化石獵人是這樣工作的：發現修復歷史印痕

在自然博物館或者古動物館參觀時，很多人都對館內珍藏的海量化石驚嘆不已。這些珍貴的化石，是如何從野外採集回來，又是如何通過回春妙手，變成我們看到的模樣的?中科院古脊椎動物與古人類研究所的「化石獵人」們，這就手把手地教你做這些工作的方法和細緻過程。

中國古動物館收藏的棘鼻青島龍化石

Step1：去野外采化石

到野外採集化石，是進行化石研究的第一步，也是非常關鍵的工作。

在採集化石的時候，我們一定要明確標本的產地和地層位置，並做好記錄，這樣採集來的化石，才具有較大的科研價值。

我們以野外採集鳥類化石為例，來講解一下化石採集過程。

首要的工作，是進行野外地質勘察。通過地質資料和地層對比，我們可以了解化石採集區的地質概況，從而選擇有代表性的地層剖面進行地層學研究。而且，還需要採集一部分岩石和化石標本以供比對，並以此為依據，選擇合適的開挖方式以及機械工具和人力等。

然後，就要開始規劃一下挖掘的範圍。如果表層覆土太厚，就要請出挖掘機具，先把表層的覆土剷除，之後再用人工把化石與圍岩剝離，再逐一將採集到的化石 編號，記錄它們的尺寸、相關位置以及形狀等。如果圍岩過於鬆軟或化石有破碎，這時，就必須用石膏做托把它們固定住，而且要做進一步固定包裝後才能進行運輸。

熱河生物群的鳥化石，一般都產出在質地較為堅硬的泥頁岩之中，要對它們進行野外採集，我們需要用到地質錘、鏨子、尖鎬和撬棍等工具。

工具準備好了，怎麼採集呢?

第一步，按順序揭取岩層，鏟去粉砂質或泥質的夾層，露出頁岩岩層。先揭取完整的大石板，後取周邊或斷裂處破碎的石板。在揭的過程中，不能粘板，也就是 說，不能讓正在揭取的岩層下粘連下層岩層。如果有粘連的部分，就要把下層的岩石原位放回去，以避免造成下層化石的損失。在揭開面積較大的頁岩石板時，要注 意觀察石板的表面和截面，看看是否有化石露出來。

第二步，劈開石板時，要一手將揭取好的岩石固定在硬物上，比如地面，另一手用地質錘順著岩層的層理方向敲擊，薄弱的地方，會先形成裂縫，這樣的位置，存在化石的可能性比較大。

第三步，等把厚石板劈成較薄的石板以後，要仔細觀察劈開後的露面，尋找化石。再根據所準備尋找的化石的種類，初步估計化石的尺寸，將石板打成大小合適的小塊，繼而觀察橫斷面是否有骨骼類的化石。

需要注意的是，敲碎的石板一定要按順序堆放，因為一旦發現化石的痕迹，很有可能需要在敲碎的石板里尋找化石的其他部分，儘可能不丟失化石。

第四步，發掘後的化石要按順序存放，重要的標本，一定要及時打包，再進行分類和記錄工作。

Step2：修復出美美的化石標本

化石從野外採集回來，只是工作的第一步，接下來要進行的是個耗時又耗眼力的細緻活兒：化石修復。

化石修復就是要在不造成損傷的情況下，把沒有暴露的化石，從圍岩中顯露出來，並且把斷裂的化石用石膏或其他粘合劑修補完整。

通過專業的化石修復工作，古生物骨骼的真面目能夠得以恢復，便於進行研究。

修復工作要如何進行呢?

以鳥類化石的修復工作為例，我們一般採用光學顯微鏡下的機械和電動結合的方法來修復化石。

鳥化石大多會保存在濱海相或湖相的沉積岩當中，比如德國索倫霍芬的漓湖沉積和中國遼西的淡水湖相沉積。

鳥類的化石，一般在地質歷史時期中都會經過漫長的埋藏過程，而且在地層中承受了極大的應力作用，所以骨骼部分一般會被壓成扁平狀。在沉積顆粒細膩的岩層中，鳥化石會保存有完整的骨骼，甚至連皮膚上的衍生物，都會形成精美的印模。

出土的時候，鳥化石一般都在薄片狀的泥頁岩中，石板上出露的只是整個鳥化石的一部分，因此，就需要使用人工剔針或鋼筆型氣動鑽，把附著在化石上的岩板刮除，讓化石顯露出來。

在清理這類化石的時候，一定要注意細微部分的修理，不能損傷化石。常用的修復工具主要為醫用剔針和光學顯微鏡，其他工具如氣吹、刮刀、鑷子、刷子、打磨石和粘接劑等。

鳥類化石修復的簡要過程為：

1. 如果化石已經分開為正、反兩半，就直接用剔針去除上面覆蓋的圍岩。

2. 如果化石的大部分或者全部，都被圍岩所覆蓋，就要先判斷一下化石的大體方位。

3. 如果圍岩比較軟，就用手工剔針的針尖把岩石剝離開。之後用橡膠氣吹把岩石的粉碎面和碎塊吹乾凈。(如下圖)。這時可以進行一次化石的粗修，就是用鋼筆型氣動鑽把化石上的硬質圍岩去除。這種修理方法效率較高，但一定要注意，修的時候不能離化石本身太近。

4. 如果圍岩比較堅硬，單靠手指的壓力很難用剔針修掉，這時就要用快速氣動鑽，像握鋼筆一樣，把震動的尖頭輕輕放在圍岩上，用鑽頭髮出的撞擊力把圍岩從化石上分離出來(如下圖)。

這時要進行一次化石的精細修理：一手拿剔針，一手拿氣吹，在光學顯微鏡下用剔針逐一剔除化石表面覆蓋的岩層，並用氣吹吹去碎屑、粉塵。這一修理方法較 為精細，可以作用於化石表面的圍岩，但比較耗費人力。在修復的過程中應該注意，要把修復工具作用於圍岩上，不能直接觸碰化石，也不能損傷化石表面的微細部 分。用尖細的剔針剔去羽毛上覆蓋的岩層，讓化石顯露出來，工具要作用於圍岩，不能觸碰到化石本身。下圖為修復中的鳥化石。紅色實線區域為修理好的軀幹部 分。紅色虛線區域為正在修理的後肢。

5. 如果化石是破碎的，不能組成完整的個體，在剔除圍岩後，就需要用粘合劑把碎片粘合起來，或者用石膏給它們做個托，使之成為一個完整的標本，如下 圖，為修復後的鳥類化石。其中白色部分是水侵痕迹，灰色部分為發掘時露的新鮮面。化石明顯碎為兩半，修復後用粘合劑拼粘。剔除下來的羽毛及皮膚衍生物放在小標本盒中，並要一一標註清楚。

大自然將生活在遙遠的地質歷史時期中的生物記錄在地層中，在地層中尋找這些蛛絲馬跡，是一個不斷認識我們自身、認識我們生存環境的過程。隨著越來越多的化石被發現和修復，我們將不斷深化對史前世界的認識。

如果你也對這個尋找和發現歷史印痕的過程感興趣，就多多去自然博物館和古動物館參觀吧，那裡的講解員會給你講述很多關於化石的故事。如果還不過癮，古動物館裡還有供大家一試身手的小實驗室。另外，每次外出時，你對那些看似長相普通而又雷同的石塊，也投去一些關注吧。興趣主導，再加上多看多學多觀察，你慢慢就能走上成為化石獵人的道路的。

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