化石猎人是这样工作的:发现修复历史印痕

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

  在自然博物馆或者古动物馆参观时,很多人都对馆内珍藏的海量化石惊叹不已。这些珍贵的化石,是如何从野外采集回来,又是如何通过回春妙手,变成我们看到的模样的?中科院古脊椎动物与古人类研究所的“化石猎人”们,这就手把手地教你做这些工作的方法和细致过程。

  中国古动物馆收藏的棘鼻青岛龙化石

  Step1:去野外采化石

  到野外采集化石,是进行化石研究的第一步,也是非常关键的工作。

  在采集化石的时候,我们一定要明确标本的产地和地层位置,并做好记录,这样采集来的化石,才具有较大的科研价值。

  我们以野外采集鸟类化石为例,来讲解一下化石采集过程。

  首要的工作,是进行野外地质勘察。通过地质资料和地层对比,我们可以了解化石采集区的地质概况,从而选择有代表性的地层剖面进行地层学研究。而且,还需要采集一部分岩石和化石标本以供比对,并以此为依据,选择合适的开挖方式以及机械工具和人力等。

  然后,就要开始规划一下挖掘的范围。如果表层覆土太厚,就要请出挖掘机具,先把表层的覆土铲除,之后再用人工把化石与围岩剥离,再逐一将采集到的化石 编号,记录它们的尺寸、相关位置以及形状等。如果围岩过于松软或化石有破碎,这时,就必须用石膏做托把它们固定住,而且要做进一步固定包装后才能进行运输。

  热河生物群的鸟化石,一般都产出在质地较为坚硬的泥页岩之中,要对它们进行野外采集,我们需要用到地质锤、錾子、尖镐和撬棍等工具。

  工具准备好了,怎么采集呢?

  第一步,按顺序揭取岩层,铲去粉砂质或泥质的夹层,露出页岩岩层。先揭取完整的大石板,后取周边或断裂处破碎的石板。在揭的过程中,不能粘板,也就是 说,不能让正在揭取的岩层下粘连下层岩层。如果有粘连的部分,就要把下层的岩石原位放回去,以避免造成下层化石的损失。在揭开面积较大的页岩石板时,要注 意观察石板的表面和截面,看看是否有化石露出来。

  第二步,劈开石板时,要一手将揭取好的岩石固定在硬物上,比如地面,另一手用地质锤顺着岩层的层理方向敲击,薄弱的地方,会先形成裂缝,这样的位置,存在化石的可能性比较大。

  第三步,等把厚石板劈成较薄的石板以后,要仔细观察劈开后的露面,寻找化石。再根据所准备寻找的化石的种类,初步估计化石的尺寸,将石板打成大小合适的小块,继而观察横断面是否有骨骼类的化石。

  需要注意的是,敲碎的石板一定要按顺序堆放,因为一旦发现化石的痕迹,很有可能需要在敲碎的石板里寻找化石的其他部分,尽可能不丢失化石。

  第四步,发掘后的化石要按顺序存放,重要的标本,一定要及时打包,再进行分类和记录工作。

  Step2:修复出美美的化石标本

  化石从野外采集回来,只是工作的第一步,接下来要进行的是个耗时又耗眼力的细致活儿:化石修复。

  化石修复就是要在不造成损伤的情况下,把没有暴露的化石,从围岩中显露出来,并且把断裂的化石用石膏或其他粘合剂修补完整。

  通过专业的化石修复工作,古生物骨骼的真面目能够得以恢复,便于进行研究。

  修复工作要如何进行呢?

  以鸟类化石的修复工作为例,我们一般采用光学显微镜下的机械和电动结合的方法来修复化石。

  鸟化石大多会保存在滨海相或湖相的沉积岩当中,比如德国索伦霍芬的漓湖沉积和中国辽西的淡水湖相沉积。

  鸟类的化石,一般在地质历史时期中都会经过漫长的埋藏过程,而且在地层中承受了极大的应力作用,所以骨骼部分一般会被压成扁平状。在沉积颗粒细腻的岩层中,鸟化石会保存有完整的骨骼,甚至连皮肤上的衍生物,都会形成精美的印模。

  出土的时候,鸟化石一般都在薄片状的泥页岩中,石板上出露的只是整个鸟化石的一部分,因此,就需要使用人工剔针或钢笔型气动钻,把附着在化石上的岩板刮除,让化石显露出来。

  在清理这类化石的时候,一定要注意细微部分的修理,不能损伤化石。常用的修复工具主要为医用剔针和光学显微镜,其他工具如气吹、刮刀、镊子、刷子、打磨石和粘接剂等。

  鸟类化石修复的简要过程为:

  1. 如果化石已经分开为正、反两半,就直接用剔针去除上面覆盖的围岩。

  2. 如果化石的大部分或者全部,都被围岩所覆盖,就要先判断一下化石的大体方位。

  3. 如果围岩比较软,就用手工剔针的针尖把岩石剥离开。之后用橡胶气吹把岩石的粉碎面和碎块吹干净。(如下图)。这时可以进行一次化石的粗修,就是用钢笔型气动钻把化石上的硬质围岩去除。这种修理方法效率较高,但一定要注意,修的时候不能离化石本身太近。

  4. 如果围岩比较坚硬,单靠手指的压力很难用剔针修掉,这时就要用快速气动钻,像握钢笔一样,把震动的尖头轻轻放在围岩上,用钻头发出的撞击力把围岩从化石上分离出来(如下图)。

  这时要进行一次化石的精细修理:一手拿剔针,一手拿气吹,在光学显微镜下用剔针逐一剔除化石表面覆盖的岩层,并用气吹吹去碎屑、粉尘。这一修理方法较 为精细,可以作用于化石表面的围岩,但比较耗费人力。在修复的过程中应该注意,要把修复工具作用于围岩上,不能直接触碰化石,也不能损伤化石表面的微细部 分。用尖细的剔针剔去羽毛上覆盖的岩层,让化石显露出来,工具要作用于围岩,不能触碰到化石本身。下图为修复中的鸟化石。红色实线区域为修理好的躯干部 分。红色虚线区域为正在修理的后肢。

  5. 如果化石是破碎的,不能组成完整的个体,在剔除围岩后,就需要用粘合剂把碎片粘合起来,或者用石膏给它们做个托,使之成为一个完整的标本,如下 图,为修复后的鸟类化石。其中白色部分是水侵痕迹,灰色部分为发掘时露的新鲜面。化石明显碎为两半,修复后用粘合剂拼粘。剔除下来的羽毛及皮肤衍生物放在小标本盒中,并要一一标注清楚。

  大自然将生活在遥远的地质历史时期中的生物记录在地层中,在地层中寻找这些蛛丝马迹,是一个不断认识我们自身、认识我们生存环境的过程。随着越来越多的化石被发现和修复,我们将不断深化对史前世界的认识。

  如果你也对这个寻找和发现历史印痕的过程感兴趣,就多多去自然博物馆和古动物馆参观吧,那里的讲解员会给你讲述很多关于化石的故事。如果还不过瘾,古动物馆里还有供大家一试身手的小实验室。另外,每次外出时,你对那些看似长相普通而又雷同的石块,也投去一些关注吧。兴趣主导,再加上多看多学多观察,你慢慢就能走上成为化石猎人的道路的。

    
    

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