除了珍贵的石柱林，给人以神秘之感的还有国内外罕见的木骨化石群。地质专业人员探测到，在山西南坡几十米下，蕴藏着丰富的木骨化石群。据考证，在一亿三千万年以前，这里还是古长江河道。一些树木及部分古生物淹没于江水中，逐渐被泥沙覆盖，经过漫长的地质作用，深埋在泥沙下的树林不断地被硅化，逐渐形成今天的木化石，学名“硅化石”。一些动物的牙齿、头颅等骨骼在硅元素的作用下，也变成了骨化石。据权威资料，木化石群在国外发现很少，国内也仅有11处。在石柱山，现在已发掘出来的木化石有20多吨，树种达18种，如水杉木、椴木、栗木等，这在国内属数量较大、树种较多的一处。石柱山的木骨化石是通过20世纪70年代开采砂矿发现的，现在大量珍贵的木骨化石还沉睡在地下深处的砂砾之中。珍贵的木骨化石藏于地下多深？数量如何？保存怎样？这些亿万年前的珍宝既为今人研究古长江河道变迁、古地质环境及演变提供了极重要的证据，也留下了许多不解之谜。
