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认识石蚕巢

2023-03-09 16:57阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1778086794

几天前一位搞岩矿鉴定的朋友发来一张照片，问是什么化石？从照片中微观结构的轮廓看很像珊瑚，但仔细观察便可发现没有珊瑚特有的隔壁和泡沫板，应该不是珊瑚。那这究竟是什么化石呢？记得2014年曾在新浪网的博客中提到一种化石叫石蚕巢，这张照片中的现象很像当年提到的那种石蚕巢化石。对化石的进一步确定需要在显微镜下进一步观察，借此，向大家介绍一下什么是石蚕巢。
认识石蚕巢 照片1 同事发来的照片，岩石主体由碳酸盐矿物组成，重结晶作用使部分原始结构被破坏，照片上部可见呈规则状排列的暗色圆形球粒，关于这种化石的具体确定需要在显微镜下进一步观察。今天去办公室在镜下观察完整岩石后方知这是苔藓虫的一部分
很多年前在野外工作期间途经宁夏泾源与甘肃平凉交界处，在平凉安国收费站附近的泾源河滩发现一块可疑的化石，岩石呈灰白色，其中分布大量长约10~12mm，宽约1~2mm的锥状体、中空的管状化石，化石成分为钙质。从岩性上初步判断可能来自泾河上游白垩系马东山组或乃家河组湖湘碳酸盐岩夹层。当时出于好奇便将化石带了回来，可经过反复观察，也无法确定这种化石是什么类型的生物。2014年在《地球科学—中国地质大学学报》中看到一篇文章何欣等的文章“
六盘山盆地早白垩世含盐地层中石蚕巢化石”，文章中介绍的石蚕巢与我捡到的那种化石非常相似。
认识石蚕巢照片2 这是我在泾河河滩捡的那块石蚕巢化石标本
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照片3 这是何欣等人文章中的石蚕巢标本照片
认识石蚕巢
照片4 何欣等文章中的附图——石蚕巢的形态及结构特征
认识石蚕巢
照片5 这是何欣等人文章中石蚕巢的图版及示意图

据何欣等的文章介绍，石蚕巢化石于1923年就被人们发现，目前世界上至少20个国家或地区的中新生代地层中已陆续有所报道。石蚕是节肢动物门昆虫纲毛翅目幼虫的统称，大多数石蚕是就地取材构筑不同形状、不同质地的管状巢即石蚕巢，这些管状巢可随石蚕移动，它们具有居住和保护幼虫的功能。通过对石蚕巢管壁物质成分及结构的探讨，可进一步确定造迹生物种类。
石蚕巢化石可分原地埋藏和异地埋藏两种情况，原地埋藏的化石显示石蚕巢群栖直立紧密排列成叠层状分布，内外层之间可见厚约２mm的碳酸盐微层；而异地埋藏的石蚕巢化石则分散保存在钙质粉砂岩内。六盘山地区白垩系石蚕巢化石就保存在钙质泥岩和钙质粉砂岩中，石蚕巢形态大小一致，呈直立锥状体，长约13mm，直径1.8～3.0ｍｍ，平均约2.5mm，表面无横纹和纵肋等壳饰，不分叉（照片4a），个体间无联结构造（照片3a，照片4b）。石蚕巢管壁为胶结壁，具清晰的三层式结构，包括内、外暗色有机质层和中部胶结颗粒层（照片3b），位于管壁内的暗色层厚约0.02mm，具泥晶结构，不连续，成分主要为灰泥质；位于管壁外的暗色层厚约0.04mm，泥晶结构，成分以灰泥为主；位于管壁中部的胶结颗粒层主要由隐晶质的有机质球粒构成，这些球粒与巴伐利亚地区晚侏罗世至早白垩世缓坡沉积的粪球粒以及澳大利亚南部 Coorong泻湖中现代沉积的粪球粒很相似，球粒呈球形、椭球形和卵圆形，长轴最长可达1mm，平均约0.3mm；直径大小一致，约0.1～0.15mm，球粒在管壁中排列规整，长轴大多与石蚕巢的生长方向垂直，间隔0.02～0.1mm密集地绕着管壁叠层状排列。因此，石蚕巢圆形横截面上球粒主要呈椭圆形，“Ｕ”形纵剖面上多数呈圆形（照片5）。石蚕是就地取材营造管状巢，胶结颗粒的类型受控于石蚕当时所处的生存环境。从现有资料看，石蚕巢管壁胶结颗粒主要有3类：第１类是砂岩颗粒，这种石蚕巢在河流、湖泊等环境中都有分布；第２类是植物碎片，既有被子植物的也有裸子植物的，它们通常被切割成细长的碎片规则排列在石蚕巢管壁上，这种石蚕巢一般生活在静水环境中，比如湖泊和池塘；第３类为有机质球粒的石蚕巢化石，它们反映了一个低能环境，常保存于局限环境的沉积物中，如泻湖（尤其是超咸泻湖）。六盘山盆地含有机质球粒组成的石蚕巢主要形成于矿化度高的盐湖环境。
古生物学家从已有资料分析，能营造与石蚕巢类似的管状遗迹的生物有龙介类 、管状蠕虫、角贝类、竹节石、管柱珊瑚以及藻类中某些形态与之类似的化石类群。但是竹节石和管柱珊瑚都是已经灭绝的海生无脊椎动物，龙介类绝大多数也生活在海洋中，陆相地层中仅发现螺旋状蠕虫，但它的钙质管体很小（长２～５mm，直径50～200μｍ）；管状蠕虫是冷泉流体存在的重要标志之一，虫管呈圆柱状、弯曲，管壁由隐晶质的碳酸钙组成；角贝类的管体一般呈单独分散状态产出，未见群栖密集的，管壁具有各种形式的装饰；有些鼓藻仅仅生活在高钙质的水体中，它们的细胞分泌粘液粘附水中的钙质形成藻灰华，但现生鼓藻都是分叉的。因此，这些生物建造的管状潜穴与石蚕巢有较大差别。通过对比环节动物、软体动物和节肢动物等门类营造的管状潜穴与石蚕巢在形态学、生态学等方面的差异，比较现生石蚕的生活环境、石蚕巢管体形态大小、管壁胶结颗粒组成和排列方式，综合相同层位上昆虫实体化石的分析，六盘山盆地的石蚕巢可能是宁夏石蛾科宁夏石蛾属房氏宁夏石蛾所为。 认识石蚕巢
认识石蚕巢
6 这两张照片分别是石蚕巢横切面的单偏光和正交偏光照片，由方解石组成，具三层结构，其中间层内分布大量规则状排列的暗色粪球粒


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 7 石蚕巢，巢穴内具不规则状圈层构造，其中分布暗色粪便，单偏光


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8 石蚕巢的U型纵剖面，其中排列规则状分布的圆形暗色粪球粒


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9 不规则状石蚕巢中分布圆形、椭圆形暗色粪球粒，单偏光


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10 密集排列的石蚕巢的横切面，单偏光


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11 泾源河滩捡回的标本中可见大部分化石呈锥状体外形


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12 近距离观察可见部分化石呈断裂状，可能曾经过搬运，不是原地形成


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13 化石分布杂乱，排列无明显方向性，可能为异地保存


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14 泾河滩捡到的石蚕巢切片后在镜下可见典型的石蚕巢特征，由泥晶方解石组成，具圈层结构，胶结颗粒层内整齐排列椭圆形暗色粪球粒，单偏光


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15 石蚕巢内分布大小不等的暗色富有机质粪球粒和少量钙藻化石，单偏光粪球粒被粉晶粒状方解石胶结，单偏光


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16 岩石组分由泥晶方解石和白云石组成，含少量钙藻化石和散布的暗色粪球粒，单偏光


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17 轻微变形的石蚕巢碎块与富含有机质的泥质和暗色粪球粒混杂产出，表明可能为经异地搬运后所形成，单偏光


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18 不完整的钙质石蚕巢碎屑与富有机质泥质、钙藻及散落的粪球粒混杂产出，表明可能为异地搬运后所形成 单偏光


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19 大量不规则状石蚕巢碎屑呈杂乱堆积，沿部分碎屑壁生长晶粒状方解石 单偏光


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20 石蚕巢内椭圆形暗色粪球粒呈规则状

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