千家店景点中远近闻名的就是硅化木国家地质公园了。硅化木景区位于千家店镇下德龙湾村,是百里山水画廊的重要组成部分和延庆世界地质公园的核心区域。硅化木景区主要展示的是生长于侏罗纪时期的树木变成的化石,景区内现有硅化木陈列室一座、硅化木保护亭十八座。景区内硅化木原地生长、原地埋藏、原地产出,保存完整,是不可多得的硅化木遗存,被评为“中国美丽化石”。对研究北京及华北地区古地理、古气候环境以及古树木成长情况等,有非常重要的科学价值。
下德龙湾村硅化木国家地质公园
千家店的硅化木主要是松柏类树木的化石,品种主要是宽孔异木和延庆苏格兰木。千家店的硅化木按颜色可分为灰色、黄色、灰白色和黄褐色四种。硅化木整体很少呈单一颜色,基本为混合色。白色硅化木矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一。纯白色硅化木在园区内很少见。树种多以水杉、银杏等无树脂植物为主,较少向外浸染。
灰色硅化木矿物纯净度高,粒度均匀,组成单一。树种多以水杉、银杏为主,后期浸染较强。灰色硅化木在园区内最为常见。
黄色硅化木与灰色硅化木形态基本相同,树种多以松、柏为主,在园区中均匀分布。
褐色硅化木矿物纯净度也比较高,后期受三氧化二铁的褐色矿物浸染,使硅化木呈现褐色。千家店硅化木中纯褐色的基本没有,大多数呈斑块状、花斑状或团状分布。
千家店的硅化木形成于距今 1.4亿—1.8 亿年前的中生代侏罗纪晚期,产于黑色页岩及紫红色粉砂岩中。侏罗纪也正是中国恐龙繁衍、昌盛的时期,当时的北京地区为郁郁葱葱的原始森林,森林下生长各种蕨类植物,盆地中银杏、松柏等植物十分繁盛。后来,由于河流的逐渐成长,树干在原地被大洪水所携带的沉积物质迅速掩埋压实,地下水中所含的二氧化硅分子开始缓慢地替换树木原有的木质成分,保留了树木形态和内部结构,经过石化作用在地下深处形成了硅化木。随后岩石逐渐向上抬高,最终露出地表,展现在世人面前。
灰色硅化木
黄色硅化木
褐色硅化木
硅化木在水、空气和生物等因素影响下会产生裂缝,裂缝不断变大会使硅化木逐渐瓦解,对硅化木造成了严重损坏。对此,延庆世界地质公园修建了硅化木保护亭,安装了封闭式玻璃钢防护栏,配备了电子监控系统;与希腊莱斯沃斯世界地质公园开展了硅化木保育合作,对硅化木进行了碎片拼接、裂缝加固、防水处理,使硅化木颜色、形态、年轮、纹理特征更加清晰,牢固结实,观赏性增强。
2011 年,北京中国地质大学的科研团队在千家店发现了大量恐龙足迹化石。研究结果表明这些恐龙足迹可归属于兽脚类、鸟脚类及中小型蜥脚类恐龙足迹。其中鸟脚类恐龙足迹更是首次在北京发现,打破了北京地区恐龙足迹化石零的纪录,被评为“中国美丽化石”。
千家店恐龙足迹遗留在细砂岩、粉砂岩之上。有些岩石表面甚至保存了百余个恐龙足迹。最小的足迹长 13.8 厘米,最大的长 67.7 厘米。恐龙足迹通常可以反映恐龙的重量、趾的多少以及趾垫的大小。
红石湾村恐龙足迹化石
鸟脚类恐龙是一种广泛分布的两足或四足的恐龙,它们以植物为主要食源,后足均为三趾,遗留的恐龙足迹和三叶草形状很像。鸭嘴龙就是鸟脚类恐龙的一种。蜥脚类恐龙也是以植物为主要食源的恐龙,但体形比鸟脚类恐龙要大很多。它们的体长有可能会超过三十米,脚的形状和大象很像。蜥脚类恐龙的前足足印与后足足印区别很大,前者常呈半圆形或马蹄状,大小只有后者的一半。一般来说,前足足印不清晰,后足足印更清晰。细长脖子的梁龙就是蜥脚类恐龙。兽脚类恐龙是一种食肉类的恐龙,通常为三趾,其足迹各趾的前端都有大而尖锐、清晰的爪痕。前肢短小,战斗力最强的霸王龙就是兽脚类恐龙。
晚侏罗世恐龙足迹在全球广泛分布,同美国西部、中国四川岳池上侏罗时期的恐龙足迹相比,千家店地区的恐龙足迹更为繁多。河北、辽西等地区同一岩石层中共发现四千多个恐龙足迹。但是这些足迹都属于兽脚类足迹,因此,千家店保存的鸟脚类、中小型蜥脚类恐龙足迹有很高的研究价值。
鸟脚类恐龙复原图
红石湾村鸟脚类恐龙足迹化石
蜥脚类恐龙复原图
红石湾村蜥脚类恐龙足迹化石
兽脚类恐龙复原图
迹足化龙石兽村石红湾脚类恐
千家店恐龙足迹遗留在灰红色砂岩层之上,上面长有少量植被,还能发现一些波痕。波痕种类较多,有干涉波痕、双脊波痕、尖顶波痕等。不同方向的波痕表示远古时期水流的方向。有些波痕受后期风化侵蚀作用较大,比较模糊,远观更明显,肉眼可见一些黑色的小点,证明这个时期沉积基底松软,应该是浅水环境。中生代是恐龙的时代,恐龙这一庞大的家族基本上主宰了整个地球,侏罗纪达到了繁盛期,千家店地区的恐龙足迹形成于晚侏罗世。晚侏罗世为恐龙时代的中晚期,气候已经由湿热向干冷转变。
不同类别的恐龙,其足部骨骼结构有着很大的差异,这些会反映到恐龙足迹的形状上,可以根据形状判断是食肉还是食草恐龙。从千家店恐龙足迹的形状可以推断晚侏罗世该地区至少有兽脚类、蜥脚类和鸟脚类恐龙的生活、繁衍。这些恐龙足迹不仅能反映恐龙日常的行为习惯和生活方式,还能展现出恐龙与当时生态环境的关系。一个动物一生只有一具骨架,动物骨骼保存成化石的可能性很小。但是一只恐龙一生中会留下许多脚印,尽管保存足迹化石的条件也十分苛刻,但是因为数量较大,足迹化石比恐龙骨骼化石保存下来的概率更大。恐龙及其他动物的足迹化石可在很大程度上弥补恐龙骨骼化石的不足。足迹化石最大的优点就在于它们的原地保存,不会像骨骼化石那样被反复移动。所以,恐龙足迹化石对研究恐龙的生态有着不可替代的作用。足迹化石所展现的恐龙生活状态和生态环境信息是更为科学、准确的。
红石湾村恐龙足迹化石
经过对恐龙足迹所在岩石进行分析,可以推演出其形成过程。首先,恐龙踩踏了湖滨滩地,之后滩地慢慢干燥,形成的足迹长时间暴露在空气中,日复一日,变得越来越坚硬;其次,在足迹硬化过程中没有降水,使得足迹可以得到充分固结;再次,在硬化、固结的过程中,洪水携带的泥沙把已经坚硬的足迹掩埋起来,使其得以保存成化石。千家店恐龙足迹化石所在的岩石上有明显的水流痕迹。现在发现的恐龙足迹有些保存比较完整,而有些足迹十分模糊,那些模糊的足迹很可能没有经过足够的时间硬化,就被水流冲刷破坏了。
恐龙足迹形成示意图
恐龙足迹所在岩石表面有波痕,证明这些恐龙足迹是在同一时间形成的。这些波痕沿着岩石表面定向分布,并且不对称,代表当时这里有河湖水系。现在遗留下来的恐龙足迹都呈规律分布,未有足迹叠压、打破的现象,证明当时应该有一群恐龙缓慢在此地行走,是一种相对较为平和的状态,不会是捕食、打架等激烈行为所留下的。因为足迹的附近有水,当时很可能是一群恐龙到这里喝水,留下了足迹,因为后期未被破坏,所以逐渐硬化固结,最后成为化石。
野外测量发现,足迹由北向南有逐渐加深的趋势。而在同一岩石表面上,北部能看到较为明显的波痕,证明这里是水的边缘,从北向南离湖泊越来越近,泥沙也逐渐变软。所以越向南恐龙足迹越深。
通过恐龙足迹所在岩石推测当时生态环境,恐龙足迹产生时,当时的千家店布满了河流、湖泊、滩涂等地方可以留下恐龙的脚印,最后形成恐龙足迹化石。千家店在远古时代多河湖水系的生态环境为恐龙足迹的形成、保存提供了良好的条件。
为方便游客游玩,亲身感受恐龙和当时的生态环境,在千家店镇中心的百里山水画廊内建有一座恐龙游乐园。园内集中展示了从侏罗纪早期至白垩纪晚期蜥臀目、鸟臀目和翼龙目的代表恐龙,现有马门溪龙、腕龙、霸王龙、剑龙、三角龙、双冠龙、翼龙和偷蛋龙等十四类仿真恐龙模型,是一处集参与性、趣味性、知识性于一体的恐龙科普亲子乐园,让游客可以身临其境般感受一亿年前的恐龙。干沟村建有恐龙足迹陈列室,是学习、研究恐龙足迹的好去处。
恐龙游乐园
恐龙游乐园
干沟村恐龙足迹陈列室