敲开深灰色页岩,层面上躺着一条 20–80 毫米的黑线,一侧排着整齐小三角齿,像半截锯条。常被当成碳化植物细枝,或以为是铅笔划过的印子。锯齿不是纹饰,而是一列管状住室的开口,笔石一名正来自石面上像写下的字。
先数锯齿:一侧有齿是单列胞管,两侧有齿是双列胞管
放大镜顺黑线看,每个三角齿都是一个胞管的口部,胞管沿笔石枝等间距排成一列。只一侧见齿、另一侧平滑,是单列胞管;两侧都有齿、枝身双排,是双列胞管。单列还是双列,比笔石体长短更能定类。
胞管密度也记下:每 10 毫米常有 8–14 个胞管,齿的大小与倾角沿同一枝基本一致。笔石枝宽常 1–3 毫米,比植物细脉规则。要找有十来个齿的连续枝再下判断,只露三两个齿的碎片,容易把泥裂当成锯齿。
找到胎管与线管,才算把笔石体认全
笔石体有一个起点,叫胎管,是一枚锥形小管,长常 1–2 毫米,所有笔石枝都从它生出。胎管顶端常拖一根更细的线管,长 5–20 毫米。见到胎管,分枝方式就能读:一枝上攀、两枝下垂、多枝放射,都是定带依据。
线管有时延长成中轴,双列胞管体里这根轴夹在两排胞管之间,压扁后仍是细直的脊。敲页岩要顺层面劈,不要横切断枝;断口上胞管变成一串小圆孔,锯齿全失。顺层面开出的标本,才可拿来数胞管。
胞管的口缘与掩盖程度,是放大镜下最硬的一条
斜光下看胞管侧壁:胞管有直管状、弯曲状、末端卷曲或带口刺之分,相邻胞管互相叠覆一段,掩盖常到二分之一到三分之二。口缘平、凹或伸一对口刺,都是分属硬特征,长 1–2 毫米的胞管上就能看清。
树形笔石的胞管分正胞管、副胞管与茎胞管,形态不一,枝体像小树;正笔石类胞管同一式样,枝数少、排列规整。胞管一式一样、又见线管与胎管的,归入正笔石类,也是奥陶纪与志留纪地层里最常用的一类。
碳化植物细枝与蛇曲状爬迹最像锯齿,要逐一排除
碳化植物细枝也有黑膜、也分叉,但分叉不规律,没有等间距的管状齿,更无胎管与线管。植物印痕上的齿其实是叶脉或刺,长短不等;笔石胞管从起点到末端口径基本一致,这一处最能把两者分开。
蛇曲状觅食迹也会拐出类似锯齿的边缘,但它是凹进岩面的沟槽,没有管壁;笔石碳膜微高出层面,斜光下有立体感。擦痕与方解石细脉是等宽直线,不会一齿一齿重复。先确认重复单元,再定是不是笔石。
关键数据
下列数值为常见范围,随属种与压实程度变动。记录时写明笔石枝宽、胞管密度、单列还是双列与页岩单层厚度;只写一条锯齿,事后无法复核,也难与邻区剖面的笔石带对比,更不能拿来定带。
- 常见笔石体长 20–80 毫米,笔石枝宽 1–3 毫米。
- 胞管长 1–2 毫米,每 10 毫米常有 8–14 个胞管。
- 胎管长 1–2 毫米,线管可延至 5–20 毫米。
- 单列胞管仅一侧有锯齿,双列胞管两侧都有锯齿。
- 笔石页岩单层常厚 2–10 厘米,碳膜厚不足 0.1 毫米。
- 笔石最盛于奥陶纪约 485–444 百万年与志留纪约 444–419 百万年。
- 正笔石类在泥盆纪 419–359 百万年间衰亡。
边界
笔石常被当作应变标志:岩层受挤压时,笔石体沿劈理方向被拉长或压扁,枝宽、胞管角与齿距全变,拿变形标本定属必错。若见锯齿一侧抻成细线、另一侧挤成叠褶,先记应变方向,再找未变形层面重测。
风化后碳膜剥落,只剩与围岩同色的印痕,锯齿浅到看不出;黄铁矿化把胞管填成实心黑线。单列与双列在斜压标本上会互相冒充,只留一段枝时更无解。本文判断:碎片宜记到笔石碎片,定带要靠连续剖面上的完整体。
参考文献
- 童金南, 殷鸿福 主编.《古生物学》. 高等教育出版社, 2007. —— 笔石体、胞管与胎管构造。
- 张永辂 等.《古生物学》(上册). 地质出版社, 1988. —— 正笔石类与树形笔石。
- Clarkson E.N.K. Invertebrate Palaeontology and Evolution (4th ed.). Blackwell Science, 1998. —— 笔石延限与分带。
- Benton M.J., Harper D.A.T. Introduction to Paleobiology and the Fossil Record. Wiley-Blackwell, 2009. —— 笔石页岩相。