“中宁浆鳞鱼”化石区位于中宁县东部牛首山西南麓的石峡沟。沟为南北走向，北端延入深山，南端汇入东西走向的大干河沟，向西北约六公里后汇入黄河。化石区四周群山环抱，峰壁峭立，化石就隐含在石峡沟两侧山头的岩石中。
在距今6亿～4.4亿年前的寒武——奥陶纪时期，海水茫茫，东部华北海域的海槽与西部祁连山的海槽在卫宁香山地区相汇，处于由深海向浅海过渡的大陆斜坡地带。经过漫长的地壳运动，到距今4亿年前的泥盆纪，西面的祁连山海槽褶皱隆起，湖泊连片，出现了鱼、龟等各种生物及孢子植物。3亿年前的石炭纪造山运动剧烈，本地区海陆交替出现。从距今2亿年前的二叠纪至今，一直稳定为陆地环境。距今1.4亿年前的侏罗纪末期，地球再次发生了强烈的造山运动，北面的贺兰山、牛首山隆起，形成了现在的山脉。
泥盆纪岩层分布于牛首山南麓和烟墩山、菊花台、棺材山等地。下部称“中泥盆统石峡沟组”，由紫红、褐红色石英砂岩，长石石英砂岩，夹沙砾岩和粉砂岩组成，厚度约80多米，含丰富的鱼类化石，如“牛首山沟鳞鱼”、“海口拟辨鱼”等。上部称“上泥盆统中宁组”，由紫红色砂岩、粉砂岩、长石石英砂岩、夹砾砂岩、泥灰岩透镜体及含铜砂岩等组成，厚度约2000米以上，含“中宁浆鳞鱼”及“斜方薄皮木”等动植物化石。1974年以来，地质工作者在石峡沟发现了数量丰富的浆鳞鱼化石，这在亚洲是首次发现，因此，被命名为“中宁浆鳞鱼”。浆鳞鱼化石最早于1931年发现于北极圈内的东格陵兰地区。但数量、种类、科研价值均不及“中宁浆鳞鱼”。九十年代初，地质工作者在石峡沟又发现了多群“中宁浆鳞鱼”和“牛首山沟鳞鱼”化石，该化石被中国地质博物馆收藏。九十年代中期至今，中科院古脊椎动物与古人类研究所及国家地质部门，会同英、美、日等国外专家多次到石峡沟，采集了许多“中宁浆鳞鱼”、“牛首山沟鳞鱼”、“海口拟辨鱼”及“乌龟”等化石，用于科学研究。经过剥离、拼对，已恢复了多条完整的“中宁浆鳞鱼”和“牛首山沟鳞鱼”。2003年10月和2004年2月，中宁文管所又分别在石峡沟采集到一块完整的乌龟化石和十多块“中宁浆鳞鱼”化石，以及大量的水藻类植物化石。
化石含藏于山体岩石中，只有在沟谷断层中偶尔显露，或在开山采石时被发现，平时极难见到。“中宁浆鳞鱼”的发现，证实了“中宁古海”属“南方古海”的北缘，对我国大陆构造的划分提供了证据。与鱼类相伴生，还有在陆地上最初出现的种类繁多的植物化石，如斜方薄皮木，拟鳞木和奇异亚鳞木等。因此，牛首山石峡沟泥盆纪地层剖面，是全国泥盆纪的典型剖面，对研究泥盆纪陆相生物演化，古地理和大地构造等课题均有极高的科学价值。国家对此十分重视，拨专款在石峡沟化石区树立了一块保护大碑，上刻时任自治区党委书记黄璜亲笔题写的“珍爱地质遗址，促进科技交流”十二个大字。自治区党委、银南地委、中宁县委、县政府及自治区地矿局等有关部门的主要负责人，亲自前往石峡沟，参加了石碑落成揭幕仪式。自此，化石区受到了各级党委、政府的高度重视，得到了应有的保护。
2005年，经县文物部门申报，中卫市人民政府下发了[2005]125号文件，将“石峡沟浆鳞鱼化石区”公布为市级重点文物保护单位。
为了有效保护石峡沟珍稀古鱼类化石区不遭破坏，政府还划定了该沟两侧山崖500米以内为保护范围，在此范围内，禁止任何单位、集体或个人开山采石。国土资源、公安、当地乡镇等部门通力配合文物部门，做好了化石区的保护管理工作。
