自然環(huán)境

地理位置

保護區(qū)位于東經(jīng): 118.71 (度) 北緯: 36.50 (度) ，為丘陵地帶，地層是由許多薄如紙張的硅藻土頁巖組成，海拔高100~450米。它在大地構(gòu)造中屬魯西中臺隆的一部分，地處臨朐新生代山間斷陷盆地內(nèi)。氣候為暖溫帶，年降水量為712毫米，集中降于6、7、8三個月。

距今約一千多萬年前，地質(zhì)史上第三紀(jì)中新世時期，山旺一帶是一片湖泊，氣候濕潤，水里生長著大量的硅藻，陸地上有亞熱帶落葉和常綠闊葉混生林，許多動物棲息其間。隨著硅藻的沉積，植物和動物遺體埋在硅藻土層中，形成了化石。

對其評價

據(jù)地質(zhì)、古生物學(xué)家考證，在地質(zhì)年代史上，山旺化石屬新生代第三紀(jì)中新世。約1800萬年前，山旺一帶是一片寧靜清澈的淺水湖，湖水周圍環(huán)山，稍遠還有活火山?；鹕絿姵鑫镫S水進入湖里，使湖內(nèi)含有豐富的可溶性氧化硅，再加當(dāng)時這里是溫帶到亞熱帶氣候，有利于動植物的生長繁殖，硅藻叢生，百花盛開，許多動物嬉水追逐。隨著地理的變遷，動植物遺體沉積到湖中。湖里極為寧靜的沉積環(huán)境和輕而細膩的沉積物--硅藻土，再加上硅藻土中含有的大量硫化鐵結(jié)晶和磷核，這種極其特殊的條件，造成動植物遺體不受外界環(huán)境的破壞，使山旺形成的硅藻土頁巖中保存了完好的古生物化石。

歷史沿革

概述

民國《臨朐續(xù)志》記載:"堯山東麓有巨澗，澗邊露出礦物，其質(zhì)非土非石，層層成片，揭視之，內(nèi)有花紋，蟲者、魚者、獸者、山水、花卉者不一，俗名'萬卷書'"。事實上，則是硅藻頁巖，亦稱"矽藻土"、"硅藻土"。硅藻頁巖質(zhì)地細膩，顏色灰白，微理層極為發(fā)育，1厘米厚可達四五十層，許許多多的古生物化石就蘊藏其中。它形成于距今大約1800萬年，為地質(zhì)史上的第三紀(jì)中新世。

具體事件

1934年秋，中國地質(zhì)調(diào)查所新生代研究室副主任、古生物學(xué)家楊鐘健，從齊魯大學(xué)地質(zhì)系獲悉山旺有保存很好的動、植物化石。1935年5月。楊鐘健去山旺進行首次科學(xué)調(diào)查，除植物和魚以外，還發(fā)現(xiàn)了昆蟲、兩棲、爬蟲和哺乳動物化石。后來發(fā)表了山旺地層古生物的第一篇論文。之后，古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)界的專家、學(xué)者前往考察、采集標(biāo)本，從此山旺引起國內(nèi)外學(xué)者的重視。

1955年，當(dāng)?shù)卣闪⒘艘粋€硅藻土礦，將開采到的硅藻土和夾雜在其中的化石，作為化工原料粉碎使用。使不計其數(shù)的化石變成了礦粉。直到1980年，國務(wù)院將山旺化石區(qū)定為全國重點自然保護區(qū)，才停止了硅藻土礦的開采。

1976年發(fā)現(xiàn)的"山旺山東鳥"經(jīng)鑒定為雉科，新屬新種，填補了我國第三紀(jì)鳥化石的空白。1978-1979年，又先后在山旺發(fā)現(xiàn)三只鳥化石標(biāo)本，鑒定為雉科"臨朐碩大鳥"、鴨科"硅藻中華河鴨"、秧雞科"秀麗楊氏鳥"。1978年這里發(fā)現(xiàn)的無角犀化石，身長2.3米，高2.17米，是中國第三紀(jì)中新世第一個完整的犀牛骨架。

1978年10月，中國古生物學(xué)家在山旺召開現(xiàn)場會，與會專家對山旺化石作了高度評價，并提出對化石產(chǎn)區(qū)應(yīng)嚴(yán)格保護的建議。1980年國務(wù)院批準(zhǔn)山旺化石產(chǎn)地為國家自然重點保護區(qū)，1982年山東省人民政府為了更好地保護、開發(fā)、研究和利用山旺化石，決定成立"山旺古生物化石博物館"。1985年4月臨朐縣政府建立山旺古生物化石陳列館1985年和1988年組織了山旺化石國際學(xué)術(shù)討論會和國際環(huán)太平洋地區(qū)晚第三紀(jì)海陸事件學(xué)術(shù)討論會。。

1994年，中國科學(xué)院古脊椎與古人類研究所、北京大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)等單位，進行了保護性開采，在保護區(qū)南部邊緣地帶的1號發(fā)掘點，第一次進行有組織有計劃的發(fā)掘研究，發(fā)掘面積600平方米，4.1米深，發(fā)現(xiàn)了埋藏較為集中的化石層15個，發(fā)掘動、植物化石上萬件，發(fā)現(xiàn)了化石動、植物群。

1999年10月18日，山旺被國土資源部、國家環(huán)?？偩执_定為國家地質(zhì)遺跡保護區(qū)，2001年12月10日，"山旺國家自然保護區(qū)"被國土資源部批準(zhǔn)為國家地質(zhì)公園后，國家先后投入2000萬元對1.2平方公里的山旺國家地質(zhì)公園核心區(qū)域的地質(zhì)遺跡進行了科學(xué)的保護性建設(shè)，并發(fā)崛出土保存完整的大型脊椎動物，如無角犀牛、原古鹿、中新貘等，還有各類昆蟲、蜘蛛、蝎子和植物葉片及硅藻等古生物化石達600多件。

化石資源

概述

保護區(qū)古生物化石群是距今約1800萬年的第三紀(jì)中新世開始形成的。地層由許多薄如紙張的硅藻土質(zhì)巖組成。因此，人們形象地稱這里的地層為化石寶庫的"萬卷書"。地層所含化石種類繁多，目前經(jīng)過研究定名的種類多達9個門400多種，其中有1/3是已滅絕的屬種。植物化石中有藻類、苔蘚、蕨類、裸子植物、被子植物，花、果實、種子保存完好，其中有亞熱帶的榕樹和樟樹。植物中藻類數(shù)量有近100個種。

發(fā)現(xiàn)史料

山旺化石種類繁多，門類齊全，保存完整。已發(fā)現(xiàn)10多個門類，400多種屬。植物化石中，包括藻類、苔蘚、蕨類、裸子和被子植物，花、果實和種子也保存很完美。動物化石種類也很多，計有昆蟲、魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類等各綱都有。其中昆蟲已有272種，分別歸入12目、74科、161屬，其中絕大多數(shù)為化石絕滅種，近三分之一為化石絕滅屬，19個為首次發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代生存種化石。有的青蛙如玄武蛙不但保存了骨骼的印痕，還保存了皮膚的印痕，這也是少見的。在脊椎動物中，魚類化石最為豐富。鳥類多樹棲生活，死后保存下來成為化石的機會很少。山旺硅藻土頁巖輕薄細膩，為保存鳥類化石提供了有利條件，1976年發(fā)現(xiàn)的"山旺山東鳥"經(jīng)鑒定為雉科，新屬新種，填補了中國第三紀(jì)鳥化石的空白。1978-1979年，又先后在山旺發(fā)現(xiàn)三只鳥化石標(biāo)本，鑒定為雉科"臨朐碩大鳥"、鴨科"硅藻中華河鴨"、秧雞科"秀麗楊氏鳥"。完整的鳥化石的多次發(fā)現(xiàn)，在世界上也是極少見的。早期長頸鹿-三角原古鹿和東方祖熊的骨架是完好的標(biāo)本。40多具柄杯鹿骨架組成了十分壯觀的柄杯鹿群，它們和無角犀，解家河古摸、古象等一起組成了山旺動物群。

植物化石

山旺地下的孢子花粉種類多，從低等植物藻菌類、蕨類，到無果皮的裸子植物和有果皮的被子植物都有。動物化石中有昆蟲、魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類。有已經(jīng)滅絕的犀、貘、鹿、熊等大型哺乳動物的祖先類型。1978年發(fā)現(xiàn)的近無角犀骨架化石，是中國發(fā)現(xiàn)的第一具中新世完整的犀牛骨架。無脊椎動物以昆蟲為最多，不但種類豐富，而且保存完整，有的個體甚至還保留著鮮艷的色彩。已經(jīng)鑒定的160種，蟻類多達20多種。它們比現(xiàn)代種具有個體大、較完整的特征。

動物化石

脊椎動物中，有中國特有的魚群組合包括鯉形目、鱸形目。僅鯉科化石就有8屬10種，其中5屬6種為新發(fā)現(xiàn)。大部分已經(jīng)滅絕。

在山旺化石中，爬行類有3種，蛇類化石保存完整。1984年在山旺第一次發(fā)現(xiàn)鈍吻鱷的化石。

(1)東方祖熊化石--小型食肉目動物，它的個頭和外貌同大靈貓比較相似。這種古老的動物被認(rèn)為是熊類早期的一個旁支。

(2)解家河古貘--是貘科動物中的一個新種，代表著貘科進化中的一個已經(jīng)滅絕的旁支。這種古老動物現(xiàn)存僅5種，生活在美洲和馬來西亞的熱帶森林里，十分肥壯，膽量極小，怕人，也怕虎、豹。

(3)細近無角犀--犀類個體中最大的一種，與現(xiàn)生犀類相差不多，只是無角。而現(xiàn)生犀類都有角。一頭無角犀化石，高約1.5米，長約2.2米。在山旺共發(fā)現(xiàn)5只這樣大的無角犀。

(4)山東原河豬化石--同現(xiàn)生豬比，個體較小，頭短而大，雄性有細長的獠牙，牙齒簡單而原始。

(5)冠氏柄杯鹿化石--山旺發(fā)現(xiàn)最多，保存最好的一類，有60多只?，F(xiàn)已滅絕，雄性有角，角長在眼眶上面，而且終生不失。而現(xiàn)生鹿雄性多數(shù)每年春天要脫角的。

評價

山旺古生物化石不僅種類多，而且保存完美，如一些植物葉面上的葉脈、色澤、昆蟲的翅、爪、蝙蝠的膜翼都清晰易辨，有些還顯現(xiàn)出死前掙扎的形態(tài)，山旺地層中能保存這么完整的化石在世界上是罕見的。各種動植物在"萬卷書"上印痕清晰，千姿百態(tài)，栩栩如生。這些化石不僅完整地保存了大型哺乳動物的骨骼，就連極細微的昆蟲纖毛也留其原貌。如狼蛛的足爪、足毛及腹部的細毛，蜻蜓的翅膀、蝙蝠的翼膜、老鼠的須毛、樹葉的細脈，都清晰可辨，歷歷可數(shù)。甚至連極難成為化石的蝌蚪、蠑螈和花朵等，都十分完好地保存下來。蜜蜂、楓葉等許多化石，還保持了原有的鮮亮色彩。

保護價值

古生物化石是古地理、古氣候的"見證人"，它能夠幫助人們了解不同時期古地理、古氣候的變化情況。因此，對山旺化石群的研究，對了解生物發(fā)展演化的歷史過程有著重要的意義，對探索中國華東北部新生世生物群、古地理、古氣候、地層對比等提供了重要依據(jù)。山旺化石的研究，為探索中國華東北部中新世生物群、古地理、古氣候以及地層對比等提供了重要依據(jù)，對中國黃河、東海大陸架礦產(chǎn)資源的開發(fā)，也將有一定意義。