浅谈化石的修复和清理

磊磊

文章概要：
　　首先古生物化石指是人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。我国是古生物化石比较发育的国家之一，几乎遍及全国各地。立体骨架式大型脊椎动物此类化石和结核性化石最难清理和修复。
　　古生物化石，指人类史前由于地质作用形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它们是经过漫长地质作用形成的、不可再生的地质遗迹，是国家宝贵的自然遗产。它不是历史文化遗物，不属于“考古”的范畴。
　　古生物化石在近几年来逐步的被大众所关注，大部分人可能了解一些表象上的知识，发掘，修复，研究也是专家们争先研究的话题，那么首先什么是古生物化石，在中国那些地区分布着它们的足迹，如何发现和修复保存它们是我们大家更应该重视的问题。
　　
正文：
　　首先古生物化石指是人类史前地质历史时期形成并赋存于地层中的生物遗体和活动遗迹，包括植物、无脊椎动物、脊椎动物等化石及其遗迹化石。它是地球历史的鉴证，是研究生物起源和进化等的科学依据。古生物化石不同于文物，它是重要的地质遗迹，是我国宝贵的、不可再生的自然遗产。
　　我国是古生物化石比较发育的国家之一，几乎遍及全国各地。特别是近年来先后发现的河南南阳、湖北郧阳、内蒙古骨骼化石，辽西的鸟化石，云南澄江动物群化石、受到国际上特别是科学界的广泛青睐。
　　我国有许多重要化石产地，其中有不少是国家乃至世界的宝贵遗产。
8 y. D# q* A* a; ]0 ?7 r5 {" `　　那么当我们发掘这些珍贵化石的时候，除了考虑到他们研究价值以外，更重要的是要如何保护和修复这些不可再生的珍贵的资源。
　　化石的领域里，“追求完美”是很难达成的梦想，因为能形成化石且被挖掘出来，已是难上加难的事情了，更何况要发现完整的化石，尤其是大型的脊椎动物，那几乎是不可能的事，所以在化石的描述里会有「完整度」一词。
+ N( V; a% U# Z& f　　      化石是指生物死亡后所遗留下来坚硬的部分，像是骨骼、牙齿、贝壳或木质部分，皮肤的印痕、足迹甚至粪便也经常被认为是化石的一种。
: l, h1 x  {+ N- S4 q  T　　在我们挖掘化石以后，因为大部分因为坏境，自然规律变化和长时间的腐蚀，侵蚀之后化石本身已经变的很酥，不便清理和保存。
9 O- i/ s- g( v　　化石的清理与固化
　　因为化石埋藏形态有好几种，所以不同形态的化石会有不同的清理方式：
（一）板状化石
　　板状化石大多属于海相沉积或是湖泊沉积，一般以鱼类及昆虫等化石居多。目前比较有名的产地；如德国的Solnhofen（曾发现始祖鸟、翼手龙）和 Holzmaden（发现鱼龙、蛇颈龙）；美国怀俄明洲（发现种类繁多的鱼类和棕榈树叶）等。此类型化石在挖掘出土时，都是一片片石板，当石片上检视出有化石时，往往只是该化石的一部分，由于此类型化石在地底时承受极大的压力，所以骨骼部分几乎都被压成扁平状，但是却能保存完整的动物骨骼，甚至皮肤特征也形成印模，有时连足迹也能保留下来（如虾子，马蹄蟹等）所以在清理此类化石时，一般使用山型雕刻机，将附着在化石印模上一层薄薄的岩板刮除，但必须小心注意细微部分，如鱼的鳍，虾子的脚，触须等部位，并把化石整个完整地修饰出来。
（二）结核性化石
* G" d  p" Y  w　　动物在死亡被泥沙快速掩埋后，因为压力与温度的关系，使原来动物本身肉体的汁液向四周扩散而与泥砂胶结在一起，待形成化石后其周围的部分会变得较为坚硬（相对于同一层位的岩石），所以当此岩层被挤压上升，露出地表受到风吹雨淋的风化作用时，此化石因周围岩石较硬，不易受风化而保留下来形成类似球状体，称为结核性化石，较常见的如螃蟹、菊石、鱼。
( e% W  h, V/ ]7 m) {( l3 H　　清理结核性化石的困难度相当高，因为其围岩一般而言相当坚硬，而化石本身又相当脆弱，所以首先用振动或雕刻机将大部分围岩清除，待接近化石细微部分时，则改用喷砂机清除剩余的岩石，但不可伤到化石本身，所以要非常地小心，手的稳定度也要够，最重要的还是经验，必须要控制好喷砂侵蚀岩石的速率，一但过头就容易伤到化石。
（三）立体骨架式大型脊椎动物
　　立体骨架式大型脊椎动物此类化石最难清理，因为其体型较大，且往往取得时只是残缺的片断。再加上受地壳变动的关系，变形、部分毁损（缺手，缺脚，缺尾巴）也相当常见。在动手清理之前，必须对此动物的骨骼结构相当了解，或是要找出相近物种的骨骼图进行比对，并且要记录每一块骨骼在挖掘时的埋藏相同位置。清理此类化石所需的工具种类最多，因在野外挖掘时，为避免伤到化石本身，往往会保留相当多的岩石在骨骼化石上，所以首先要使用较大型的振动工具，将大部分的岩石清除，再来便用中、小型振动式雕刻机将每一块骨骼分离，并将围岩清除，若是较细微的部分，仍需使用喷砂机清除细缝及表面的岩石。
3 Q3 Y/ j. E- @' E7 J' F　　有些化石已露出地表或接近地表很长一段时间，有受到风化侵蚀的现象，造成部分骨骼特别的松软，若遇上这种情形，则需要耗费更多的时间在化石固化上，通常一方面要小心清理围岩（不能伤到骨骼），另一方面要在清理完成部分的骨骼后，上固化剂（即一种特殊药剂，可渗入骨骼深处，使其变坚硬），待所有的骨骼都清理完成后，再按照该动物的正确骨骼位置陈列开来，以确定其缺损或遗失的部分。
　　所有种类的古生物化石在清理完成后，都必须在其表面刷上透明的化石保护液，因为化石原本埋在地底不见天日，不与空气接触才能保存这么久远，一旦将其清理出来，必须再将其表面保护起来，方能永久保存。
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　　大型化石和小型化石的修复有所区别。大型动物化石一般保存的相对较好，而小鸟、蜻蜓之类的小型动物化石则比较容易受到地质运动的破坏，修复起来难度更高，需要工作人员具有一定的经验和技术，还有耐心。“拼图”结束后，接下来的工作是粘接。由于化石年代距今相隔甚远，不同部位都有程度各异的损伤，必须根据实际情况选用不同的胶水进行粘合，粘接时用胶水宁少勿多。使用粘合剂就如同给“营养不良”的动物补充能量一样，通过渗透、粘合和加固让它们重新挺起脊梁和伸展它们的身躯。安徽古生物化石馆内现存的最大面积的海百合化石就是由我馆技术部成员进行多块拼接后而粘接成，它在化石里素有“石画天雕”美誉，就是因为图案逼真，特别是其冠如花，茎杆分明，像一幅国画却又好似一面浮雕。有的化石被诊断为“粉碎性骨折”，修复专家就跟“外科医生”一样用石膏为它进行整体修补。患有此“病”的化石一般都是“无精打采”，经过“治疗”后才会重新充满生机。
　　酸处理是化石修复的一个方法，但是需要一个非常专业的处理手法，前期还需要做大量的实验以确保不损伤化石酸处理最麻烦的就是要时时刻刻观察正在处理的标本，一但有围岩被腐蚀，骨骼暴露出来就要马上从酸中到清水里褪酸，褪酸要用纯净水，还要有流动的水流，１－２日后，拿出来干燥，干燥后在骨骼表面涂抹上保护剂（牙粉和丙酮的混合稠状液体，这种按比例调配好的液体干后，再它包裹下面的骨骼可以免受酸的继续腐蚀）然后泡进新的酸中（旧的酸会挥发，继续使用可能效力很低），可以继续腐蚀围岩，而不在腐蚀已经暴露出来的骨骼了！这样反复进行，直到达到想要的效果后，就可以了！酸处理的标本一定要褪酸，褪酸不好的标本质地很酥脆，若干年后，不易保存！酸处理一般使用在珍贵的标本，围岩坚硬的石灰岩里的标本或需要立体呈现的标本！自2005~2006这个时期中，我们天津自然博物馆技术部在这个方面也进行了一些实战和关键性的研究，我们在进行给安徽古生物博物馆进行化石修复的同时，也从中获得了一些珍贵的经验，这对我们以后的关于化石修复和清理有着很大的帮助和提高。那么在那期间我们主要进行了以下种类的化石修复，这其中包括：爬行类, 鱼类, 昆虫类, 节肢动物, 鸟类, 哺乳类, 鱼龙类等。
　　其中凌源潜龙（尺寸16 cm），在修复的过程中我们剔除围岩，整体轮廓尚可，头骨，脊椎，尾骨有特征显示，是一完整幼年个体；狼鳍鱼（尺寸8 cm）清除围岩后，整体轮廓清晰，两条鱼的头骨部分重叠在一起，其左侧鱼的脊椎有一小部分缺损外，其中头骨，脊椎，胸鳍，腹鳞，背鳞清晰；蜻蜓属于昆虫类（尺寸10*13 cm）在清除表层围岩后，完整个体展现特征明显；虾（尺寸11 cm）在清除表层围岩后，完整个体完整，特征明显；螃蟹（尺寸5*5 cm）在清除标层围岩后，个体完整，特征明显；鸟类（尺寸12*6 cm）在清除表层围岩后，鸟化石轮廓突显，其头部，脊椎，胸骨，前肢，腰带和后肢修饰清晰；犀牛下颌（尺寸50*30 cm）在清理围岩，修复出牙齿及其他部位，外形将原断裂为4块标本粘接在一体，左侧后部及两个上升肢缺失；巢湖鱼龙（尺寸60 cm）此标本为20块碎体拼接而成，头部未展露，经修复，消除围岩后头部齐全完整，为一完整小型鱼龙个体，侧压保存，尾中部及远端缺失，前肢和后肢略有缺失，头骨，肋骨，椎体特征明显，头骨，牙齿清晰可见；贵州鱼龙（尺寸700 cm）该标本属于大型贵州龙，体长约7米，有若干块组成，修复工作主要是对化石表层围岩剔除，将主要是对化石表层围岩剔除，将鱼龙化石主要是头骨，脊椎和尾椎重点修复，修复后为一完整大型鱼龙个体，背面保存，吻端及尾端略有缺失，利用铁架木托将其标本分成三段进行整体固结（粘接为一体），缺失部位用石膏填补，以上是我们在安徽古生物化石馆进行的一些修复种类和经验结果。从各个物种的修复来看，这次的修复工作对我们还是很有帮助的，我们不仅得到了珍贵的经验，也锻炼了自己的技术水平。
　　所以古生物化石的修复现在在业界非常的受到重视。只有修复的得当，才能最完整的展现化石的风采！古生物化石的发展要在大家和所有人的帮组下进行发展和提高，在科学迅速发展的今天相信在以后的时间里会有更好的修复方法。
　　参考文献：》《古生物与能源》
　　          《化石漫谈》
) ^& d' i% u2 v, X+ i. E　　          《中国化石》        
. e9 x+ D  {3 f　　          《脊椎动物话古今》

+ _+ o1 e" ^) |                                       天津自然博物馆技术部  高建

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好资料，受益