首页 百科知识 化石木的微观世界

化石木的微观世界

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:至此,对化石木树种的确定,必须在室内精细的切片技术和先进高倍显微镜下观察才可。不同树木的组织和细胞形态是不相同的,必须制作化石木的透明切片,在高倍生物显微镜或电子显微镜下进行观察,对树木内部特别是微观特征看得清楚才能确定属名。中国发现的罕见大型被子植物化石木位于长江左岸的武汉阳逻北部低山丘陵地带。大部分武汉化石木群的硅矿质,没有破坏木材的细胞组织。化石木的色泽鲜明、纹理清晰。
化石木的微观世界_惊世化石木

(一)三个切面

化石木虽然发现得很早,分布也很广,但确定为化石木树种是在17世纪。1665年英国胡克(Robert Hooke)成功制作性能良好的显微镜和1830年俄国的尼古拉(Nicola)创造性地应用加拿大胶在实验室制作切片的方法,才有了新的突破。至此,对化石木树种的确定,必须在室内精细的切片技术和先进高倍显微镜下观察才可。人的肉眼和普通放大镜是不能观察到木材内部复杂细微结构的。

化石木科、属、种的识别鉴定要求每个标本至少要切制成三个切面,即横切面、弦切面和径切面才可。

(1)横切面——与树木长轴或木纹相垂直的切面。化石木中各种纵列细胞,如管胞、导管、木纤维和薄壁,组织的垂直断面和横列细胞中木射线的宽度等在这个切面都能反映。

(2)弦切面——与树干纵轴或木纹方向平行的切面,它与径切面相互垂直。化石木中的导管等纵列细胞的宽度、长度、高度和横列细胞中木射线的宽度、高度均能显露。

(3)径切面——沿树干半径所做的纵切面。在径切面上能显露导管等纵列细胞的宽度、长度、高度和横列细胞中木射线的高度和宽度。

不同树木的组织和细胞形态是不相同的,必须制作化石木的透明切片,在高倍生物显微镜或电子显微镜下进行观察,对树木内部特别是微观特征看得清楚才能确定属名。树种这些微观特征,若看不清楚,有些含糊,就必须增加一个或多个切片,直到看清楚为止。若实验室内许多化石木古树切片内部细微结构保存不好,镜下看不清楚,不能鉴定树种,就完全变成“废品”了。

(二)被子植物化石木产地、地质时代及矿物成分

1.产地:湖北省武汉阳逻低山丘陵

武汉是中国华中地区水陆交通枢纽,中国著名城市、湖北省政治经济文化中心。

中国发现的罕见大型被子植物化石木位于长江左岸的武汉阳逻北部低山丘陵地带。这里长江流向突然转向东南,是古今长江中游的一个大河湾,海拔高程45~70km。地理位置东经113°50′30″~114°37′30″,北纬113°50′~30°50′,西距武汉40~45km,武汉—阳逻汽车每隔十多分钟一趟,交通便利。

化石木分布

(资料来源:西安测绘信息技术总站.湖北省交通图.西安:星球地图出版社,1999)

我国著名郯城-庐江活动大断裂(武汉新洲)

新洲断陷盆地沿麻城-团风大断裂两侧,地形地貌差别明显,蓝色为低丘陵,绿色为广阔平地。

十多年来,我们对形成于白垩纪—古近纪的巨原红色砂砾岩层多次实地调查但未发现任何化石木痕迹,为此,可以断定化石木形成是在白垩纪—古近纪之后。

2.地质时代

该化石木所产时代为新生代新近纪(距今2 000—250万年)。

埋藏被子植物化石木的地质构造为中生代晚期滨太平洋巨型断陷下降,宽广江汉平原的次级新断陷形成,巨型江汉平原,在白垩纪—古近纪,下陷沉积厚达3 000~8 000m的砾岩、砂岩、黏土岩等红层。此后,地壳上升,遭受风化剥蚀,顶部形成富含铁质、黑褐色黏土层砾石的间断标志硬壳。新近纪巨型江汉平原连同新洲断陷盆地再次下降,堆积了厚度不等的新近纪岩层。武汉阳逻一带沉积了含被子植物化石木,半胶结红、黄、白色泥质砂砾层,阳逻青松山地层剖面清楚,自上而下,可分为八层。

湖北大学科考队查看地质剖面现场及剖面图

大细颗粒的砂砾岩中,夹有棱角分明的粗大块石,颗粒直径大小相差1万多倍

埋藏被子植物化石木半胶结红色、黄色砂岩层开挖新鲜地层剖面

埋藏化石木地层微细网纹红土直径<0.01mm的伊利石

埋藏化石木砂砾石层中,含有直径<0.001mm微细斜长石黏土,表面风化溶浊成坑,电子显微镜下放大200倍图像

含化石木泥砂砾石层的大小粗细变化极大。细粒泥土如伊利石、十字石等,它们的直径小于万分之一;大的砾石直径50~60cm,夹杂在砂石中非常刺眼。砂砾石层内含有少量砂金,当地农民农闲时也抽出时间开采卖钱,增加收入,补贴家用。特别有趣的是含化石木岩层中除了黄色砂金以外,还有五彩缤纷、璀璨夺目的彩石。这些彩石大如鸡蛋,小如鸽蛋,圆润艳丽,质量好的可与南京雨花石相媲美。农民用流水开采砂金,将之洗干净,便呈现出千姿百态的彩石,随手捡起,可以换钱,而且很容易卖出。南京雨花石闻名中外,而阳逻彩石今天才初见文端,想开发利用,可能需要等待时日。

3.矿物成分

武汉化石木群的矿物成分,经磨片鉴定,主要为石英,多数含量高达93%~95%;少量为玉髓、蛋白石、褐铁矿、黄铁矿、方解石、白钛矿和微量有机碳。化学分析,成分中的二氧化硅含量最高,多数达95%~96%;少量为三氧化铁(Fe2O3),含量为3%~5%。另外也含有微量的钙(Ca)、铝(Al)、镁(Mg)、铜(Cu)、铅(Pb)、银(Ag)、钛(Ti)、锶(Sr)等。

武汉化石木群中的石英颗粒较粗,通常为0.04~0.6mm,个别大的达0.12~0.16mm,木纤维、射线细胞内的石英颗粒较细,多数为0.01~0.03mm,说明树木茎干在石化过程中,矿物生长受原树不同部位细胞大小所制约,许多磨片显示,石英矿物呈清晰的六边环形带生长。经油浸测定,石英Ne为1.550,No为1.542。黄铁矿大部分已褐铁矿化,多数呈立方体草莓状镶嵌于细胞中,粒径大多数为0.001~0.004mm,少量为0.01~0.02mm。

武汉化石木中硅(Si O2)的主要来源是大别山地区的花岗岩、变质岩和硅质岩。这些太古代的古老岩层,因长期暴露地表遭受侵蚀风化分解,形成许多离子。其中活动性较强的离子被流水带走,而惰性较大的,如硅溶液,却残留在流水缓慢、埋藏古树的湖湾附近。月长年久,这些离子逐渐渗入木材细胞内,与该组织细胞内含物和部分细胞壁分解物质发生化学反应,形成新的沉淀物,随着时间的推移,终于全部充填植物组织内部成为化石木。液态的硅大部分为真溶液,结晶为石英,少量的胶体凝结为蛋白石,部分蛋白石又因后期的结晶作用变成玉髓。大部分武汉化石木群的硅矿质,没有破坏木材的细胞组织。化石木的色泽鲜明、纹理清晰。年轮、木纤维、导管基本结构尚保存完好。多数化石木制成薄片后,都能在高倍生物显微镜或电子显微镜下看得清楚,从而为鉴定化石树种提供了有利的基础。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈