齊國凡1楊家駒2徐瑞瑚2

（1.湖北大學地理系；2.中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所）

一、地理地質概況

本文化石標本系作者等新近采自武漢市新洲縣陽邏鎮(zhèn)地面高程65～70m，長江北岸Ⅲ級基座階地頂部，距地面下2～5m的半膠結砂礫石層內。硅化木產(chǎn)地距武漢市15km，南鄰長江，西接武湖，東近漲渡湖，北有灄水、倒水的長江兩條支流，為河湖交匯低洼盆地。地理坐標北緯31°41′，東經(jīng)114°39′，地質時代屬新生代新近紀。

作者等自1983年以來，在長江中游為武漢市建設項目，進行有關的地殼穩(wěn)定性地質調查時，于大別山南麓發(fā)現(xiàn)當?shù)剞r(nóng)民因采掘建筑材料放在一旁的一段長2.56m的硅化木莖干，后來繼續(xù)調查得知，該地區(qū)賦存的硅化木不是孤立的少數(shù)幾段，而是一個數(shù)量較多的硅化木群?，F(xiàn)在作者已采集標本200余件，經(jīng)鑒定研究資料表明，其中大部分為被子植物，也含少量裸子植物。這些硅化木的生長輪明顯，紋理清晰，內部結構保存較好，多數(shù)具備鑒定條件。有硅化木樹型較完整，可見側枝木節(jié)，一般埋藏在地下1～13m，最長為9m，最大直徑為80cm。只有少量化石碎塊，零星地散布地面附近，而且遭受強烈風化。

武漢硅化木薄片鑒定：礦物成分主要為石英，含量達93％～95％，少量為玉髓、蛋白石、褐鐵礦、黃鐵礦、方解石和微量有機碳?；瘜W成分測試：Si O2含量為93％～95％，F(xiàn)e含量為3％～5％，Ca、Na、Al、Mg、Cu、Pb、Ag、Ti、U、Sr微量。由上述礦物成分石英和化學成分Si O2含量可知，武漢硅化木不是鈣化木或碳化木，而是以被子植物為主的較為典型的硅化木群。

二、化石描述及討論

杜英科Elaeocrpacae

武漢杜英Elaeocarpus wuhanensis J.J.Yang sp.nov

（圖版Ⅰ，1～6） （標本號：HG025）

1.外觀特征

硅化木外觀呈淺黃褐色，間有深黃褐色，系樹木莖干，長21cm、寬17cm、厚12cm，散孔材。生長輪略明顯或不明顯，輪間介以淺色細線。管孔在放大鏡下可見，略少至略多，略小至略大。大小略一致，分布不均勻。軸向薄壁組織未見。木射線在放大鏡下可見，中至略密，窄至甚窄；比管孔直徑窄；徑切面上射線斑紋不明顯。

2.微觀特征

導管橫切面為卵圓及橢圓形，多數(shù)為短徑列復管孔2～5個，少數(shù)為單管孔，管孔團偶見；徑列；18～33個／mm2；最大弦徑145μm；多數(shù)86～111μm。侵填體及螺紋加厚未見。單穿孔，卵圓及橢圓形；穿孔板略傾斜至甚傾斜。管間紋孔式互列，少數(shù)對列—互列。與射線間紋孔刻痕狀及大圓形。

軸向薄壁組織未見或輪介狀及疏環(huán)管狀薄壁組織（隱約可見）。木纖維胞壁厚至??；徑列；分隔木纖維偶見。木射線非疊生，8～12根／mm。單列射線少，全由直立細胞組成，高2～7個細胞，多數(shù)3個細胞；多列射線寬2～4個細胞，多數(shù)3個細胞；高5～35個細胞或以上。射線組織異形Ⅱ型，偶見異形Ⅰ型。射線細胞主為卵圓形，略具多角形輪廓；鞘細胞偶見；邊緣細胞比中間部分細胞高得多；具正常及分室含品細胞；樹膠未見。胞間道缺乏。

3.討論

刺果木屬（Echinocarpus）原隸屬杜英科，但現(xiàn)在已歸并到猴歡喜屬（Sloanea H.K.Airy－Shaw，1973）。1974年Prakash將杜英屬與刺果木屬樹種分為3類。第1類為具有星散薄壁組織和輪介薄壁組織，有或無創(chuàng)傷樹脂道。此類包括杜英屬的某些樹種。第2類具有星散聚合薄壁組織，此類包括刺果木屬的某些樹種，如E.dasycarpus、E.tiliaceous。第3類很難區(qū)分，有疏環(huán)管的薄壁組織，此類包括杜英屬和刺果木屬的某些樹種。刺果木屬中國不產(chǎn)。該HG025號化石木與第3類類似。

杜英屬（Elaeocarpus）和猴歡喜屬木材解剖特征相似，其區(qū)別在于：前者管孔多數(shù)長徑列，木射線寬1～5列，導管壁上有或無螺紋加厚，管間紋孔式互列（少數(shù)互列—對列），導管與射線間紋孔主為大圓形；后者管孔散生，木射線寬1～7列，導管壁上具螺紋加厚，管間紋孔式互列或對列，導管與射線間紋孔主為單側復紋孔式。據(jù)此，該硅化木與現(xiàn)代杜英屬木材相似。

杜英屬約有200種，分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，我國有30種，產(chǎn)于南部及東部。本屬各種間木材解剖特征有些不同，如導管壁上螺紋加厚有無或多少。木射線雖大多數(shù)是單列及復列，但大部分有著單列射線。根據(jù)中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所材性研究室所藏的杜英屬木材切片標本，其木材特征比較見表1。

此化石木導管壁上無螺紋加厚，現(xiàn)代杜英屬樹種的圓果杜英中未見，亮葉杜英中少見。關于軸向薄壁組織，上表中杜英屬木材雖有輪介狀及疏環(huán)管狀，但不多見，Matcalfe等（1950）在關于杜英科的木材特征中，未提及軸向薄壁組織的存在。Syoji Sudo（1955）對山杜英的軸向薄壁組織記載為缺乏。唐耀（1973）稱杜英屬木材中的木薄壁組織甚少見。具木纖維壁較厚和木射線組織為主異形Ⅱ型，異形Ⅰ型偶見木材特征的化石木與現(xiàn)代杜英屬樹種不同。

杜英型木，1964年U.Prakash et Daya。曾發(fā)表Elaeocarpoxylon antiquum（具創(chuàng)傷樹膠道，管孔徑向直徑60～150μm，射線寬1～3個細胞）。1975年發(fā)表了經(jīng)修正的E.hailakandi－ense Prakash et Tripathi［軸向薄壁組織疏環(huán)管狀，管孔弦向直徑25～190μm，多列木射線寬2～8（多數(shù)4～5）個細胞，木纖維厚至略厚］。1972年發(fā)表了E.sloaneoides Petriella等3種。此硅化木與三者略相似，只是軸向薄壁組織少，管孔弦徑較大，木射線較低和木纖維壁較薄。HG025號硅化木與現(xiàn)代杜英屬樹種和杜英型木屬的樹種木材特征都不同，故應是一新種，武漢杜英Elaeocarpus wuhanensis J.J.Yang sp.nov，種加詞“Wuhanensis”系來自化石木的發(fā)掘地武漢市。

表1 杜英屬主要喬木木材解剖特征表

紫葳科Bignoniaceaee Juss.

武漢貓尾木Dolichandrone wuhanensis J.J.Yang sp.nov

（圖版Ⅰ，1～3；圖版Ⅰ，7～9） （標本號：HG060）

1.外觀特征

硅化木外觀呈深褐黃色，系塊狀莖干，長25cm、寬8cm、厚6cm，散孔材。生長輪略明顯，輪間介以淺色細線，輪寬約4mm。管孔在放大鏡下可見，略少，略小，大小略一致，分布頗均勻。軸向薄壁組織量多，傍管狀及輪介狀。木射線在放大鏡下可見，密度中窄至略寬，比管孔直徑窄；徑切面上射線斑紋略可見。

2.微觀特征

導管橫切面主為圓形及卵圓形；壁薄3.1～3.5μm；單管孔及少數(shù)短徑列復管孔（2～4）；散生，平均12～17個／mm2；分布略均勻；大小頗一致；最大弦向直徑105μm，多數(shù)70～85μm；侵填體及螺紋加厚未見。單穿孔，圓形及卵圓形，穿孔板平行或傾斜。管間紋孔式互列；圓形，具多角形輪廓，直徑4.4～5.9μm；紋孔口內函，圓形及透鏡形。與射線薄壁細胞及軸向薄壁組織間紋孔式隱約可見，為類似管間紋孔式。

軸向薄壁組織量多，聚翼狀、翼狀、環(huán)管束狀及輪介狀。薄壁細胞端壁無節(jié)狀加厚，樹膠及晶體未見。木纖維細胞壁厚及薄，具緣紋孔明顯。分隔木纖維可見。木射線非疊生，6～9根／mm。射線組織為異形Ⅲ型及同形單列至多列；單射線甚少，高1～13個細胞。多列射線寬2～5個細胞，多數(shù)4～5個細胞；高出10～48個細胞，多數(shù)15～30個細胞。射線細胞圓形，邊緣方形或橫臥細胞，細胞比中間部分細胞高，含樹膠，具菱形晶體。胞間道缺乏。

3.討論

根據(jù)散孔材、單穿孔、管間紋孔互列和射線組織主為同形單列至多列等特征，HG060硅化木應為紫葳科（Bignoniaceae），在紫葳科中與貓尾木屬（Dolichandrone）和菜豆樹屬（Raderm－chera）相似。這二屬木材很相似，但輪介狀軸向薄壁前者通常寬1個細胞，后者寬數(shù)細胞。具翼狀軸向薄壁組織前者比后者典型；木纖維前者壁厚及薄。后者壁厚；多列射線前者較低，較寬，后者較高、較窄；木射線細胞中前者具晶體，后者未見。具此HG060硅化木還是同前者更接近。

貓尾木屬約有7種分布于熱帶亞洲及非洲。我國有貓尾木（D.candafelina Benth et Hook）、西南貓尾樹（D.stpulata Benth et Hook）和毛葉貓尾木（D.stpulata var.kerri C Y Wu et W C Yin），主要分布于西南及南部。貓尾木（切片號：CAFw12487，產(chǎn)于云南）管孔弦向直徑小于100μm；管孔徑列或斜列；射線組織主為同形單列及多列，少數(shù)異形Ⅲ型；射線高小于0.5mm，射線細胞中含晶體；木纖維壁厚。西南貓尾木（切片號：CAFw11728，產(chǎn)于海南）管孔弦向直徑大于100μm；管孔散生，射線同形單列及多列異形Ⅲ型，射線高大于0.5mm，射線細胞中含晶體。據(jù)此，HG060硅化木宜為一新種武漢貓尾木（Dolichandrone wuhanensis sp.nov J.J.Yang），種加詞“wuhanensis”系來自化石木發(fā)掘地武漢市。

馬鞭草科Verbenaceae Jaume St.

湖北石梓Gmelina hubeiensis J.J.Yang sp.nov

（圖版Ⅰ，4～9） （標本號：HG088）

1.外觀特征

硅化木外觀呈灰白色，系樹木莖干，長10cm、寬8cm、厚6cm。半環(huán)孔材至環(huán)孔材。生長輪明顯，寬度略均勻，輪寬3～5mm。管孔在生長輪內部（開始處），肉眼下可見；在生長輪外部（末端），放大鏡下可見。數(shù)少至略少，略小至中，侵填體未見。軸向薄壁組織略可見，傍管狀。木射線在放大鏡下明顯，密度稀至中，甚窄至略寬，比管孔窄。徑切面上射線斑紋可見。

2.微觀特征

導管橫切面為卵圓及圓形，壁薄10μm，單管孔，少數(shù)為徑列復管孔（2～3個），散生，5～18個／mm2，最大弦280～324μm，多數(shù)99～167μm，侵填體豐富。壁?。宦菁y加厚未見；單穿孔；卵圓形；穿孔板平直或略傾斜。管間紋孔式互列，卵圓形，長徑9.5～13.2μm。紋孔口內函，透鏡形及圓形。與射線及軸向壁薄組織間類似管間紋孔式。

軸向薄壁組織輪介狀及疏環(huán)管狀；樹膠及晶體未見；木纖維壁薄，分隔纖維可見。木射線非疊生，4～6根／mm。射線組織異形多列，單列幾乎不見。每列射線寬2～5個細胞，多數(shù)4個細胞；高5～31個細胞或以上。射線細胞主要為卵圓形，邊緣方形細胞比中間部分高，晶體及樹膠未見。胞間道缺乏。

3.討論

HG088號硅化木為環(huán)孔材至半環(huán)孔材，導管壁厚，主為單管孔，木射線組織為異形多列，應隸石梓屬（Gmelina）的樹種。石梓屬隸馬鞭草科（Vechenaceae），約35種，分布于熱帶亞洲至大洋洲，少數(shù)熱帶非洲。我國有7種，產(chǎn)于福建、江西、廣東、廣西、貴州、四川、云南等地區(qū)。喬木主要有石梓（G.arhorea）、海南石梓（G.hainanensis）和毛石梓（G.uillosa），這3種木材都是半環(huán)孔材至散孔材。導管具單穿孔，管間紋孔式互列，木纖維具分隔。茲將它們和在武漢同一地區(qū)出土的HG018號硅化木以及在印度出土的G.lertiaca的不同木材特征列于表2。

表2 石梓屬主要喬木及硅化木不同木材特征表

從表2來看，HG088號硅化木有明顯的環(huán)孔材趨勢，導管壁厚，木射線組織異形，多列，無翼狀或似翼狀軸向薄壁組織，故與表2中其他的石梓、海南石梓、毛石梓不同，也與硅化木G.terira和HG018不同。雖然環(huán)孔材和導管壁厚與柚木（Tectona grandis）特征相似，但其異形射線組織與其差異很大。故定為湖北石梓（Gmelina haheiensa J.J.Yang sp.nov），種加詞“hubeiensis”系取自硅化木發(fā)掘地湖北省。

石梓屬樹種主產(chǎn)于熱帶地區(qū)，在我國亦主產(chǎn)于廣東、廣西和云南以北至江西省南部和四川省西南部、貴州等地，在武漢市新洲縣陽邏鎮(zhèn)北部已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有湖北石梓和武漢石梓、頂果木（僅產(chǎn)于云南西雙版納、思茅、新平、元江、河口等地及廣西南部）、海南紅豆、秋楓（產(chǎn)于東南亞、日本、澳大利亞，在我國主產(chǎn)于云南、廣東、海南、臺灣等地）等熱帶地區(qū)樹種。由此可見，武漢地區(qū)在晚第三紀時的古氣候是炎熱潮濕的。

1.橫切面，示散孔材，×50；2.徑切面，示導管與木射線間紋孔，×200；3.弦切面，示導管間互列紋孔，×200；4.弦切面，示木射線，×100；5.徑切面，示單穿孔，×130；6.徑切面，示木射線異形Ⅰ型及射線細胞內含晶體，×130；7.橫切面，增散孔材，×30；8.徑切面，示單穿孔，×200；9.徑切面，示異形射線組織，×130