中國(guó)古生物化石產(chǎn)地分布特征與保護(hù)

李佳麗,謝小平,王永棟,陳芝聰

(1.曲阜師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院,山東 日照 276800;2.中國(guó)科學(xué)院 南京地質(zhì)古生物研究所,江蘇 南京 210008)

1 引言

古生物化石是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代而保存于地層中的古生物遺體或遺跡,是自然界賦予人類寶貴的自然遺產(chǎn)[1]。我國(guó)是世界上古生物化石豐富的國(guó)家之一,在將近一百年的時(shí)間里,我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了多個(gè)化石群,這些化石群具有很高的科研價(jià)值,很多化石的發(fā)現(xiàn)修正甚至改寫(xiě)了生命演化的歷史。2013年和2016年,我國(guó)分別啟動(dòng)了第一批和第二批國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)古生物化石集中產(chǎn)地(簡(jiǎn)稱“國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地”)的認(rèn)定工作。在國(guó)家古生物化石專家委員會(huì)專家認(rèn)定評(píng)分的基礎(chǔ)上,截至2016年底我國(guó)認(rèn)定了53家國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地。本文以53家國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地為研究對(duì)象,運(yùn)用ArcGIS10.1空間分析方法揭示國(guó)家重點(diǎn)化石產(chǎn)地時(shí)空分異特征,并對(duì)其差異因素進(jìn)行分析,在分布特征的基礎(chǔ)上提出合理的保護(hù)建議,旨在對(duì)古生物化石產(chǎn)地進(jìn)行合理的保護(hù)與利用。

2 我國(guó)古生物化石典型代表

2.1 海象古生物化石代表

藍(lán)田生物群化石:藍(lán)田生物群位于安徽省休寧縣藍(lán)田鎮(zhèn),保存在震旦紀(jì)(埃迪卡拉紀(jì))早期藍(lán)田組的黑色頁(yè)巖中,是已知最古老的復(fù)雜宏體生物群,既包含了扇狀、叢狀生長(zhǎng)的海藻,又有具觸手和類似腸道特征，形態(tài)可與現(xiàn)代腔腸動(dòng)物相比較的后生動(dòng)物。這一特殊埋藏的生物群為多細(xì)胞生物的起源和早期演化帶來(lái)了新的啟示:微體真核生物在新元古代大冰期結(jié)束后迅速演化出宏體形態(tài),它們底棲固著生活在較深水的安靜環(huán)境中[2]。

澄江動(dòng)物群化石:發(fā)現(xiàn)于我國(guó)云南的澄江動(dòng)物群是全球寒武紀(jì)最早的特異埋藏化石群,保存了大量具軟軀體或弱礦化外殼的后生動(dòng)物化石,展示了寒武紀(jì)大輻射時(shí)期海洋生態(tài)系統(tǒng)和后生動(dòng)物多樣性特征,是全球研究寒武紀(jì)大爆發(fā)演化事件最重要的化石寶庫(kù)之一[3-7]。澄江動(dòng)物群產(chǎn)于滇東寒武紀(jì)筇竹寺期,約距今520Ma(百萬(wàn)年),這一地質(zhì)時(shí)期的地層可劃分為兩個(gè)生物帶,底部的Parabadiella帶和上部的Eoredlichia-Wutingaspis帶[8]。前一個(gè)帶與玉案山組底部地層相當(dāng),后一個(gè)帶分布于玉案山組中上部[9-11]。澄江動(dòng)物群產(chǎn)出的主要層位為玉案山組帽天山頁(yè)巖段,主要分布在云南東部地區(qū)[12,13]。

羅平生物群:羅平生物群是1987年發(fā)現(xiàn)第一塊裂齒魚(yú)化石后開(kāi)始發(fā)掘和研究的,先后發(fā)現(xiàn)了距今2.4億年前的脊椎動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、腕足動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、牙形石、有孔蟲(chóng)、菊石、動(dòng)物痕跡等包括肉食性魚(yú)類和大型爬行動(dòng)物以及植物在內(nèi)的古生物化石,基本涵蓋了三疊紀(jì)時(shí)期主要的海生爬行動(dòng)物類別[14]。

2.2 陸象古生物化石代表

恐龍化石:我國(guó)是世界上恐龍化石較豐富的國(guó)家之一,迄今全世界發(fā)現(xiàn)恐龍化石近400個(gè)屬,我國(guó)有近100個(gè)屬[15]，分為實(shí)體化石、石化化石、模鑄化石、遺跡遺物化石、古病理學(xué)遺跡化石5類[16]。

哺乳動(dòng)物化石:哺乳動(dòng)物的大發(fā)展始于新生代,它們?cè)诙潭痰膸浊f(wàn)年內(nèi)發(fā)展和演變很快且明顯,今天各類現(xiàn)有屬種仍很豐富[17],我國(guó)代表性的哺乳動(dòng)物化石有山東山旺化石產(chǎn)地出土的東方祖熊、甘肅和政化石產(chǎn)地出土的三趾馬、鏟齒象、和政羊、鬣狗、埃氏馬、披毛犀頭骨化石等。

3 我國(guó)古生物化石產(chǎn)地分布

化石產(chǎn)地指在特定(或同一)地質(zhì)構(gòu)造、沉積區(qū)內(nèi),由相同或不同類型的化石點(diǎn)集中分布所構(gòu)成的區(qū)域?；a(chǎn)地中產(chǎn)出的化石可以是單一類型或混合類型、同一時(shí)代或跨時(shí)代,也可以組成一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的生物群。我國(guó)的化石種類十分豐富，從最簡(jiǎn)單、最古老的原核生物到制造并使用工具的古人類,從潛伏在海底的三葉蟲(chóng)到咆哮在陸地上的巨型恐龍,可以說(shuō)各個(gè)時(shí)代、各個(gè)門類的古生物在華夏大地上都留下了它們的足跡[18]。

3.1 化石產(chǎn)地的空間分布

從總體看(圖1),我國(guó)的化石產(chǎn)地具有以下特征:①我國(guó)的化石也像我們的民族一樣呈現(xiàn)“大雜居、小聚居”的分布格局，整體分布廣泛、局部集中。我國(guó)大陸31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),但各省級(jí)行政單元內(nèi),化石分布不均勻,西南和東北地區(qū)有多個(gè)化石集中產(chǎn)地和古生物群地層分布,中部和西部地區(qū)較少。②中西部地區(qū)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地雖然數(shù)量較少,但該地區(qū)具有很大潛力。許多新的重大的發(fā)現(xiàn)集中在中、西部地區(qū),如2012年新疆鄯善出土了目前我國(guó)侏羅紀(jì)最大的恐龍化石。在我國(guó)著名的古生物群中,西部地區(qū)特別是西北地區(qū)占有的數(shù)量很多。

圖1 國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)古生物化石產(chǎn)地

3.2 古生物化石時(shí)代分布

古地理環(huán)境和氣候的變化對(duì)古生物的生存環(huán)境產(chǎn)生重要影響,各個(gè)時(shí)期的古生物化石在分布區(qū)域上有顯著的特征。依照古生物化石時(shí)間特征分布圖(圖2),我國(guó)古生物化石在時(shí)代分布上有以下特征:①我國(guó)古生物化石時(shí)代延伸很長(zhǎng),從元古宙到第四紀(jì)均有,但以寒武紀(jì)古生代海洋動(dòng)物群、中生代三疊紀(jì)生物群、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)爬行動(dòng)物與古鳥(niǎo)類動(dòng)物群和新生代哺乳動(dòng)物群最具代表性。②我國(guó)化石發(fā)展軌跡大體由南向北推進(jìn),在后期輻射到全國(guó)范圍。早期我國(guó)的古生物群分布范圍局限,主要分布在安徽、云南、貴州等地,化石種類多以真核生物和魚(yú)類以及植物為主。在三疊紀(jì)早期出現(xiàn)了爬行類動(dòng)物,分布范圍大體是華北—西南線上;中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)古生物化石以恐龍為主。早期恐龍化石分布范圍局限,三疊紀(jì)晚期的恐龍化石分布在云南祿豐盆地等極少數(shù)地區(qū),侏羅紀(jì)時(shí)期的恐龍化石主要分布在四川、云南和貴州等地;白堊紀(jì)時(shí)期的恐龍化石分布范圍廣泛,主要分布在我國(guó)的東北部、北部、中東部地區(qū);新生代哺乳動(dòng)物化石分布范圍廣泛,全國(guó)大部分地區(qū)都有出土。

圖2 古生物化石時(shí)間差異分布

4 產(chǎn)地空間影響因素與時(shí)代分異原因

4.1 空間影響因素

高程因素:現(xiàn)研究國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地與高程的關(guān)系,本文采用DEM高程數(shù)據(jù)(影像來(lái)源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)http://www.gscloud.cn)。根據(jù)前人的研究和總結(jié)[19],依據(jù)研究需要，我們將DEM數(shù)據(jù)分為5級(jí)指標(biāo)：<200m、200—500m、500—1000m、1000—2500m、>2500m;利用ArcGIS10.1將我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地空間分布圖與地形高程圖疊加生成圖3,并根據(jù)我國(guó)DEM提取國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地的空間高程信息(表1)。

圖3 國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地與地形關(guān)系

海拔高度指標(biāo)面積(km2)占全國(guó)總面積的百分比(%)化石產(chǎn)地?cái)?shù)目(個(gè))占全國(guó)重點(diǎn)化石產(chǎn)地總數(shù)的百分比(%)<200m152640015．901833．96200—500m112512011．721222．64500—1000m153888016．03713．211000—2500m263328027．431630．19>2500m277632028．9200合計(jì)960000010053100

從圖3可知,我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地主要分布于高程較低、坡度和緩的地區(qū),此類地區(qū)交通便利,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、開(kāi)發(fā)程度和科考程度較高,科研成果相對(duì)較多,國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地分布較多。其中,海拔高度<200m的化石產(chǎn)地有18個(gè),占全國(guó)重點(diǎn)化石產(chǎn)地總數(shù)的33.96%;海拔高度在200—500m之間的化石產(chǎn)地有12個(gè),占全國(guó)重點(diǎn)化石產(chǎn)地總數(shù)的22.64%;海拔高度在500—1000m之間的化石產(chǎn)地有7個(gè),占全國(guó)重點(diǎn)化石產(chǎn)地總數(shù)的13.21%;海拔高度在1000—2500m之間的化石有16個(gè),占全國(guó)重點(diǎn)化石產(chǎn)地總數(shù)的30.19%;海拔高度>2500m的區(qū)域目前還沒(méi)有設(shè)立國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地。

我國(guó)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地大多分布在地形起伏相對(duì)平緩的平原丘陵和地形起伏相對(duì)較大的山地的交界處。這類地區(qū)大多發(fā)生過(guò)重大的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使生活在此處的古生物遭到嚴(yán)重的物種滅絕,古生物的遺體在此處埋藏經(jīng)過(guò)一系列的地質(zhì)活動(dòng)最終形成化石,后經(jīng)過(guò)板塊運(yùn)動(dòng)使地殼抬升,埋藏于地下的化石隨著地殼的抬升得以露出地面,從而被人們發(fā)現(xiàn)保存。西北和青藏高原地區(qū)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地相對(duì)較少,主要是由于中部與西部地區(qū)地處山區(qū)，環(huán)境惡劣、交通不便、地質(zhì)調(diào)查程度低,但該地區(qū)地層發(fā)育好,是未來(lái)勘探發(fā)現(xiàn)的潛力地區(qū)。

水系影響因素:水系的展布和構(gòu)造活動(dòng)有著相當(dāng)密切的互相作用關(guān)系[20]。水系密度是衡量水系發(fā)育程度的重要指標(biāo),其大小與氣候、巖石、植被、構(gòu)造活動(dòng)有關(guān),其中構(gòu)造活動(dòng)影響最為顯著。水系密度一共有兩種表達(dá)形式,一種是線性密度,即單位面積內(nèi)流河總長(zhǎng)度,具體公式為:

(1)

另一種是面性密度,即單位面積內(nèi)河流總面積,具體公式為:

(2)

式中,n為河流數(shù)目;S為選取的研究單位面積;Li為研究單元內(nèi)河流的總長(zhǎng)度;Di為河流的寬度;P為水系密度。

由于本文缺失研究河流面積的數(shù)據(jù),故本次水系密度的表達(dá)形式選擇線性密度。我們將全國(guó)五級(jí)以上河網(wǎng)水系與研究單元進(jìn)行相交處理,計(jì)算每個(gè)研究單元中所有河流長(zhǎng)度總和,用ArcGIS柵格計(jì)算工具將河流長(zhǎng)度與相應(yīng)研究單元的面積相除,便得到水系密度值;利用ArcGIS中要素轉(zhuǎn)點(diǎn)工具,將研究單元轉(zhuǎn)為點(diǎn),利用反距離插值工具生成水系密度圖(圖4)。研究選擇的柵格大小為30km、60km、100km,對(duì)每個(gè)柵格進(jìn)行插值計(jì)算對(duì)比,找到最優(yōu)的方案,本次選擇的柵格大小為60km。

圖4 化石產(chǎn)地與水系密度關(guān)系

根據(jù)自然間斷法和研究目的,將水系密度分為五個(gè)等級(jí)。綜合水系密度(圖4),國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地多分布在36—104m/km2范圍內(nèi),0—36m/km2的水系密度面積占全國(guó)總面積的37%,化石產(chǎn)地分布較少,與當(dāng)?shù)貝毫拥淖匀画h(huán)境有較大關(guān)系。環(huán)境惡劣,化石勘察工作困難,發(fā)掘保護(hù)比其他地區(qū)難度大?；嘣谒蛋l(fā)育良好地帶,大多靠近支流遠(yuǎn)離干流,古生物生活在此地區(qū)既可方便獲取水源又可避免洪水災(zāi)害,此地帶多處在我國(guó)構(gòu)造活動(dòng)地帶。

4.2 古生物化石時(shí)代分異原因

化石分布受到歷史大地構(gòu)造的影響,不同的大地構(gòu)造區(qū)域的化石種類有所差異。從古生代到中生代,我國(guó)南方地區(qū)為揚(yáng)子地臺(tái)區(qū),西南地區(qū)屬于特提斯構(gòu)造帶,北方地區(qū)為中朝板塊、華北地臺(tái)及秦嶺、天山構(gòu)造帶,因此同一時(shí)期的古生物面貌不同[18]。例如,在晚古生代,華北地區(qū)為陸地環(huán)境,保存下來(lái)的植物化石豐富,而南方的揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)仍為海洋環(huán)境,海洋動(dòng)物化石富集。

新元古代和古生代:新元古代的古生物化石多分布在我國(guó)西南地區(qū),西南地區(qū)在新元古代和古生代曾是一片汪洋大海,為海洋生物進(jìn)化發(fā)展提供了有利條件。在新元古代大冰期后,地球溫度升高,進(jìn)入一個(gè)溫暖期,海洋真核生物得到快速發(fā)展,代表性的安徽藍(lán)田生物群給我們展現(xiàn)了震旦紀(jì)時(shí)代地球上的生命景觀。古生代古生物化石產(chǎn)地開(kāi)始在云南和貴州地區(qū)出現(xiàn),與藍(lán)田生物群時(shí)代相近的早寒武世筇竹寺期,在昆陽(yáng)海灣海底平緩,西部的滇中古陸已被夷平為低山地貌,物理風(fēng)化作用使大量的碎屑物質(zhì)供給海盆沉積[21]。當(dāng)時(shí)滇東地區(qū)的氣候溫暖潮濕,海水深度小于200m,海水含鹽度正常,海水溫度平均61.62℃,屬弱氧化環(huán)境,海水富磷營(yíng)養(yǎng)化,陽(yáng)光充足,海底藻類繁盛,有利于各類生物的發(fā)育和演化,形成了豐富的澄江動(dòng)物群富集區(qū)[22]。寒武紀(jì)大爆發(fā)后,經(jīng)過(guò)奧陶紀(jì)生物大輻射,地球生命進(jìn)入了一個(gè)多樣性繁榮而穩(wěn)定的演化階段[23]。二疊紀(jì)末期,地球生物經(jīng)歷最嚴(yán)重的物種滅絕大事件,地球上約有96%的物種滅絕。海洋生物中的三葉蟲(chóng)、海蝎和重要珊瑚類群全部消失,陸地動(dòng)物中的單弓類群動(dòng)物和許多爬行類群也遭到滅絕。這次大滅絕使生態(tài)系統(tǒng)獲得了一次最徹底的更新,海洋物種從此衰敗,為恐龍類等爬行類動(dòng)物的進(jìn)化鋪平了道路。

中生代和新生代:中生代早期的三疊紀(jì)是全球二疊紀(jì)生物大絕滅之后,生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建的重要時(shí)期,也是脊椎動(dòng)物中爬行動(dòng)物由陸地向海洋環(huán)境適應(yīng)輻射,以及鰭龍類和魚(yú)龍類出現(xiàn)和輻射發(fā)展的重要時(shí)期[24]。三疊紀(jì)時(shí)期我國(guó)陸地僅有華北華南地區(qū),靠近陸地周圍的是大片淺海地區(qū),淺海地區(qū)具有海洋生物生存和發(fā)展的有利條件,因此三疊紀(jì)時(shí)期形成的古生物化石大多分布在華北—西南線上。晚三疊世早期,在板塊運(yùn)動(dòng)的作用下,川滇地區(qū)形成大型的近海盆地,為我國(guó)早期恐龍的生存提供了理想場(chǎng)所[25]。從侏羅紀(jì)開(kāi)始,沿大興安嶺—太行山—雪峰山兩側(cè)出現(xiàn)了顯著的“東西分異”，東部為小型斷陷盆地,西部為穩(wěn)定的大型內(nèi)陸盆地。到了晚侏羅世,我國(guó)東部形成高原地貌,西部多為盆地,比如川滇盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、鄂爾多斯盆地,西部地區(qū)盆地的發(fā)育為恐龍的生存與演化提供了良好的環(huán)境[26]。與侏羅紀(jì)相比,白堊紀(jì)古地理環(huán)境有了明顯的改變。從早白堊世起,東部地區(qū)活動(dòng)帶的主要沉積區(qū)和巖漿活動(dòng)向東轉(zhuǎn)移[24]。受燕山二期運(yùn)動(dòng)的影響,東部地區(qū)出現(xiàn)了一系列北北東向的大型盆地,與此同時(shí),西部地區(qū)的盆地如四川盆地,范圍逐漸減小[27]。晚白堊世,隨著我國(guó)西部的強(qiáng)烈隆起,川滇盆地進(jìn)一步縮小,而東部的斷陷盆地不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致恐龍從西南地區(qū)向東部及北部地區(qū)遷徙[25]。中生代末期,華東、西南、中南和西北大部分地區(qū)雖然有程度不同的抬升和剝蝕,但沒(méi)有發(fā)生強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng),新生代早期許多盆地繼承了晚白至世的分布格局,如著名的廣東南雄盆地、新疆吐魯番盆地等。但在生物內(nèi)容上則發(fā)生了重大的變化,中生代地球上的統(tǒng)治者恐龍滅絕了,代之而起的是脊椎動(dòng)物中哺乳類的繁榮與鼎盛[28]。

5 古生物化石保護(hù)與利用

古生物化石具有巨大的科學(xué)價(jià)值,在地層劃分與對(duì)比研究、古地理和古氣候的研究、礦產(chǎn)尤其油氣資源的研究方面有著極其重要的意義[29],因此對(duì)古生物化石的保護(hù)不容懈怠。

5.1 化石保護(hù)技術(shù)

化石的科學(xué)信息不僅在于化石本身的生物學(xué)特征,其產(chǎn)出狀態(tài)、巖層的巖性特點(diǎn)和埋藏環(huán)境特征同樣重要，因此不僅要保護(hù)珍貴的化石標(biāo)本,還要對(duì)其產(chǎn)地進(jìn)行原址保護(hù)。目前,化石標(biāo)本保護(hù)主要是館藏古生物化石標(biāo)本保護(hù)工程，原址保護(hù)的主要方法有原地自然狀態(tài)下的保護(hù)、原地場(chǎng)館式保護(hù)和搶救性發(fā)掘保護(hù)[30]:①原地自然狀態(tài)保護(hù)。原地自然狀態(tài)下的保護(hù)措施包括豎立標(biāo)志(標(biāo)志碑、說(shuō)明碑、警示牌等)和拉網(wǎng)圍欄;對(duì)受風(fēng)化剝蝕而容易垮塌的含化石巖層,采取加固工程;對(duì)可能受流水沖刷破壞的,實(shí)施排水工程等[30]。如果在一定區(qū)域內(nèi)化石相對(duì)集中分布,則可能建立保護(hù)區(qū)。自然狀態(tài)下的保護(hù)方式投資小、成本低,適用于大面積或者化石較為分散狀態(tài)下的保護(hù),但是化石和含化石巖層仍然置于風(fēng)化剝蝕的狀態(tài)下[30]。雖然此種保護(hù)方式通常會(huì)建設(shè)排水工程,并對(duì)化石和含化石層進(jìn)行加固,但仍然受到風(fēng)化作用的剝蝕,對(duì)此部分產(chǎn)地應(yīng)建設(shè)小型工程[30]。這些小型工程使化石避免直接遭受風(fēng)吹日曬和人為破壞,但無(wú)法對(duì)溫度和濕度進(jìn)行控制,是處于一種半露天的環(huán)境下。②原地場(chǎng)館式保護(hù)。原地場(chǎng)館式保護(hù)指對(duì)暴露在地表的、面積較大的重要化石在原地修建保護(hù)棚、展廳、博物館等保護(hù)性場(chǎng)館,主要適用于保護(hù)級(jí)別較高的重點(diǎn)化石[30]。場(chǎng)館式保護(hù)可有效地減少風(fēng)化作用對(duì)出露地表的化石和含化石層的進(jìn)一步破壞,但投資大,且不能大面積展開(kāi),只適合于在一些重點(diǎn)保護(hù)化石集中密集埋藏的化石點(diǎn),而且后期維護(hù)的運(yùn)營(yíng)需要資金和人力的投入[30]。③搶救性發(fā)掘保護(hù)。一些重點(diǎn)化石產(chǎn)出的地區(qū)處在強(qiáng)烈的風(fēng)化區(qū),不適合原地保護(hù);一些產(chǎn)地由于受到生產(chǎn)建設(shè)的影響面臨被占用的危險(xiǎn),因此需要對(duì)化石進(jìn)行搶救性發(fā)掘。此外,一些會(huì)遭受凍融作用的地區(qū)也不宜大面積原地保存。需要注意的是,在搶救性發(fā)掘前一定做好原地埋藏信息的收集和保存工作,最大限度地保存科學(xué)信息。需要說(shuō)明的是,無(wú)論采取哪種保護(hù)方式,都必須對(duì)化石和圍巖本身進(jìn)行定期的防風(fēng)化保護(hù)處理,最大限度地降低風(fēng)化速度。

5.2 保護(hù)工程部署

古生物化石產(chǎn)地和古生物化石標(biāo)本的保護(hù)主要受到自然因素、人為因素、地質(zhì)條件等因素的影響。依據(jù)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地的分布差異特征,對(duì)處在不同地區(qū)的化石產(chǎn)地提出不同的保護(hù)措施,使古生物化石得到更好保護(hù)。主要包括:①風(fēng)化和凍融地區(qū)。新疆和甘肅等西北部地區(qū),氣候干旱、風(fēng)力較大,個(gè)別化石產(chǎn)地處在強(qiáng)烈的風(fēng)化區(qū),對(duì)東北高緯度地區(qū)主要的災(zāi)害是凍融威脅。對(duì)這些化石產(chǎn)地不太適合原產(chǎn)地保護(hù),針對(duì)此類地區(qū)可建立化石博物館。對(duì)處在強(qiáng)烈風(fēng)化區(qū)和凍融地區(qū)的化石,要對(duì)化石進(jìn)行挖掘,制成標(biāo)本保存在博物館,這就要求我們對(duì)博物館的條件進(jìn)行嚴(yán)格要求,使化石得到合理保護(hù)。此外，要利用空調(diào)對(duì)博物館的溫度和濕度進(jìn)行調(diào)控,溫度控制在18°—20°之間,濕度控制在50%左右，對(duì)不牢固的標(biāo)本要進(jìn)行加固處理。博物館的防塵、防光、防潮等方面都要做好措施,最重要的是做好防盜工作,安裝監(jiān)控系統(tǒng)和防盜鈴,派專人進(jìn)行值守等。②洪水頻發(fā)地區(qū)。長(zhǎng)江中下游地區(qū)的水系密度較大,河流分布眾多、降水量大,化石產(chǎn)地易受到水流的威脅,位于此地區(qū)的化石產(chǎn)地面臨的最大問(wèn)題是防水排水問(wèn)題。在建設(shè)永久性保護(hù)場(chǎng)館時(shí),必須要對(duì)化石產(chǎn)地周圍水文地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,查清地表水、地下水補(bǔ)給、運(yùn)行情況等工程地質(zhì)條件;要實(shí)施相應(yīng)的排水、隔水、護(hù)坡、加固等工程,如修完排水溝、修建引水渠、修建隔水帷幕、構(gòu)筑擋水墻或采用修建地下隧道等工程。③其他地區(qū)。處在環(huán)境較好地區(qū)的化石產(chǎn)地,要根據(jù)其具體情況做好原地保護(hù)措施,建立地質(zhì)公園和保護(hù)區(qū)等。

5.3 古生物化石利用

古生物化石作為重要的地質(zhì)遺跡,具有重要的科學(xué)的價(jià)值,是研究生物演化的原始材料和分析巖石形成環(huán)境的有力證據(jù);在推斷古氣候、尋找沉積礦產(chǎn)等方面具有重要作用。古生物化石不但具有科學(xué)性,而且具有文化性、知識(shí)性和趣味性,是一種重要的、稀缺的、高品位的旅游資源[31],化石產(chǎn)地所在地區(qū)可利用古生物化石建立地質(zhì)公園等,發(fā)展旅游業(yè),帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。在游客游覽的同時(shí)可向他們普及古生物科學(xué)知識(shí),起到一定的科普作用。合理利用古生物,使其科學(xué)價(jià)值得以體現(xiàn)。

6 結(jié)論

本文以全國(guó)53個(gè)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地作為研究對(duì)象,并結(jié)合全國(guó)水系圖及DEM高程圖,運(yùn)用ArcGIS10.1空間分析方法,對(duì)全國(guó)重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地在空間和時(shí)代上分布差異進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:①國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地的分布主要集中在東部沿海和中部地區(qū),西部和青藏高原地區(qū)分布較少,受自然因素影響較大。西部環(huán)境惡劣、科研程度低,是未來(lái)化石發(fā)掘的潛力地區(qū)。按時(shí)代分布來(lái)看,國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地早期主要分布在我國(guó)的西南地區(qū),隨著時(shí)間的推移逐漸,白堊紀(jì)時(shí)期的化石大多分布在東北地區(qū),最后輻射到全國(guó)范圍。②從高程圖上看，國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)化石產(chǎn)地多分布在地形起伏相對(duì)平緩的平原丘陵和地形起伏相對(duì)較大的山地交界處;從水系密度圖看,多分布在36—104m/km2范圍以內(nèi)?；a(chǎn)地的分布規(guī)律對(duì)今后古生物化石的發(fā)掘工作提供了一定的依據(jù)。③依據(jù)化石產(chǎn)地所在地區(qū)地貌類型和水系密度條件,提出了古生物化石保護(hù)工程的規(guī)劃部署建議。這些不但能給古生物化石產(chǎn)地的管理工作起到一定的幫助和指導(dǎo)作用,而且可依托古生物化石產(chǎn)地平臺(tái),讓更多的社會(huì)大眾了解到不同地區(qū)的古生物化石產(chǎn)地的化石種類。此外,提出相應(yīng)的化石保護(hù)建議可更好地指導(dǎo)人們對(duì)古生物化石進(jìn)行保護(hù)。做好古生物化石保護(hù)工作,對(duì)研究生命演化、尋找礦產(chǎn)資源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具有重要意義。

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