恐龍化石是怎樣形成的
科學(xué)家已經(jīng)從罕見(jiàn)的恐龍木乃伊上面找到了一些有機(jī)物,這意味著人類(lèi)有望很快揭開(kāi)有關(guān)恐龍的生物學(xué)秘密。接下來(lái)就跟著學(xué)習(xí)啦小編一起去看看恐龍化石的形成原因吧。
恐龍化石的形成原因1、石化掩埋
當(dāng)恐龍死去并很快地被沉積物或水下泥沙所覆蓋時(shí),石化過(guò)程就開(kāi)始了。這些沉積物中含有細(xì)小的顆粒,會(huì)在尸體表面形成一層 松軟的覆蓋物。這條“毯子”可保護(hù)動(dòng)物尸體免受食腐動(dòng)物的侵襲,也可隔絕氧氣,抑制微生物的分解。
恐龍化石的形成原因2、石化過(guò)程
恐龍的骨骼和牙齒等堅(jiān)硬部分是由礦物質(zhì)構(gòu)成的。礦物質(zhì)在地下往往會(huì)分解和重新結(jié)晶,變得更為堅(jiān)硬,這一過(guò)程被稱(chēng)為“石化過(guò)程”。隨著上面沉積物的不斷增厚,遺體越埋越深,最終變成了化石。而周?chē)某练e物也變成了堅(jiān)硬的巖石。這個(gè)過(guò)程是極其緩慢的。
恐龍化石的形成原因3、回歸地表
在石化回歸地表的過(guò)程中,還有許多危險(xiǎn)。在成千上萬(wàn)的石化過(guò)程中,周?chē)膸r石可能會(huì)彎曲變形,這樣化石就會(huì)被壓扁。另外,地殼底部的高溫也有可能讓化石熔化。逃過(guò)這些劫難后,還得有人趕在化石從周?chē)鷰r層中分離前找到它,否則化石就會(huì)碎裂消失。
恐龍化石的挖掘流程
選擇地點(diǎn)
在發(fā)現(xiàn)恐龍化石的埋藏地點(diǎn)后,考古人員就要把化石挖掘出來(lái)。起出那些零星的小化石可能只需要一個(gè)人花上幾分鐘的時(shí)間,但如果是要將大塊化石從堅(jiān)硬的巖石中起出,就需要大批人員費(fèi)時(shí)數(shù)星期或數(shù)月,侵蝕中的懸崖和河岸都是尋找化石的好地點(diǎn)動(dòng)用各種機(jī)械工具才能完成。在此過(guò)程中,測(cè)量并記錄作業(yè)細(xì)節(jié)也同樣重要。
探尋恐龍的最佳地點(diǎn)是在中生代沉積巖層露出地表或接近地表的地方。山路旁、采石場(chǎng)、海岸、懸崖、河岸甚至煤礦都可能是挖掘的地點(diǎn)。然而占地最廣、恐龍?zhí)N藏量最多又露出地表的地區(qū)多半位于崎嶇的不毛之地或遙遠(yuǎn)的沙漠之中。
挖掘方法
在恐龍化石的挖掘中,工作人員會(huì)根據(jù)挖掘地點(diǎn)的不同采取不同的挖掘方式。比如在某些沙漠地區(qū),工作人員只要把上面的沙子清除,就能整理出骨骼來(lái)。但要挖掘埋藏在硬巖石里的大骨架,就必須使用炸藥、開(kāi)路機(jī)或強(qiáng)有力的鉆孔機(jī)。
測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)
人們?cè)诳铸埻诰颥F(xiàn)場(chǎng)移除任何東西之前都會(huì)先用網(wǎng)絡(luò)分區(qū),在不同的分區(qū)內(nèi)找到的化石都要標(biāo)示清楚,經(jīng)過(guò)攝影并精確繪測(cè)現(xiàn)場(chǎng)圖,這樣到最后就會(huì)得到一張精密完整的現(xiàn)場(chǎng)繪圖。這個(gè)處理過(guò)程幾乎和化石本身一樣重要。記錄挖掘現(xiàn)場(chǎng)的精確位置和彼此的相對(duì)位置,有助于揭示標(biāo)本恐龍當(dāng)時(shí)的致死原因以及為何保存下來(lái)。
化石搬運(yùn)
化石在移動(dòng)前要先進(jìn)行穩(wěn)定處理。有時(shí)只需要用膠水或樹(shù)脂涂刷暴露部分,有時(shí)則必須以粗麻布浸泡熱石膏液做成的繃帶來(lái)包裹。小塊化石可以用紙張包起來(lái),或收藏在樣品袋中以免受損。大塊化石或用石膏包裹,或在最脆弱的部位用聚胺甲酸酯泡沫來(lái)保護(hù)。有些較大的內(nèi)藏化石的石塊則必須先劈開(kāi)再運(yùn)輸。
重建復(fù)原
尋找、挖掘作業(yè)只是認(rèn)識(shí)恐龍化石的第一步,接下來(lái)就是將化石骨骼一塊塊地拼湊起來(lái),重新構(gòu)建一副骨架。而復(fù)原工作則是在骨架上添加筋肉,使之重現(xiàn)生前的模樣。所以有時(shí)古生物學(xué)家花在實(shí)驗(yàn)室里的時(shí)間比花在野外的時(shí)間還長(zhǎng)。
清理化石
在實(shí)驗(yàn)室里取出恐龍化石時(shí)需要特別小心。去除巖石、露出化石的精巧細(xì)部構(gòu)造需要謹(jǐn)慎處理,也相當(dāng)費(fèi)時(shí)。可視需要移除的巖石多寡來(lái)決定使用的工具。在去除化石周?chē)膸r石后,需要在化石上涂膠水和樹(shù)脂來(lái)加以保護(hù)。
酸劑預(yù)備作業(yè)
稀釋后的乙酸或甲酸可以用來(lái)溶蝕化石周?chē)膸r石,而不會(huì)傷及化石本身。但整個(gè)作業(yè)過(guò)程必須謹(jǐn)慎監(jiān)看,因?yàn)橛袝r(shí)酸劑會(huì)由內(nèi)部將化石分解。并且有些酸劑相當(dāng)危險(xiǎn),可能會(huì)灼傷皮膚,因此使用者必須穿戴安全面罩、手套及防護(hù)服。
學(xué)術(shù)描述與命名
等化石完全準(zhǔn)備妥當(dāng),古生物學(xué)家就可以描述化石的構(gòu)造,并與相關(guān)或類(lèi)似的恐龍做比較。如果有可能是新的屬或種類(lèi),就要為這個(gè)化石恐龍起個(gè)新學(xué)名。拿新化石的特征和其他化石做比較,就可以把新化石納入種系發(fā)生關(guān)系中。
圖解描繪
圖解描繪的過(guò)程是描述恐龍實(shí)際長(zhǎng)相的關(guān)鍵。圖解的方式很多,有的精確素描巖石中埋藏的化石,有的是結(jié)構(gòu)完整、標(biāo)示清楚的重建復(fù)原骨骼圖。為求精確,科學(xué)家通常會(huì)使用攝像描繪器。雖然素描作品不如照片精確,但還是很有用。因?yàn)榻栌伤孛杩梢詫⒖赡芡瑫r(shí)出現(xiàn)在單件化石上的特征結(jié)合呈現(xiàn)。
論文發(fā)表
完成化石研究后就可以把研究結(jié)果寫(xiě)成論文公布發(fā)表。論文內(nèi)容可能是新恐龍的描述,或是重新評(píng)估某種早已認(rèn)識(shí)的恐龍種類(lèi)??梢杂脠D表、照片來(lái)輔助說(shuō)明。因?yàn)樗姓撐脑谡桨l(fā)表之前都需要經(jīng)過(guò)同行審閱,所以多半相當(dāng)可靠。
重組骨架
在弄清楚了某種恐龍骨骼的結(jié)構(gòu)之后,就會(huì)盡可能地重組該副骨架。失落的骨架用玻璃纖維制作的模型來(lái)代替?,F(xiàn)在能夠看到的大部分大型的展示骨架也都是用質(zhì)量較輕的玻璃纖維模型來(lái)代替,并將細(xì)金屬條隱藏其中,以便支撐架構(gòu)。重組的骨架是重塑某種恐龍生前模樣的基本依據(jù)?,F(xiàn)存的爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)也可以用來(lái)參考。它們有助于指出恐龍內(nèi)部器官的大小、外形、位置和構(gòu)成腹部的肌肉情況。皮膚的構(gòu)造則參照化石上的皮膚印痕。
修理工作
修理工作的首要任務(wù)是毫無(wú)損傷地從圍巖中把沒(méi)有外露的化石鑿刻出來(lái),把斷裂的化石粘補(bǔ)完整,這樣才能恢復(fù)恐龍骨骼的真面目,便于專(zhuān)家進(jìn)行研究。從事修理工作的人員,應(yīng)該掌握一定的恐龍骨骼學(xué)的知識(shí),至少能辯認(rèn)外露的骨頭是恐龍軀體中哪一部分的骨骼,如頭骨、脊椎骨、四肢骨等。
修理的第一步是開(kāi)箱。開(kāi)箱要按照裝箱清冊(cè)逐次打開(kāi),開(kāi)箱多少應(yīng)按修理人員的多少而定。開(kāi)箱后便要登記。從標(biāo)本架上按化石產(chǎn)地及編號(hào)將標(biāo)本取下,先把化石產(chǎn)地、編號(hào)登記在修理工作日記上。一般地說(shuō),化石的修理有以下兩種方法:
(1)機(jī)械修理法。雖然近年來(lái)修理工具已相當(dāng)進(jìn)步,但最多使用的還是錘子和鑿子。使用這些工具時(shí)一定要把化石放在沙盤(pán)內(nèi),有的需用大小不一的沙枕墊在不同的部位,以保持穩(wěn)定。修理時(shí),一錘一鑿都要有目的地進(jìn)行,一定要十分小心,不能把化石損壞。如果遇到圍巖很硬,可用電動(dòng)雕刻機(jī)或牙科大夫用鉆牙或補(bǔ)牙的直機(jī)或高速磨牙機(jī)。根據(jù)需要也可以使用氣動(dòng)式雕刻機(jī)或鋼筆型氣動(dòng)鉆。
(2)化學(xué)處理法。在發(fā)掘時(shí),為了使糟杇的化石硬化, 常常滴入硝酸纖維漆液,把化石周?chē)哪嗤聊逃诨谋砻?,如有這種情況,在修理前要滴入稀料(即香蕉水),以使其溶解。如果化石已經(jīng)出現(xiàn)裂縫,當(dāng)裂寬度不超過(guò)1毫米時(shí),可直接滴入固化膠;當(dāng)裂口很大時(shí),則要在裂口處加填充物,并清洗斷裂口,然后再使用固化膠或粘接劑。一般使用的固化膠為硝基清漆,可用丙酮作為稀釋劑。市面上常見(jiàn)的快干膠(俗稱(chēng)505,即氰基丙烯酸)和聚酯樹(shù)酯也可作為粘接劑。為了把化石從圍巖中完整地取出,20世紀(jì)初國(guó)際上已開(kāi)始使用酸處理法。最常用的是乙酸(醋酸)。化石圍巖的主要成分是碳酸鈣,而恐龍骨骼化石的成分是磷酸鈣,乙酸能溶解圍巖,卻不能溶解恐龍骨骼化石,這樣就將骨骼從圍巖中分離了出來(lái)。骨骼化石分離出來(lái)后應(yīng)立刻取出,用清水沖洗和浸泡,其時(shí)間至少要與乙酸浸泡的時(shí)間相同,以便盡可能地除出酸性物質(zhì)。清洗后,可將化石放在600C的烘箱內(nèi)烘干。
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