木化石

树化石地表料

木化石

木化石,又称硅化木,[4]是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后,通过地质作用下木材被二氧化硅等矿物质逐步置换并石化后形成的化石,其保留木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等,抛光面可具玻璃光泽,不透明或微透明。[2]硅化木从古生代石炭纪开始(始于距今3.55亿年)到中生代白垩纪(结束于距今6500万年)之间均有分布。其是松柏、苏铁、银杏、真蕨、种子蕨等15种以上古乔木的遗骸。硅化木的形成是一个涉及快速掩埋、矿物渗透、吸附性激活以及矿物质逐步替代有机物质的复杂地质过程,其中火山活动起到了启动和促进作用。[4]硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石,则称蛋白石硅化木;若被交代成隐晶质石英(即玉髓或玛瑙),则称为玉髓或玛瑙硅化木;若被交代成微粒的石英,则称为普通硅化木。硅化木在世界范围内主要分布于欧洲和美国中部、古巴、缅甸等国家,中国主要产地是新疆、河北、云南、山东、甘肃、辽宁、四川、福建等地。[2]

木化石,又称硅化木,[5]是几百万年或更早以前的树木被迅速埋葬地下后,通过地质作用下木材被二氧化硅等矿物质逐步置换并石化后形成的化石,其保留木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等,抛光面可具玻璃光泽,不透明或微透明。[3]

硅化木从古生代石炭纪开始(始于距今3.55亿年)到中生代白垩纪(结束于距今6500万年)之间均有分布。其是松柏苏铁、银杏、真蕨、种子蕨等15种以上古乔木的遗骸。硅化木的形成是一个涉及快速掩埋、矿物渗透、吸附性激活以及矿物质逐步替代有机物质的复杂地质过程,其中火山活动起到了启动和促进作用。[5]硅化木通常可分为三个品种。若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石,则称蛋白石硅化木;若被交代成隐晶质石英(即玉髓或玛瑙),则称为玉髓或玛瑙硅化木;若被交代成微粒的石英,则称为普通硅化木。硅化木在世界范围内主要分布于欧洲和美国中部、古巴缅甸等国家,中国主要产地是新疆、河北、云南、山东、甘肃、辽宁、四川、福建等地。[3]

木化石是认识当时的古地理、古环境、古气候以及恐龙的钥匙,为研究地质遗迹变迁、古地理古环境演变提供科学依据。通过分析木化石中的年轮数据,研究人员能够复原一个区域的古代气候变化历程。此外,木化石在横截面、弦向切面和径向切面上展示的多样的植物细胞结构,是解析植物分类系统不可或缺的资源。迄今为止最早的木化石是石炭纪早期的裸蕨植物化石,最新的为6500万年前白垩纪晚期的硅化木[6]2024年5月,中国科学院南京地质古生物研究所科研人员在位于山西省阳泉市城区水泉沟村及郊区荫营镇一带的3.1亿年前木化石群发掘现场发现大量鳞木类化石,经过观察、分析和研究,确定这是截至2024年5月中国古生物化石发掘中保存最完整的鳞木矿化标本。[7][8]2025年12月,山西省阳泉市平定县自然资源局在太旧高速路改线工程平定某工地现场发现一些树木化石,经初步判断,该化石出自二叠系山西组地层,形成于二叠纪早期,距今约2.9亿年。[注1][9]

树化玉与木化石的区分

硅化木树化玉与树化石(木化石)是两个概念。树化玉是二氧化硅在树木载体中形成的蛋白石等,属于珠宝类。树化石则是二氧化硅与碳酸钙等杂质在树木载体中形成的树木化石,属于实质性化石类。两者统称硅化木;是硅化后的不同材质。[10]

树化玉是民间约定俗成的称呼,学名叫做硅化玉。但它本质上是由大多数的树化蛋白石、少数的树化玛瑙及树化玉髄等等组成的硅化玉群体。同时存在着珍贵无比的变种天然树化瓷脉系与树化火山系列(火山瓷、金刚玉、晶体宝石)。重点提示:木化石(数量在世界蕴藏量上较大),大多数为土泥黄色,色彩单调形状大多为人工修型喷沙工艺,除了用予摆件装饰作用之外,收藏与传承价值较小。[11][10]

树化玉与树化石对比图
树化玉与树化石对比图树化玉与树化石对比图树化玉与树化石对比图树化玉与树化石对比图

造假爆光

当前的市场环境中,令人忧心的是,有层出不穷的众多奇石造假现象出现。这种情况极为猖獗,严重影响了奇石市场的正常秩序。

比如,一些不法商贩为了追求更高的利润,偷换概念虚假宣传,把木化石以"植物舍利 ″以次充好欺骗消费者行为,“植物舍利”实为缅甸树化玉《植物舍利子有机宝石》。

原石进行各种镂空与山形进行人工造形,采用喷砂工艺打磨。打磨得更加规整美观,以迎合部分消费者的喜好。使其看起来更加夺目,从而误导消费者,让他们误以为购买到了品质上乘的木化石,充当植物舍利或天然奇石。这种造假行为不仅损害了消费者的利益,也破坏了奇石市场与真正的树化玉(植物舍利子有机宝石)的诚信和声誉。

木化石,形体人工修饰,工艺为喷砂打磨。
木化石,形体人工修饰,工艺为喷砂打磨。  木化石,形体人工修饰,工艺为喷砂打磨。  木化石,形体人工修饰,工艺为喷砂打磨。

性质定义

硅化木是树木被地下水中的SiO2(二氧化硅)替换了原来的木质成分,转化为树木化石,保留木质结构和纹理。[3]硅化木的矿物组成主要为隐晶质石英玉髓蛋白石等,其次有方解石白云石磷灰石黄铁矿褐铁矿等;化学成分为SiO2、SiO2·nH2O和碳氢化合物。常见颜色有浅黄至黄色、褐、红、棕、黑、蓝灰、灰、白色等,硬度5.5-6.5,比重2.65-2.66,折射率1.54-1.55。[12][3]

形成条件

东南亚地区在古特提斯海洋经历了多次板块碰撞后,如扬子地块与中缅泰马地块的碰撞,形成了古特提斯造山带。从晚三叠世到古近纪,该地区主要经历干热气候;而晚始新世至渐新世,随着印度板块与欧亚大陆的碰撞,气候转为温暖湿润。中新世期间,印度板块的持续北移导致喜马拉雅山脉和青藏高原的快速隆升,进一步影响了季风系统的发展,促进了热带雨林气候环境的稳定。印度洋的扩张促使印度板块向北推进,与缅甸边缘岛弧带发生强烈碰撞,形成印缅山地,这一过程伴随着边缘岛弧带下方的板块俯冲。在中新统至更新统的沉积物中,尤其是在伊洛瓦底江群中,发现了大量硅化木。这些硅化木的形成与频繁的火山活动有关,树木被火山灰和泥石流覆盖,随后被富含硅酸盐的地下热水溶液硅化,保留了原始树木结构的同时,因热液中不同的矿物质和微量元素含量而展现出多样的颜色和质地,形成了硅化木。[13]

形成过程

原始森林→原始森林树木被沉积物快速埋在地下(发生火山爆发等),处于还原状态,木质纤维不易腐烂变质(突发灾难)→被埋在地下的树木次生木质部被地下水溶液中的二氧化硅等物质所替代,产生石化作用(化石形成)→后期地质作用,造成保存木化石的岩层出露地表(出露地表)。[14]

原理

数亿年前的树木因各种原因被深深掩埋于地下,这些树木经历了地层中的高压、低温与缺氧环境,浸泡于二氧化硅饱和溶液中。树干周围的化学物质,如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等,开始慢慢替换木头原有的成分,而树木的原始形态及构造特点得以保留。不仅如此,树木还吸收了周围岩石中的微量元素。经历了长时间的石化作用,这些树木最终转化为木化石。[15]

重庆綦江国家地质公园翠屏山园区内的木化石群
重庆綦江国家地质公园翠屏山园区内的木化石群

品种分类

硅化木通常可分为三个品种:若木质被交代成胶质SiO2即蛋白石,则称蛋白石硅化木;若被交代成隐晶质石英(即玉髓或玛瑙),则称为玉髓或玛瑙硅化木;若被交代成微粒的石英,则称为普通硅化木。[3]

矿物学分类

石英木化石

玉髓木化石

蛋白石木化石

参考来源:[4]

颜色种类

颜色简介图片
白色木化石白色木化石,矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一,细胞残留色浅,细胞壁残留物极少,细胞形态主要从石英玉髓置换、充填、堆积形成的细胞轮廓判断,树种多以水杉银杏等非产树脂性植物为主,后期浸染作用微弱

灰色木化石矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一,细胞残留色深,细胞壁残留物较多,细胞形态主要从石英、玉髓置换、充填、堆积形成的细胞轮廓及明显的细胞壁判断。树种多以水杉、银杏等非产树脂性植物为主,后期浸染作用较强

黄色木化石矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一,细胞残留色深,细胞壁残留物较多,细胞形态主要从石英、玉髓、蛋白石置换、充填、堆积形成的细胞轮廓及明显的细胞壁判断。树种多以松、柏等产树脂性植物为主,黄色在木化石中分布均匀,里、外一致,与原始木质相关

褐色木化石矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一,后期氧化铁质浸染并深入细胞,残留色浅—深,细胞壁残留物少—较多,细胞形态主要从石英、玉髓、蛋白石置换、充填、堆积形成的细胞轮廓及明显的细胞壁判断。各树种均有

红色木化石-

绿色木化石-

黑色木化石-

参考来源:[4][16]

石化物质成分

按石化物质成分的不同可分为硅化-硅化木、炭化-硅化木、铁化-硅化木、钙化-硅化木。[17]

特类木化石

木化石的特类是水晶木化石。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、空间形成第二世代、第三世代水晶。[4]

水晶木化石
水晶木化石

水冲木化石

在河道里经千万年冲刷留下的小块木化石,为大块木化石的精华分,可作为盆景石或观赏石。[4]

小块水冲木化石
小块水冲木化石

产地分布

硅化木在世界范围内主要分布于欧洲和美国中部、古巴、缅甸等国家。截至2020年,中国是世界上硅化木分布较为广泛的地区之一,硅化木产地遍布中国20多个省份约100个县市。中国主要产地是新疆、河北、云南、山东、甘肃、辽宁、四川、福建等地。[3][17]

产地赋存地层形成年代植物组成
贵州省赤水市金花坝一习水县良村一带侏罗-白垩系1.5亿年左右松柏类
新疆昌吉市中-上侏罗统1.5亿年左右松柏苏铁银杏
新疆尼勒克县中-下侏罗统1.5-1.8亿年左右松柏、苏铁、银杏等
新疆阿勒泰地区富蕴县卡拉表里山自然保护区下-中侏罗统1.37-1.85亿年左右松柏、苏铁、银杏等
新疆伊犁河谷下-中侏罗统1.5-1.8亿年左右松柏、苏铁、银杏等
新疆罗布泊上侏罗-下白垩统1.4亿年左右-
新疆奇台县石树沟中-上侏罗统1.5-1.7亿年云杉水杉落叶松金钱松、银杏、白桦
新疆哈密市“魔鬼城”上侏罗统1.4亿年杏木
新疆克拉玛依市下侏罗统1.5亿年裸子植物
新疆温泉县天山山谷下白垩统1.3亿年-
北京市延庆市下白垩统1.4亿年松柏类异木
四川省自贡市侏罗系1.6亿年左右银杏、松杉类
四川省射洪县上侏罗统1.5亿年松柏类
重庆永川永泸乡石松坪侏罗系1.6亿年石松
重庆永川市王坪镇侏罗系1.6亿年石松类
四川省安岳县上侏罗统1.4亿年-
四川省简阳市三岔湖上侏罗统1.5亿年银杉
重庆市綦江县古南镇上侏罗统1.5亿年石松、银杏
内蒙古乌海市上石炭统3亿多年-
辽宁省北票市下白垩统1.5亿年裸子植物
辽宁省北票市薛台子上二叠统2.5亿年鞘状木、松柏纲
辽宁省朝阳市下白垩统1.5亿年-
黑龙江省哈尔滨市上更新统2万多年-
黑龙江省勃利县第三系800-6000万年-
山东省日照市莒县下白垩统1.35亿年松柏类、南洋杉
浙江省新昌县镜岭安溪一带及澄潭江一带水冲硅化木白垩系0.7-1.4亿年松柏类、杉、银杏、桦树
浙江省永康市中生界1.6-1亿年左右松、柏、樟
福建省闽侯县兔耳山下白垩统1.3亿年-
福建省华安县大坪镇上侏罗统1.5亿年
广东省湛江市上侏罗统1.5亿年-
云南省昆明市上二叠统-树蕨茎干云南辉木
云南省元谋县土林中下更新统200万年栎属
参考来源:[17]

科研价值

木化石和其他动植物化石一样,是一种珍贵的地质古生物遗迹资源。木化石为研究地质遗迹变迁,古地理古环境演变提供科学依据。通过分析木化石中的年轮数据,研究人员能够复原一个区域的古代气候变化历程。此外,木化石在横截面、弦向切面和径向切面上展示的多样的植物细胞结构,是解析植物分类系统不可或缺的资源。[14]

艺术价值

硅化木在地质公园景观、森林植物园、博物馆收藏陈列、雕刻工艺品和观赏石方面具有广泛的应用前景。也可以把硅化木打磨制作成穿戴首饰、陈列装饰,家居用品等,有些保持了树木原有的树皮、年轮、虫洞等细节,可以制作成硅化木盆景。[17]

木化石公园

2024年1月,香港首个木化石公园“如心园”向公众免费开放,截至2024年,该公园拥有上百件来自印尼的博物馆级别的木化石,是亚洲现存拥有最大规模木化石藏品的城市公园。进入公园,可以亲眼看到、亲手摸到这些古老的木化石,学习到相关的历史知识。[18]

考古发现

重庆的文龙木化石群分布在文龙街道马桑岩,木化石于1985年由原綦江县古南镇村民在马桑岩采石场首次发现,先后在景区内发现大小木化石29根,木化石的枝条和碎块,共计60余处。[14]

2017年2月,由中科院南京地质古生物研究所研究员王永栋领衔的一支中法科学家研究小组,在辽宁西部北票地区侏罗纪地层中发现了1.6亿年前的银杏木化石,命名为辽宁银杏木[19]

2020年7月,中国科学院南京地质古生物研究所在山西省阳泉市早二叠世太原组上部的一层砂岩中发现了一个木化石群。该木化石群共由211棵大型的科达类植物茎干组成。[20]

2022年1月,在重庆缙云山金刚碑老街正中书局印刷厂旧址的石壁内有2处木化石被发现,木化石在距今约1.6亿年前的侏罗纪时期形成,这是jìn云山首次发现木化石。[21]同年10月,山西省阳泉市地质灾害防治中心在郊区的铝土矿层附近发现一些木化石,这些木化石矿化较好、木质结构清晰。[22]

2024年5月,在位于山西省阳泉市城区水泉沟村及郊区荫营镇一带的3.1亿年前木化石群发掘现场,科考人员发现大量鳞木类化石,中国科学院南京地质古生物研究所科研人员经过观察、分析和研究,确定这是截至2024年5月中国古生物化石发掘中保存最完整的鳞木矿化标本。[7]

视频暂不可用
山西发现大量鳞木类化石

2025年12月,山西省阳泉市平定县自然资源局在太旧高速路改线工程平定某工地现场发现一些树木化石,经现场清理并测量,该木化石保存较为完好,直径达1米,出露长度5米,属于科达类木化石,依据《国家古生物化石标准(试行)》,确定该化石属于国家一级重点保护的古生物化石。阳泉市地质灾害防治中心工作人员初步判断,该化石出自二叠系山西组地层,形成于二叠纪早期,距今约2.9亿年。山西省市县相关部门和专家正在科学制定化石保护方案。[注1][9]

参考资料 22

  1. 硅化木 — 桂林理工大学地质博物馆
  2. 参考 2
  3. 地质遗迹 — 陕西省地质调查院
  4. 参考 4
  5. 木化石的形成 — 新疆频道_央广网
  6. 「文化中国看巴蜀」綦江:神奇木化石跨越亿年与你对话 — 北青网
  7. 撞脸巧克力脆筒 3.1亿年前鳞木类化石长这样 — 海外网
  8. 树化玉—地表料 — 今日头条
  9. 国家一级重点保护!山西一工地发现2.9亿年前大型木化石 — 百家号
  10. 树化玉(植物舍利子有机宝石)科普 — 新华报业网
  11. 木化石与树化玉有什么不同 — 今日头条
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 木化石区 — 华龙网
  15. 对话硅化木保护专家:尊重光阴记录者 要像文物一样呵护它们 — 封面新闻
  16. 延庆的异木和苏格兰木(二) — 中国古生物化石保护基金会
  17. 博物循声No.11 | 奇石-硅化木 — 微信公众平台
  18. 建筑师保育专家联手打造如心园 永恒的自然艺术品——木化石 — 文汇报
  19. 【中国科学报】银杏木化石背后的故事 — 中国科学院
  20. 科学家在山西阳泉发现早二叠世大型科达木化石群 — 中国小康网
  21. 缙云山首次发现1.6亿年前的木化石 — 光明网
  22. 阳泉3.1亿年前木化石群是华北最古老的森林生态系统 — 澎湃新闻

注释

  1. 截至2025年12月7日
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