耀眼。

「這片巖石裡面大有故事。」馬寶軍迫不及待地領著大家看他們的發現。只見紅褐色巖石呈薄層疊狀，二十幾米寬，高約3米，長約幾百米。在巖石的平面和側面分布著不同規則的洞孔，大小約3釐米的洞孔內呈現白色物質。

紅褐色巖石上布滿了古生物洞孔。

馬寶軍說，這兒就是典型的趙家莊組鐵質石英砂巖，成分是石英，將石英顆粒粘在一起的卻是鐵質成分，所以顯示成紅色了。在層面和層內洞孔處灰白色填充物為白雲石顆粒，與外面紅色鐵質砂巖界線明顯。他們研究團隊將這一生物沉積構造稱為潛穴，根據所處地層時代分析，應該屬於20億年前左右。現有資料表明那個時候，地球上還沒有宏觀植物和動物，所以估計這樣的洞孔應該是屬於微生物吸附作用形成，但也不排除有其它成因，總之大家所看到的古微生物遺蹟有很大的研究價值。

「我們以前研究古生物的種類比較單一。」馬寶軍說，疊層石在之前陸續發現多處，但每處疊層石也有細微不同之處，作為一種古生物藻類化石，是大家研究前寒武紀時期古生物的主要方式。除了疊層石之外，古微生物遺蹟層的出現，讓大家看到了另一種席底生境（學術名稱），對科研工作者研究那個時期古生物的進化和生長的環境多了一種研究素材。

「環環相扣」折射地球演變勝境

在測魚村北面的孤山上，滿眼蔥翠，山體剖面地勢坡度在15度到35度，站在山腳下便能看到山頂處馬寶軍所說的一片紅褐色巖石。大家開始上山，攀爬過幾處小規模的陡坎，來到疊層石所處的一個自然小山頭，面積大約80平方米，下方一片細細的紅褐色細沙狀，還以為是人為開礦留下來的，經過觀察後發現，此處疊層石保存完整，大片細沙狀沙粒屬於自然風化所致。

疊層石上的紋理，有的環狀，有的像波浪。

鬱鬱蔥蔥的山體，唯獨這兒寸草不生。馬寶軍說，這片疊層石下方為頁巖的顆粒物，不含土壤成分，素有「紅色荒漠」之稱，植物是沒辦法生長的。

這兒的疊層石屬於藻類吸附碳酸鎂，這種小環是一種藻類，在生長過程中，白天有陽光時豎著往上長，夜晚沒有陽光則橫著長，一般是一天長一層，而我們所看到的每一個紋層裡面又包含更多的紋層，甚至拿顯微鏡才能看得清，必須在淺海處生長，還得是很清的水質才行。

在現場，記者看到疊層石最大的特點是，在同一塊石頭上，有無數個小環形的紋理，且規則不同，有環狀、柱狀、分叉狀、波浪狀、也有成平層狀的。在另外一塊石頭的邊緣，發現有一個環狀足有一隻飯碗那麼大，跟旁邊只有一元硬幣大小的無數小環相比，顯得格外有趣。

「聽你們這麼一說，還真是稀罕。」一位本地的村民在旁邊聽到這兒的石頭歷史這麼悠久，高興地說，他從小就在這兒生活，沒少在這兒攀爬玩耍，沒想到這兒的石頭是歷經20億年的化石。這位村民說，這麼珍貴的自然環境，應該好好保護起來，千萬不能讓人破壞了。

有人為撬動過的痕跡。

【解讀】

石家莊西部在20億年前曾是水下世界

河北地質大學資源學院教授馬寶軍說，他們在測魚、張河灣一帶建有實習基地，作為實習隊長，他經常帶領學生來此地進行地質填圖實習。通過對周邊巖石露頭的詳細觀察，確定了一系列典型的觀測點，其中的兩處觀測點，陽坡溝古生物遺蹟、測魚孤山疊層石最具觀賞性以及學術價值，這兩類古生物化石均生於長城系趙家莊組，趙家莊組由河北地質大學教授杜汝霖命名，地質年齡為20億年。

趙家莊組在沒有疊層石的區域，其中的一處觀測點，古生物遺蹟，就是在測魚村陽坡溝出現的古生物遺蹟化石。在銀峪陽坡溝出露的趙家莊組下部紫紅色鐵質粉砂巖、薄層石英細砂巖中發現大量生物潛穴，這些潛穴直徑2毫米至10毫米，長度5毫米至40毫米。在層面上呈圓形, 垂直層面為圓柱體，分布較密集。

潛穴充填灰白色白雲質粉砂，可識別出似海藻跡、針管跡、羅斯託洛萬跡、蠕蟲跡、線形跡、圓錐跡等，這反映出一種淺水環境。對於這些潛穴的形成，有人認為是古生物活動留下的痕跡，也有人認為在20億年前左右還沒有宏觀生物，應該是微生物留下的殘跡，具體是哪種微生物莫衷一是，但毋庸置疑這些遺蹟對研究生物的起源與進化有著重要的意義。

馬寶軍教授正在研究這塊脫落的疊層石。

另一處觀測點，測魚村孤山山腰露頭良好的疊層石，可以分為四段，疊層石主要發育於第四段，為一個個單獨的礁體，呈凸鏡體狀夾在紅色頁巖中，厚30釐米至250釐米。橫向分布不穩定，這些礁體層由於具有相同的疊層石類型而組成一個完整的礁系。疊層石以原始簡單的層柱狀和低級柱狀為主，一般個體較小，直徑1釐米至3釐米，高5釐米至10釐米，呈平緩的弧形，暗層（富藻）和亮層（貧藻）交互出現，構成形態多樣的疊層構造。

孤山疊層石與其他地區的疊層石比較，從時代、種類、形態、規模上比較，均具有自己的特色，具有較高的研究價值。從單個礁體觀察，其規模小，個體也小，反映出當時的水體環境雖然為受波浪影響的潮坪環境，但並不太適合藍藻的大量生長，因此趙家莊組在測魚周圍山上均有出露，但是疊層石只在孤山出現，並以點礁形式分布。

根據經典的板塊構造學說，地球巖石圈變形歷史可以分為始板塊、古板塊和現代板塊活動階段，趙家莊組所處的中元古代處於始板塊（哥倫比亞超級大陸）開始裂解時期。20億年前左右的呂梁運動使華北古陸拼合然後脹裂，形成燕遼太行裂陷槽，規模處於海和洋之間。趙家莊組屬於淺海沉積，底部先保存了古生物遺蹟化石，而頂部又形成了疊層石礁體，反映出當時豐富多彩的水下世界。

【演變】

兩處遺蹟是華北陸塊演變典型代表

氣勢磅礴的太行山脈，雄踞在河北、河南和山西省之間，是中國東部地區重要山脈和地理分界線。高大的太行山體在遠古時期卻是一片海洋。馬寶軍向記者介紹了太行山脈在地球演變過程中的滄桑沉浮。

地球的歷史有46億年，而有巖石記錄的時間從38億年前開始。在太行山區的阜平、贊皇地區出露的古老變質巖很好地記錄了本地區最早的演化。28至20億年前是地塊大拼貼時期, 那時地球大面積分布的是海洋，漂浮於大洋中的古陸核快速生長擴大，並拼合到一起，這一過程伴隨大量火山活動，到中元古代末便形成了統一的華北陸塊。

大約5.4億年前後，太行山區又一次下降，整個華北陸塊處於陸表海的穩定環境, 海水自東向西侵入。到晚奧陶世，在古亞洲板塊和揚子板塊南北擠壓下,整個華北陸塊抬升浮出水面，遭受剝蝕。到了晚石炭世華北陸塊再次整體下陷,廣泛接受淺海相沉積，並很快向海陸交互相、陸相沉積轉變。這一時期華北陸塊植物繁盛、環境穩定，成為我國最有利的成煤時期。井陘礦區煤炭就屬於這一層位，而此時的趙家莊組已經埋於幾千米以下了。

中生代（1.95億年）燕山運動開始以來,受周圍板塊擠壓，華北板塊遭受破壞，位於中部的太行山整體表現為斷塊隆起狀態，快速隆升使得其上地層遭受快速剝蝕，使得沉睡了20億年的趙家莊組終於重見天日。本次記者探訪的兩處遺蹟，正是這一古老闆塊運動產生的結晶。

整個石頭上全是這種紋理組成。

【期冀】

來這裡體驗「相看兩不厭，一步跨億年」的感覺

地質研究方面疊層石的生長形態可以幫助人們判斷巖層的頂底，同時趙家莊組疊層石的生長形態、生物遺蹟為本區不同位置的地層對比提供了依據，還為進一步研究地球早期的生態環境提供了依據。

生產生活中，疊層石發育的巖石具有較高的觀賞性。測魚村孤山疊層石、陽坡溝的古生物遺蹟為當地的綠水青山增添了情趣和內涵。此次上山和億年古化石零距離接觸，使大家有種跨越了億年的感覺。在這裡人們可以感受滄海桑田的變遷，體驗「相看兩不厭，一步跨億年」的神奇。

由於風化及人類活動，陽坡溝的含化石砂巖由於有波痕及泥裂等紋飾，也成為人們建築裝飾的石材而被部分開挖。孤山疊層石這些不大的礁體已經有多處崩落，花紋各異的碎石散落於山溝。這兩處遺蹟均遭受不同程度的破壞，如不及時保護，若干年後可能就會消失不見。

馬寶軍他們經過綜合分析，建議將測魚地區的陽坡溝遺蹟化石、孤山疊層石、甘陶河古火山口、定盤寨嶂石巖地貌進行統一規劃，建立文化石碑，作為旅遊保護區進行建設保護。更進一步，還可以結合周邊地質景區和旅遊景區，建設較高級別的地質公園，更好地實現「綠水青山就是金山銀山」，讓周邊鄉親的生活儘快向小康邁進。（石家莊日報客戶端；記者柳安臣文/圖）

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