化石的发掘和整理 化石的形成、发掘及标本制作——以鸟类化石为例

化石的发掘和整理 化石的形成、发掘及标本制作——以鸟类化石为例 , ,年 第 , ,, ,卷 第 ,期 生 物 学 通 报 化 石 的形 成 、 掘 及 标 本 制 作 发 — — 1 以鸟 类 化 石 为 例 龙 潜 周 红 娇 刘 伟 曹 秀 成 王 少 彬 王 敏 ， 高 伟 , ( ,中 国 科 学 院 古 脊 椎 动 物 与 古 人 类 研 究 所 北 京 , , , , 中 国 科 学 院 研 究 生 院 北 京 , , , ,,, , , ,) 摘 要 化 石 作 为 古 生 物 学 的 主要 研 究 对 象 ， 探 索地 球 历 史和 生命 演 化 史的 重要 见 证 。主 是 要 介 绍 了 化 石 的 概 念 、 存 条 件 和 形 成 过 程 ， 以 鸟 类 化 石 为 例 ， 化 石 的 野 外 发 掘 和 室 内修 保 并 就 复 进 行 了 简要 概 括 。 关 键 词 化 石 形 成 发 掘 修 复 古 鸟 类 2 中 国 图 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 分 类 号 : , ,, , 文献标识码 : , 现 今 有 形 形 色 色 的 生 物 生 活 在 我 们 居 住 的 地 球 上 ， 这 颗 星 球 增 添 了 勃 勃 生 机 。 而 这 样 多 姿 为 然 , 沉 积 环 境 。 般 而 言 ， 盖生 物 遗 体 的沉 积 ) 一 掩 物 粒 度 越 小 ( 淤 泥 、 沙 、 山 灰 等 ) 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 沉 积 如 细 火 ， 环 境 越 宁静 。 物 遗 体 受 到 的后 期 破 坏 作 用 越 弱 ( 生 各 种 生 物 构 造 就 能 得 到 越 好 的 保 存 : 如 生 物 遗 。 多彩 的生 命 世 界 是 如 何 形 成 的, 地 质 历 史 时 期 的 生 物 面 貌 是 怎 样 的, 进 化 发 展 的 轨 迹 是 什 么 , 其 我 们 能 够 通 过 保存 在地 层 中 的 化 石 来 找 到 解 答 问题 3 体 被 化 学 沉积 物 或 生物 成 因沉 积物 所 埋 藏 ( 其 的线 索 。 掘 和 复原 这 些 古 老生 命 的遗 迹 ， 而 探 发 进 索 生 命 演 化 的历 程 是 古 生 物 学 研 究 的 主要 内容 。 本 文 从 化石 形 成 过程 、野 外 发 掘 和 室 内修 复 ,个 方 面 ， 别 做 出概 括 总 结 。 分 , 化 石 的 形 成 硬 体 就 较 少 遭 到 破 坏 。 ,, 如 , ,年 发 现 于 德 国 巴 伐 利 亚 州 索 伦 霍 芬 灰 岩 ( , ,, , ,, , , ,, , ,, ,, ,, , ,— , , , ,, 中 的 始 祖 鸟 ( ,, ,,,, , ,,, ,, 化 石 ,) , ; , , , ,,, ,, ,; ) , , ( , 本 文 附 图见 封 四 ) 图 ， ，地 质 时 代 为 晚 侏 罗 世 ( 今 ,, 距 ( ,亿 年 , (,亿 年 ) 图 片 来 源 : 4 林 自 , , ， 柏 化 石 是 指 通 过 自然 作 用 保 存 然 历 史 博 物 馆 ( ,, , ,, , ， ,, ) ,,, , ,, , , , , , , ,, 。 , , ,, 化 石 的 概 念 ( 在 岩层 中 的地 质 历 史 时期 生 物 的 遗 体 、生 命 活 动 的 遗 迹 、生 物 成 因 残 留 的 有 机 分 子 以 及 生 物 成 因 其 沉 积环 境 被 认 为是 宁静 封 闭 的浅 水 湖 ，埋 藏 始 祖 鸟 的是 颗 粒 细腻 的泥 质 沉 积 物 。因此 精 美 的羽 毛化 石 能够 得 以保 存 。在 我 国辽 西 发 现 的 中生 代 的 沉积 构 造 …。 石 是 古 生 物 学 的 主要 研 究 对 象 。 化 化 石 具 有 ,个 重 要 特 征 ，即化 石 必 须 具 有 生 物 特 征 ( 反 映 生 物 活 动 遗 留 下 来 的 痕 5 迹 ; 石 必 或 化 鸟类 和带 毛恐 龙 化 石 的沉 积 环 境 是 湖 相 的火 山灰 沉积 ，周 期 性 的火 山喷 发 和 河 湖 的沉 积 作 用 为 化 须 保 存 在 地 质 历 史 时 期 形 成 的岩 层 中 (具 体 形 成 时 间是 全 新 世 ( ,,, , 以前 的地 质 时 代 。 , , ,) ; ,, 化 石 的 保 存 条 件 ( 石 的保 存 提 供 了 良好 的环 境 ( 因此 罕 见 的羽 毛 及 其 他 皮 肤 衍 生物 都 可 以 保存 为精 美 的化 石 ( 图 , 如 为 圣 贤 子 鸟 ( , ,, , ,, ,, ,, ， 质 时 代 为 , ,,,, ,, , ;, ) 地 , , 生 物 条件 。 物 的硬 体 部 分 ( 骨 、 、 ) 生 如 角 齿及 高 度 角 质 化 的皮 肤 衍 生 物 等 ) 6 主要 由矿 物 质组 成 ， 能 够 抵 御 外 界 环 境 的 破 坏 作 用 ， 因 此 容 易 保 存 为 早 白垩 世 晚 期 ( 今 ,, 距 (,亿 年 , (,亿 年 ) 发 现 ,, ， 于 中 国 辽 西 热 河 生 物 群 。 片 来 源 : 国 科 学 院 古 图 中 脊 椎 动 物 与 古 人 类 研 究 所 ， ,, ,,, ,标 本 。 , 时 间 因 素 。 化 石 形 成 的 重 要 条 件 就 是 生 物 ) 化 石 ，如 陈 列 在 博 物 馆 的 恐 龙 骨 架 :而 生 物 软 体 ( 肌 肉 、 肤 和 内脏 等 ) 腐 烂 消 失 。但 在 某 些 如 皮 易 极 为 特 殊 的 条 件 下 ，一 些 动 物 的 软 体 部 分 有 时也 能 保 存 为 化 石 …， 保 存 在 冻 土 层 中 的猛 犸 象 ， 如 其 皮 肉几 乎 保 存 完 整 。 死 亡 后 被 迅 速埋 藏 (然 后 经 历 漫长 且 复 杂 的石 化 作用而成为化石 ; 如果 生 物 死 后 被 迅 速 埋 藏 ， 不 但 久 又 因冲 刷 等 原 因被 暴 露 出来 ， 容 易 遭 受 破 坏 ， 就 7 难 以形 成 完 整 的 、 映其 原 貌 的化 石 。 反 , 生 物 学 通 报 ,, , 】年 第 , ,卷 第 ,期 , 成 岩 条 件 。 沉 积 物 在 固 结 成 岩 过 程 中 的 压 ) 实 作 用 会 使 化 石 发 生 变 形 ，矿 物 的 重 结 晶 作 用 可 以 使 生 物 结 构 也 发 生 重 8 结 晶 (破 坏 生 物 遗 体 的 微 细 结 构 。 只 有 在 压 实 作 用 较 小 且 并 未 经 过 严 重 重 结 晶 作 用 的 情 况 下 ，生 物 遗 体 才 能 保 存 完 好 的 化 石, 。 , 实 体化 石 。 ) 由生 物 遗 体 本 身所 形 成 的化 石 。 如 大部 分 的鸟类 化 石 。 大 部 分 化 石 是 经 石 化 作 用 而 形成 的生 物 硬 体 部 分 ， 为 不 完 整 实 体 化 石 ; 物 的 全 部 遗 体 在 极 称 生 特 殊 的环 境 条件 下 也 能 保存 成 为 化 石 (称 为 完 整 实体化石。 ,, ( 化 石 的 形 成 过 程 化 石 的 形 成 简 而 言 之 就 , 模 铸 化 石 。 不是 由生 物 遗 体 本 身 形成 的 9 化 ) 石 ， 是 生 物 遗 体 在 底 质 、 岩 、 充 物 中 留 下 的 而 围 填 各 种 印模 和 铸 型 。。 , 是 远 古 生 物 死 亡 后 ， 迅 速 掩 埋 在 地 下 ， 般 情 况 被 一 下 软 体 腐烂 消失 ，而硬 体 部 分 则经 历 了石 化 作 用 变 成 了 硬 体 遗 骸 ， 同 时 这 些 硬 体 的 原 来 成 分 也 被 , 遗迹 化 石 。保 存 在 岩层 中 的各 类 生 物 生命 ) 活 动时 留下 的 痕迹 和遗 物 , 。如 足迹 、 迹等 。 根 后 来 的矿物 质 所 替换 的过 程 ,。 , 生 物 经 历 的 石 化 作 用 ( , , ; , ) 要 包 括 , ,, , , 主 ,, , 以 下 ,种 : , 分 子 化 石 。 地 质体 中那 些 来 自生 物 有 机 10 体 ) 的分 子 ，它们 在 有 机 质 演化 过 程 中具 有 一 定 的稳 定性 ， 基本 保 存 了原 始生 物 生 化 组分 的碳 骨 架 ， 记 载 了原 始 生物 母 质 的相关 信 息 ，具 有 一 定 的 生物 学 意 义 。 如 在 古 老 沉 积 岩 中 发 现 的 蛋 白 质 、 糖 类 、 脂 物 和 木质 素 。 类 , 化 石 的 野 外 采 集 , 矿 质 充 填 作 用 ( 矿 化 作 用 ) 生 物 硬 体 中 ) 过 。 的 有 机 质 常 在 埋 藏 后 散 失 殆 尽 ， 使 得 原 来 的 硬 体 疏 松 多 孔 ， 后 孔 隙被 溶 于 水 中 的矿 物 质 充填 ， 随 使 得 硬 体 变得 致 密 坚 实 ， 加 了硬 体 的 重 量 。 增 , 置 换 用 交 代作 用 ) 当地 下 浓 度 较 高 的 ) 。 矿 物 质水 溶 液 流 经生 物 遗 体 时 ，原 来 生 物 体 的组 成 物 质逐 渐 被 地下 水 溶 解 并被 水 溶 液 中的 矿物 质 11 逐 渐 取 代 ， 久 而 久 之 ， 化 石 的 矿 物 组 成 发 生 了 改 化 石 的 野 外 采 集 是 古生 物 学进 行 化 石 研 究 的 第 ,步 ， 是非 常 关 键 的 工作 ， 于 古生 物 学 研 究 而 对 言 有 着 重 要 意 义 , 只 有 明 确 了标 本 的 产 地 和 地 。 变 ， 仍 可 保 持 生 物体 内部 微 细 构 造 , ， 但 , 比如受 到 石英 硅 化作 用 而形成 的硅 化 木 ，其 植 物 细 胞 也 得 以保 存 。 , 碳 化 作用 。 ) 生物 遗 体 中 易挥 发 的成分 ( 碳 如 氢氧 ) 经分 解 和 升馏 作 用 而逃 逸 ， 留下 较 稳 定 的 仅 碳 质 薄 膜 而 保 存 为化 石 ,这 类 化 石 往 往 是 碳 水 ， 化 合 物 的植 物 和具 有 几 丁 质骨 骼 的 动 物 。 以 鸟 类 为 例 ， 一 般 要 经 过 ,个 阶 段 才 能 形 成 化 石 ( , 。 石 形 成 示 意 图 ( 鸟 类 为 例 ) , 生 图 )化 以 :) 12 层 位 置 ， 做 了 良好 记 录 ， 石 才具 有 较 大 的科 研 并 化 价 值 。 以野 外 采 集 鸟类 化 石 为 例 ，首要 工 作 是 野 外 地 质勘 察 ， 过 地 质 资 料 和地 层 对 比 ， 通 了解 化 石 采 集 区 的地 质 概 况 ，选 择 有 代 表性 的地 层 剖 面 进 行 地 层 学 研 究 (并 采 集 部 分 岩石 和化 石 标 本 以供 比 对( 以选择 合 适 的开 挖方 式 及 机 械 工具 与人 力 等 。 而 后 计 划挖 掘 范 围 ， 表 层 覆 土 太厚 ， 必 须依 赖 若 则 挖 掘 机 具先 将 表 覆 土 铲 除 ，再 以人 工 将 化 石 与 围 岩 剥离 ， 逐 一将 所 采 集 的 化石 编 号 ， 录大 小 尺 再 记 物体 生 活 在环 境 中。, 生 物 因各 种 原 因死 亡 而 形 ) 成 尸体 堆 积 。, 生 物 体 死 后 ， 能遭 受 物 理 破 坏 ) 可 和微 生 物分 解 而 损失 ，也 可 能被 松 散 的沉 积 物 掩 埋 。 , 随 着 深 度 、 度 、 问 和 压 力 的 变 化 ， 藏 ) 温 时 埋 的 生 物 遗 体 经 过 石 化 作 用 形 13 成 化 石 (有 的 则 因 压 寸 ， 关 位 置 ， 状 等 等 。若 是 围岩 过 于松 软 或 化 相 形 石 破 碎 ， 须 用 石 膏 做 托 固 定 ， 进 一 步 固 定 包 装 则 并 后 再 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 (野 外 采集 所 要 用 到 的工具 为 地质锤 、 子 、 錾 尖镐 和撬 棍 。采集 化 石 的一 般 步骤 可概 括 为 : 实 作用 、 结 晶作 用 或 变质 作 用 而 遭 到破 坏 。 化 重 含 石 的岩 层 随着 地 壳 上 升 而 出 露 地 表 遭 受 侵 蚀 ( 化 石 便暴 露 出来 。 ( : 注 ,中 始祖 鸟 三维 复 原 图来 自 史 蒂夫 ? 布鲁 斯 特 出 版 的《 龙 》 恐 一书 。 ) ,, 化 石 的保存 类 型 按 照 化 石保 存 特 点 不 同 ( ( 大 致 可 分 为 实 体 化 石 、 铸 化 石 、 迹 化 石 和 分 子 模 遗 化 石 ,类 ,, ,: 14 , 按 顺 序 揭 取 岩 层 ， 去 粉 砂 质 或 泥 质 的 夹 ) 铲 层 ， 出 页 岩 岩 层 。 先 揭 取 完 整 的 大 石 板 ， 取 周 露 后 边 或断 裂 处 破 碎 的石 板 。 揭取 的过 程 中 ， 能 粘 在 不 板 ， 不 可使 揭 取 的 岩层 下粘 连 下层 岩 层 ， 即 如有 粘 , , 第, ,, 年 ,卷 第 ,期 生 物 学 通 15 报 , 连 ， 要 将 下 层 岩 石 原 位 放 回 ， 避 免 下 层 化 石 的 则 以 损 失 。 揭 开 面积 较 大 的页 岩 石 板 时 ， 注 意 观察 在 要 石板 的表 面和 截 面 ， 看 是 否有 化 石 出露 。 看 针 去 除 上 覆 围 岩 , 若 化 石 大 部 或 全 部 被 围 岩 覆 盖 ( 要 先 行 ) 则 判 断 化 石 的 大体 方 位 ( , 。 图 ) , 若 围岩 较 软 ， 手 工 剔 针 针 尖 剥 离 岩 石 ， ) 用 岩 , 劈 开 石 板 时 ， 一 手 将 揭 取 好 的 岩 石 固定 ) 要 在 硬 物 上 ( 地 面 ) 另 一 手 用 地 质 锤 顺 着 岩 层 的 如 ， 层 理 方 向 敲 击 ， 弱 处 会 先 形 成 裂 缝 ， 存 在 化 石 薄 其 的可 能 性 较 大 。 16 石 的 粉 碎 面 和 碎 块 用 橡 胶 气 吹 吹 去 ( , 。化 石 图 ) 的 粗 修 :使 用 钢 笔 型 气 动 钻 除 去 化 石 上 的 硬 质 围 岩 ， 种 修 理 方 法 效 率 较 高 ， 不 能 离 化 石 本 身 较 这 但 近。 , 当 把 厚 石 板 劈 为 较 薄 石 板 后 ， 仔 细 观 察 ) 要 劈 开 后 的 露 面 ， 寻 找 化 石 。 再 视 寻 找 的 化 石 种 类 ， 估 计 化 石 的 可 能 大 小 ，将 石 板 打 为 适 宜 的 小 块 ( 而 观 察 横 断 面 是 否 有 骨 骼 类 的 化 石 。 要 注 继 需 , 若 围岩 坚 硬 ， 手 指 的 压 力 很 难 用 剔 针 修 ) 靠 掉 ， 应 用 快 速 气 动 钻 ， 握 钢 笔 一 样 ， 震 动 的 则 像 将 尖 头 轻 放 在 围 岩 上 ， 用 钻 头 发 出 的 撞 击 力 把 围 岩 17 意的是 ， 敲碎 的石 板 要 有 序 堆 放 ， 为一 旦 发 现 化 因 石 的 痕 迹 ，很 有 可 能 需 要 在 敲 碎 的 石 板 里 寻 找 化 从 化 石 上 分离 出来 ( , 。化 石 的 精 细修 理 : 手 图 ) 一 拿 剔 针 ， 手 拿 气 吹 ， 光 学 显 微 镜 下 用 剔 针 逐 一 一 在 石 的 其 他 部分 ， 可 能 不 丢 失 化 石 。 尽 剔 除 化 石 表 面 覆 盖 的 岩层 ， 用 气 吹 吹 去碎 屑 、 并 粉 尘 。 一 修理 方 法 较 为 精 细 ， 以 作用 于 化 石 表 面 这 可 , 发 掘 后 的化 石 要 有 序 放 置 ， 要 标 本 及 时 ) 重 打包 ( 进 行 分 类 和 记 录 工 作 。 再 , 鸟 类 化 石标 本 的修 复 化 石 修 理 工 作 的 中 心 任 务 是 无 损 地 将 没 有 暴 露 的 化 石 从 围 岩 中 显 露 出 来 ( 并 把 18 断 裂 的 化 石 用 的 围岩 ， 较 为 耗 费人 力 。 修 复 的过 程 中应 注 意 但 在 将 修 复 工 具 作 用 于 同 岩上 ， 能 直 接 触 碰 化 石 ， 不 也 不 能 损 伤 化 石 表 面 的 微 细 部 分 ( , 。 用 尖 细 的 图 ) 剔 针 剔 去 羽 毛 上 覆 的 岩 层 ， 化 石 显 露 出 来 ， 具 使 工 石 膏 或 其 他 粘 合 剂 粘 补 完 整 。 通 过 专 业 的化 石 修 复工 作 ， 生 物 骨 骼 的 真 面 目能 够得 以恢 复 ， 于 古 便 进 行 研 究 以 鸟 类 化 石 的 修 复 , 作 为 例 ， 一 般 采 用 光 学 显 微 镜 下 的 机 械 和 电 动 结 合 的 修 理 法 。 鸟 化 石 多 要作用于围岩 ， 能触碰到化石本身 。图 , 不 ,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 。 19 , 若 化 石 破 碎 ， 能 组 成 完 整 个 体 ， 要 剔 除 ) 不 则 围 岩后 用 粘 合 剂 将 其 粘 合 或 用 石 膏 做 托 。成 为 完 整 标 本 ， 图 , 为 修 复 后 的 鸟 类 化 石 。 其 中 白 色 如 , 保 存 在 滨 海 相 或 湖 相 沉积 岩 中 (前 者 如 德 国索 伦 霍 芬 的 漓 湖 沉 积 ，后 者 如 中 国 辽 西 的 淡 水 湖 相 沉 积。 部 分 为水 侵 痕 迹 。灰 色 部 分 为 发 掘 时 露 的 新 鲜 面 。化石 明 显碎 为 两 半 ， 复后 用 粘 合剂 拼 粘 。剔 修 除下 来 的羽 毛 及 皮 肤 衍 生 物 放 于 右 上 方 的 小 标 本 盒 中 ， 注 明 。 ( 散保 存 的零散 羽 毛 : ( 并 ,分 , 头骨 及 颈 椎 部 分 : ( 为完 整 的躯 干 部分 ; ( 离 的前 肢 。 ,较 ,分 大 自然 将 生 活 在 遥 远 的 地 质 历 史 时 期 中 的 生 由 于 鸟 类 化 石 在 地 质 历 史 时 期 中 经 过 了 20 漫 长 的 埋 藏 过 程 ， 在 地 层 中承 受 了极 大 的应 力 作 用 ， 并 所 以 骨 骼 部 分 一 般 被 压 成 扁 平 状 ( 长 骨 的 变 形 以 为 典 型 ) 但 是 在 沉 积 颗粒 细腻 的 岩层 中却 保 存 了 ( 鸟 类 较 为 完 整 的 骨 骼 ， 甚 至 皮 肤 的 衍 生 物 也 形 成 了 精 美 的 印模 。鸟 化 石 在 出土 时 一 般 都 在 薄 片状 的 泥 页岩 中 ， 板 上 出 露 的 只 是 其 化 石 的一 部 分 ， 石 因此 需 要 使 用 人 工 剔 针 或 钢 笔 型 气 动 钻 将 附 着 在 化 石 上 的 岩 板 刮 除 ， 化 石 显 露 。 清 理 此 类 化 石 使 在 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 21 的过 程。 随着 越 来 越 多 的 化 石被 发 现 和修 复 。 们 将不 我 断 深 化 对 史 前 世 界 的认 识 。 主 要 参 考 文 献 , 童 金 南 ， 鸿 福 ( 生 物 学 ( 京 : 等 教 育 出 版 社 。, , 殷 古 北 高 ,,( 时 ， 须 注 意 细 微 部分 的修 理 ， 能 损 伤 化 石 。 必 不 常 用 的修 复工 具 主要 为 医 用 剔 针 和 光 学 显 微 镜 ( , ， 他工具 如气吹 、 刀 、 子 、 子 、 图 )其 刮 镊 刷 打 磨 石 和粘 接 剂 等 ( , 。 鸟 类 化 石 修 复 的 简 要 过 图 ) 程为: , 何 心 一 ， 桂 荣 等 ( 生 物 学 ( 京 : 质 出 版 社 ，, , 徐 古 北 地 ,, ( , 夏 树 芳 ( 石 是 怎 样 形 成 的 ( 自 然 探 索 (, , ( , :, , ( 化 大 , , ， , ), — , , 杜 远 生 ， 金 南 ( 生 物 地 史 学 概 论 ( 京 : 国地 质 大学 出 22 童 古 北 中 版 社 , , ,, ( , 若 化 石 已 经 分 开 为 正 、 两 半 ， 直 接 用 剔 ) 反 则 , ,, , , , , , , , , ) ,— ,: , , (, ， ,, , , 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 23