發現年代
山旺化石據《臨朐續志》卷二十一至二十三載：“堯山東麓有巨澗，澗邊露出礦物，其質非石非土，平 整潔白，層層成片，揭視之，內有黑色花紋，蟲者、魚者、鳥者、獸者……花卉者不一其狀，俗稱萬卷書，唯乾則碎裂，不能久存”。這非土非石的礦物，即硅藻頁岩(亦稱矽藻土、硅藻土)。硅藻頁岩質地細膩，顏色灰白，裡層極為發達和豐富，分層很薄，1厘米厚的硅藻土竟達四五十層之多，大量的古生物化石就蘊藏在這岩層之中。
化石成因
山旺化石產地，位於魯西中台隆東北部、昌樂凹陷南沿。自太古以來，這裡地層一直比較穩定，處於自然剝蝕狀態，至中生代後期，地層開始活動，火山噴發，地表變形，出現了一個盆形地貌。大約到1800萬年前的新生代第三紀中新世，由於河水的流入和雨水的蓄存，形成了一個淡水湖，周圍火山噴發物玄武岩等經風化分解，形成矽質膠溶體，而盆地水域中有足夠的二氧化矽，給硅藻的生存提供了物質條件。從出土的化石來看，除溫帶動物外，還有許多亞熱帶常綠闊葉樹種、落葉闊葉樹種及亞熱帶地區的動物。這說明周圍森林茂密，林中藤本植物盤繞，生息著各種飛禽、走獸和昆蟲。山旺湖中生長著大量的硅藻，以水的深淺分別出現浮游型和底棲沿岸型的硅藻群，還有近處的黑三棱、金魚藻等，為大量著生和附生硅藻的生長創造了條件。隨著歲月的流逝，湖中沉積物日漸增多。又由於火山噴發，地殼變動，許多動植物不能適應改變了的自然環境，死亡後陷入湖中，被硅藻及其他沉積物埋葬，又因硅藻土具有吸附、隔音、保溫等性能。所以，山旺湖中的動植物屍體能與空氣隔絕，再經大自然的物理、化學等多種因素的變化，便形成了化石。
化石種類
概況
至今山旺已發現硅藻、孢粉、裸子植物、昆蟲、魚、兩棲、爬行類、鳥、哺乳動物等10個門類，400餘種屬，1萬餘件，其門類之多，品種之全及體態之完美，屬舉世罕見。
植物化石
山旺植物化石植物化石有真菌、苔蘚、蕨類、裸子、被子植物及藻類，以枝葉最多，多數保留原有顏色，花、果實和種子也保存得非常完美。
動物化石
動物化石有昆蟲、魚、兩棲、爬行、鳥及哺乳動物，是20世紀末世界上發現鹿類化石最多、保存最完好的化石產地，特別是山旺山東鳥、齊魯泰山鳥等鳥類化石的發現，填補中新世時期之空白，成為中國鳥類化石重要的產地，被譽為化石寶庫。山旺化石的發現和研究，開拓了古生物研究的新領域，提供了探索我國華東北部地區中新世動物群，古地理古氣候，以及地層對比的重要依據。
千奇百態的哺乳動物化石中有迄今世界上唯一的保存最好的東方祖熊完整骨架；有體形龐大的食肉動物犬熊和豺熊化石；有無角犀牛化石；有三角原古鹿化石等。這些標本保存極為完整，就連皮毛、胃中食物都保存了下來。
山旺硅藻土頁岩輕薄、細薄和防腐的有利條件，還為我們保存了最多、最完好的鳥類化石。其中山旺山東鳥是中國首次發現的第一個完整的鳥化石，它填補了中國第一紀鳥類化石的空白。碩大臨朐鳥是中國發現的最大的鳥類化石。
山旺動物化石中華河鴨是中國已知鴨科甚至雁形目保存最完整、時代最早的化石代表。山旺化石的寶貴之處，不僅是門類眾多，而且保存完整。如樹葉的葉脈、蝙蝠的翼膜、蜘蛛的足毛，蜻蜓的羽翅……都印痕清晰，歷歷可辨，就連極難形成化石的蝌蚪、青蛙、蠑螈、蜜蜂、花朵，都保持了原態，有的還保持了原來的色彩。許多化石都已屬“稀世珍寶”。
地質條件
山旺化石藏於硅藻土頁岩內，該處的硅藻土沉積厚度約為25米，由於層薄如紙，稍加風化即層層翹起，宛若書頁，古人形象比喻為“萬卷書”，大量古生物化石含在其中，已成為國際上中新世生物建階的重要依據。
地理位置
山旺化石產地，位於臨朐縣城東北22公里處的山旺村東，是國家重點自然保護區；因地下蘊藏著大量形成於1800萬年以前的稀世珍寶古生物化石而馳名中外，被稱為“古生物化石的寶庫”。
最早研究者
山旺化石的最早研究者是楊鍾鍵教授。1935年5月，著名古生物學家楊鍾健教授來山旺進行考察，發現了樹葉、花、昆蟲、蝌蚪、魚、蛙化石，這是我國科學家對山旺古生物化石的首次考察。1936年6月，楊鍾健發表了山旺地層古生物的第一篇論文，從而揭開了“萬卷書”的第一頁。1937年楊鍾健再次來山旺，採到了哺乳動物化石。至1940年，根據他提供的化石和資料，許多國家都分別撰寫過山旺化石或硅藻土的論文。
化石保護
1980年1月17日，國務院以(80)國辦函字2號檔案確定化石產地山旺為國家重點自然保護區。1981年設定了山東省山旺古生物化石保護管理所。1985年4月在縣城建立了山旺古生物化石陳列館。館主體建築採用樓閣式古建築形式，富麗堂皇，古樸大方，建築面積3600平方米，展出面積700平方米，陳列各類山旺動植物化石標本萬餘件。
