木化石,又稱硅化木,是幾百萬年或更早以前的樹木被迅速埋葬地下后,通過地質(zhì)作用下木材被二氧化硅等礦物質(zhì)逐步置換并石化后形成的化石,其保留木質(zhì)結(jié)構(gòu)和紋理。顏色為土黃、淡黃、黃褐、紅褐、灰白、灰黑等,拋光面可具玻璃光澤,不透明或微透明。
硅化木從古生代石炭紀開始(始于距今3.55億年)到中生代白堊紀(結(jié)束于距今6500萬年)之間均有分布。其是松柏、蘇鐵、銀杏、真蕨、種子蕨等15種以上古喬木的遺骸。硅化木的形成是一個涉及快速掩埋、礦物滲透、吸附性激活以及礦物質(zhì)逐步替代有機物質(zhì)的復雜地質(zhì)過程,其中火山活動起到了啟動和促進作用。硅化木通常可分為三個品種。若木質(zhì)被交代成膠質(zhì)SiO2即蛋白石,則稱蛋白石硅化木;若被交代成隱晶質(zhì)石英(即玉髓或瑪瑙),則稱為玉髓或瑪瑙硅化木;若被交代成微粒的石英,則稱為普通硅化木。硅化木在世界范圍內(nèi)主要分布于歐洲和美國中部、古巴、緬甸等國家,中國主要產(chǎn)地是新疆、河北、云南、山東、甘肅、遼寧、四川、福建等地。
木化石是認識當時的古地理、古環(huán)境、古氣候以及恐龍的鑰匙,為研究地質(zhì)遺跡變遷、古地理古環(huán)境演變提供科學依據(jù)。通過分析木化石中的年輪數(shù)據(jù),研究人員能夠復原一個區(qū)域的古代氣候變化歷程。此外,木化石在橫截面、弦向切面和徑向切面上展示的多樣的植物細胞結(jié)構(gòu),是解析植物分類系統(tǒng)不可或缺的資源。迄今為止最早的木化石是石炭紀早期的裸蕨植物化石,最新的為6500萬年前白堊紀晚期的木化石群。2024年5月,中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所科研人員在位于山西省陽泉市城區(qū)水泉溝村及郊區(qū)蔭營鎮(zhèn)一帶的3.1億年前木化石群發(fā)掘現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)大量鱗木類化石,經(jīng)過觀察、分析和研究,確定這是截至2024年5月中國古生物化石發(fā)掘中保存最完整的鱗木礦化標本。2025年12月,山西省陽泉市平定縣縣自然資源局在太舊高速路改線工程平定某工地現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一些樹木化石,經(jīng)初步判斷,該化石出自二疊系山西組地層,形成于二疊紀早期,距今約2.9億年。
樹化玉與木化石的區(qū)分
在硅化木中樹化玉與樹化石(木化石)是兩個概念。樹化玉是二氧化硅在樹木載體中形成的蛋白石等,屬于珠寶類。樹化石則是二氧化硅與碳酸鈣等雜質(zhì)在樹木載體中形成的樹木化石,屬于實質(zhì)性化石類。兩者統(tǒng)稱硅化木;是硅化后的不同材質(zhì)。
樹化玉是民間約定俗成的稱呼,學名叫做硅化玉。但它本質(zhì)上是由大多數(shù)的樹化蛋白石、少數(shù)的樹化瑪瑙及樹化玉髄等等組成的硅化玉群體。同時存在著珍貴無比的變種天然樹化瓷脈系與樹化火山系列(火山瓷、金剛玉、晶體寶石)。重點提示:木化石(數(shù)量在世界蘊藏量上較大),大多數(shù)為土泥黃色,色彩單調(diào)形狀大多為人工修型噴沙工藝,除了用予擺件裝飾作用之外,收藏與傳承價值較小。
造假爆光
當前的市場環(huán)境中,令人憂心的是,有層出不窮的眾多奇石造假現(xiàn)象出現(xiàn)。這種情況極為猖獗,嚴重影響了奇石市場的正常秩序。
比如,一些不法商販為了追求更高的利潤,偷換概念虛假宣傳,把木化石以"植物舍利 ″以次充好欺騙消費者行為,“植物舍利”實為緬甸樹化玉《植物舍利子有機寶石》。
對原石進行各種鏤空與山形進行人工造形,采用噴砂工藝打磨。打磨得更加規(guī)整美觀,以迎合部分消費者的喜好。使其看起來更加奪目,從而誤導消費者,讓他們誤以為購買到了品質(zhì)上乘的木化石,充當植物舍利或天然奇石。這種造假行為不僅損害了消費者的利益,也破壞了奇石市場與真正的樹化玉(植物舍利子有機寶石)的誠信和聲譽。
性質(zhì)定義
硅化木是樹木被地下水中的SiO2(二氧化硅)替換了原來的木質(zhì)成分,轉(zhuǎn)化為樹木化石,保留木質(zhì)結(jié)構(gòu)和紋理。硅化木的礦物組成主要為隱晶質(zhì)石英、玉髓、蛋白石等,其次有方解石、白云石、磷灰石、黃鐵礦、褐鐵礦等;化學成分為SiO2、SiO2·nH2O和碳氫化合物。常見顏色有淺黃至黃色、褐、紅、棕、黑、藍灰、灰、白色等,硬度5.5-6.5,比重2.65-2.66,折射率1.54-1.55。
形成
形成條件
東南亞地區(qū)在古特提斯海洋經(jīng)歷了多次板塊碰撞后,如揚子地塊與中緬泰馬地塊的碰撞,形成了古特提斯造山帶。從晚三疊世到古近紀,該地區(qū)主要經(jīng)歷干熱氣候;而晚始新世至漸新世,隨著印度板塊與歐亞大陸的碰撞,氣候轉(zhuǎn)為溫暖濕潤。中新世期間,印度板塊的持續(xù)北移導致喜馬拉雅山脈和青藏高原的快速隆升,進一步影響了季風系統(tǒng)的發(fā)展,促進了熱帶雨林氣候環(huán)境的穩(wěn)定。印度洋的擴張促使印度板塊向北推進,與緬甸邊緣島弧帶發(fā)生強烈碰撞,形成印緬山地,這一過程伴隨著邊緣島弧帶下方的板塊俯沖。在中新統(tǒng)至更新統(tǒng)的沉積物中,尤其是在伊洛瓦底江群中,發(fā)現(xiàn)了大量硅化木。這些硅化木的形成與頻繁的火山活動有關(guān),樹木被火山灰和泥石流覆蓋,隨后被富含硅酸鹽的地下熱水溶液硅化,保留了原始樹木結(jié)構(gòu)的同時,因熱液中不同的礦物質(zhì)和微量元素含量而展現(xiàn)出多樣的顏色和質(zhì)地,形成了硅化木。
形成過程
原始森林→原始森林樹木被沉積物快速埋在地下(發(fā)生火山爆發(fā)等),處于還原狀態(tài),木質(zhì)纖維不易腐爛變質(zhì)(突發(fā)災難)→被埋在地下的樹木次生木質(zhì)部被地下水溶液中的二氧化硅等物質(zhì)所替代,產(chǎn)生石化作用(化石形成)→后期地質(zhì)作用,造成保存木化石的巖層出露地表(出露地表)。
原理
數(shù)億年前的樹木因各種原因被深深掩埋于地下,這些樹木經(jīng)歷了地層中的高壓、低溫與缺氧環(huán)境,浸泡于二氧化硅飽和溶液中。樹干周圍的化學物質(zhì),如二氧化硅、硫化鐵、碳酸鈣等,開始慢慢替換木頭原有的成分,而樹木的原始形態(tài)及構(gòu)造特點得以保留。不僅如此,樹木還吸收了周圍巖石中的微量元素。經(jīng)歷了長時間的石化作用,這些樹木最終轉(zhuǎn)化為木化石。
分類
品種分類
硅化木通常可分為三個品種:若木質(zhì)被交代成膠質(zhì)SiO2即蛋白石,則稱蛋白石硅化木;若被交代成隱晶質(zhì)石英(即玉髓或瑪瑙),則稱為玉髓或瑪瑙硅化木;若被交代成微粒的石英,則稱為普通硅化木。
礦物學分類
顏色種類
石化物質(zhì)成分
按石化物質(zhì)成分的不同可分為硅化-硅化木、炭化-硅化木、鐵化-硅化木、鈣化-硅化木。
特類木化石
木化石的特類是水晶木化石。木化石形成后又遭受多次二氧化硅的作用,在硅化木的有利地段、空間形成第二世代、第三世代水晶。
水沖木化石
在河道里經(jīng)千萬年沖刷留下的小塊木化石,為大塊木化石的精華分,可作為盆景石或觀賞石。
產(chǎn)地分布
硅化木在世界范圍內(nèi)主要分布于歐洲和美國中部、古巴、緬甸等國家。截至2020年,中國是世界上硅化木分布較為廣泛的地區(qū)之一,硅化木產(chǎn)地遍布中國20多個省份約100個縣市。中國主要產(chǎn)地是新疆、河北、云南、山東、甘肅、遼寧、四川、福建等地。
價值意義
科研價值
木化石和其他動植物化石一樣,是一種珍貴的地質(zhì)古生物遺跡資源。木化石為研究地質(zhì)遺跡變遷,古地理古環(huán)境演變提供科學依據(jù)。通過分析木化石中的年輪數(shù)據(jù),研究人員能夠復原一個區(qū)域的古代氣候變化歷程。此外,木化石在橫截面、弦向切面和徑向切面上展示的多樣的植物細胞結(jié)構(gòu),是解析植物分類系統(tǒng)不可或缺的資源。
藝術(shù)價值
硅化木在地質(zhì)公園景觀、森林植物園、博物館收藏陳列、雕刻工藝品和觀賞石方面具有廣泛的應用前景。也可以把硅化木打磨制作成穿戴首飾、陳列裝飾,家居用品等,有些保持了樹木原有的樹皮、年輪、蟲洞等細節(jié),可以制作成硅化木盆景。
相關(guān)事件
木化石公園
2024年1月,香港首個木化石公園“如心園”向公眾免費開放,截至2024年,該公園擁有上百件來自印度尼西亞的博物館級別的木化石,是亞洲現(xiàn)存擁有最大規(guī)模木化石藏品的城市公園。進入公園,可以親眼看到、親手摸到這些古老的木化石,學習到相關(guān)的歷史知識。
考古發(fā)現(xiàn)
重慶的文龍木化石群分布在文龍街道馬桑巖,木化石于1985年由原綦江區(qū)古南鎮(zhèn)村民在馬桑巖采石場首次發(fā)現(xiàn),先后在景區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)大小木化石29根,木化石的枝條和碎塊,共計60余處。
2017年2月,由中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所研究員王永棟領(lǐng)銜的一支中法科學家研究小組,在遼寧西部北票地區(qū)侏羅紀地層中發(fā)現(xiàn)了1.6億年前的銀杏木化石,命名為遼寧銀杏木。
2020年7月,中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所在山西省陽泉市早二疊世太原組上部的一層砂巖中發(fā)現(xiàn)了一個木化石群。該木化石群共由211棵大型的科達類植物莖干組成。
2022年1月,在重慶縉云山金剛碑老街正中書局印刷廠舊址的石壁內(nèi)有2處木化石被發(fā)現(xiàn),木化石在距今約1.6億年前的侏羅紀時期形成,這是云山首次發(fā)現(xiàn)木化石。同年10月,山西省陽泉市地質(zhì)災害防治中心在郊區(qū)的鋁土礦層附近發(fā)現(xiàn)一些木化石,這些木化石礦化較好、木質(zhì)結(jié)構(gòu)清晰。
2024年5月,在位于山西省陽泉市城區(qū)水泉溝村及郊區(qū)蔭營鎮(zhèn)一帶的3.1億年前木化石群發(fā)掘現(xiàn)場,科考人員發(fā)現(xiàn)大量鱗木類化石,中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所科研人員經(jīng)過觀察、分析和研究,確定這是截至2024年5月中國古生物化石發(fā)掘中保存最完整的鱗木礦化標本。
2025年12月,山西省陽泉市平定縣縣自然資源局在太舊高速路改線工程平定某工地現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一些樹木化石,經(jīng)現(xiàn)場清理并測量,該木化石保存較為完好,直徑達1米,出露長度5米,屬于科達樹類木化石,依據(jù)《國家古生物化石標準(試行)》,確定該化石屬于國家一級重點保護的古生物化石。陽泉市地質(zhì)災害防治中心工作人員初步判斷,該化石出自二疊系山西組地層,形成于二疊紀早期,距今約2.9億年。山西省市縣相關(guān)部門和專家正在科學制定化石保護方案。
參考資料 >
硅化木.桂林理工大學地質(zhì)博物館 .2024-05-14
地質(zhì)遺跡.陜西省地質(zhì)調(diào)查院.2024-05-14
木化石的形成.新疆頻道_央廣網(wǎng).2024-05-14
「文化中國看巴蜀」綦江:神奇木化石跨越億年與你對話.北青網(wǎng).2024-05-14
撞臉巧克力脆筒 3.1億年前鱗木類化石長這樣.海外網(wǎng).2024-05-14
樹化玉—地表料.今日頭條.2024-11-09
國家一級重點保護!山西一工地發(fā)現(xiàn)2.9億年前大型木化石.百家號.2025-12-07
樹化玉(植物舍利子有機寶石)科普.新華報業(yè)網(wǎng).2024-07-16
木化石與樹化玉有什么不同.今日頭條.2024-06-12
木化石區(qū).華龍網(wǎng).2024-05-14
對話硅化木保護專家:尊重光陰記錄者 要像文物一樣呵護它們.封面新聞.2024-05-14
延慶的異木和蘇格蘭木(二). 中國古生物化石保護基金會.2024-05-14
博物循聲No.11 | 奇石-硅化木.微信公眾平臺.2024-05-14
建筑師保育專家聯(lián)手打造如心園 永恒的自然藝術(shù)品——木化石.文匯報.2024-05-14
【中國科學報】銀杏木化石背后的故事.中國科學院.2024-05-14
科學家在山西陽泉發(fā)現(xiàn)早二疊世大型科達木化石群.中國小康網(wǎng).2024-05-14
縉云山首次發(fā)現(xiàn)1.6億年前的木化石.光明網(wǎng).2024-05-14
陽泉3.1億年前木化石群是華北最古老的森林生態(tài)系統(tǒng).澎湃新聞.2024-05-14