擇義王氏鱷化石修復(fù)技術(shù)介紹及修復(fù)成果展示

呂波

摘要：山西地質(zhì)博物館于2010年在山西榆社二馬營組地層中采集到的擇義王氏鱷化石標本，是迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)的同類化石中，個體最多、完整程度最高的標本。本文針對該化石標本，詳細介紹了擇義王氏鱷化石所采用的修復(fù)技術(shù)，展示了擇義王氏鱷的修復(fù)成果，較好地呈現(xiàn)出擇義王氏鱷的形態(tài)特征，為古生物研究提供化石標本。

關(guān)鍵詞：擇義王氏鱷;化石;修復(fù)技術(shù)

一、修復(fù)背景和化石介紹

擇義王氏鱷生存于三疊紀中期，是一種身長約1.5米的小型肉食性爬行動物，分類位置上屬于主龍形類。它雖然以“鱷”命名，但其實是比恐龍和鱷類更為原始的爬行動物，是“中國肯氏獸動物群”中的重要一員，身上具有甲板，四足行走，比同時期的山西鱷靈活很多。

而本次修復(fù)的化石標本是山西地質(zhì)博物館于2010年在山西榆社二馬營組地層中采集到的，乃迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)的同類化石中，個體最多、完整程度最高的標本。

本次的化石修復(fù)工作涉及到兩塊標本，其在同一地點、同一層位緊鄰產(chǎn)出。1號標本在不足1m2的巖板上密集地布滿了11個個體，其骨骼保存完整、關(guān)聯(lián)性好，每一條都栩栩如生、形態(tài)各異，細小的牙齒、極細的腹肋都非常清晰，立體感十足，反映了瞬間死亡、原地埋藏的過程。2號標本則以大量的肢骨、趾骨（爪子）以及不完整的頭骨、零碎的椎體為主。

此外，這兩塊標本的骨骼細小，復(fù)雜程度世界罕見，對修復(fù)工作要求極高。筆者前后歷時兩年之久，是在顯微鏡下用極細的剔針一點一點完成的。這兩塊標本不僅具有極高的學(xué)術(shù)價值和科普價值，還有著較高的藝術(shù)價值。

二、擇義王氏鱷化石的修復(fù)工具及使用介紹

化石修復(fù)主要用到的工具有氣動風(fēng)刻筆、剔針、錘子、鏨子、毛刷、吹耳球、黏結(jié)劑（502、加固液、云石膠）、體視顯微鏡等。

錘子和鏨子是傳統(tǒng)的化石修復(fù)工具，能比較容易地剝離大型化石上的圍巖。

現(xiàn)普遍使用的是氣動風(fēng)刻筆，它是通過氣泵空壓機使風(fēng)刻筆精密的筆尖高速震動，與圍巖碰撞，使圍巖脫落。氣動風(fēng)刻筆體積小、易操作、動力強，用它修復(fù)出的化石精度非常高，但其噪音相對較大且會產(chǎn)生較多粉塵。

剔針的針頭是用碳化物做的，具有高硬度和強耐磨的特點。針頭一般要磨成鴨舌狀，針的粗細要根據(jù)化石的大小來進行選擇。

黏結(jié)劑也是化石修復(fù)中常用的工具之一，常用的黏結(jié)劑主要有502膠、云石膠、加固液等。小塊斷裂化石的黏結(jié)，需沿其裂縫滴加少量的502膠，可使斷裂化石迅速粘牢。石化程度較高、黏結(jié)面較大的化石適合用云石膠進行黏結(jié);石化程度較低的化石適合用石膏來黏結(jié)。對于風(fēng)化嚴重的化石，則需噴灑加固劑。加固劑是現(xiàn)在比較常用的一種無色的顆粒膠，其主要成分是丙稀酸樹脂。將顆粒膠溶于丙酮中，均勻涂于化石表面，顆粒膠溶液會通過化石的孔隙滲入，丙酮易揮發(fā)，揮發(fā)后顆粒膠留在化石內(nèi)，直到膠結(jié)產(chǎn)生作用，從而加固化石[1]。

體視顯微鏡，適用于輔助修復(fù)化石的細小部分，或因化石結(jié)構(gòu)復(fù)雜肉眼無法正常觀察的細微部分，如牙齒、頭骨等。在體式顯微鏡下，可將化石待修復(fù)部分放大至幾十倍，提高化石修復(fù)的精確性，盡可能地還原化石的細微結(jié)構(gòu)。

三、擇義王氏鱷化石修復(fù)步驟介紹

（一）“皮勞克”開包

在野外發(fā)現(xiàn)化石后，通常應(yīng)先制作“皮勞克”?！捌诳恕笔菫楸Ｗo化石標本而制作的一種包裹著化石標本的麻布石膏結(jié)合體。皮勞克一詞在上個世紀50年代源自俄文пироr（餡餅），音譯為“別洛克”。改革開放以來，人們又從英語block（木塊、塊、分段）引進，音譯“皮勞克”。不管是“別洛克”還是“皮勞克”，用中國通俗的說法來說，就是指一個包裹著化石標本的石膏包[2]。

“皮勞克”能夠減小化石在運輸過程中的損傷。本次制作的兩個擇義王氏鱷的“皮勞克”，大小均約1.5㎡。在運輸至實驗室后，即開始進行開包工作，用鋸條沿其四周在包的2/3處慢慢鋸開，此操作務(wù)必判斷出“皮勞克”的厚度，防止鋸條切割時損壞化石。鋸開后，小心地將“皮勞克”的蓋子去掉，使巖石暴露出來，這樣開包工作就完成了。

（二）化石清理加固

化石形成的重要條件就是生物死亡后被迅速埋藏，然后經(jīng)歷漫長且復(fù)雜的石化作用而成為化石;如果生物死后被迅速埋藏，但不久又由于沖刷等原因被暴露出來，就容易遭受破壞，難以形成完整的、反映其原貌的化石[3]。

對擇義王氏鱷化石進行加固前，我們先用毛刷輕輕地將其表面塵土去掉，使化石盡量暴露出來。對風(fēng)化嚴重的地方進行加固修復(fù)時，需滴上稀稠不同的加固劑，一般配比比例為10∶1。先使用較稀的加固劑，使其滲入化石，以此來進行加固，再逐漸增加加固劑的濃度，多次使用達到飽和即可完成加固。待加固劑晾干后，會在化石表面形成一層保護膜，防止化石再次風(fēng)化。

對斷裂的小塊化石進行加固修復(fù)時，需用502膠進行黏結(jié)，將掉落的小塊化石對茬后，沿其裂縫滴加少量的502即可黏結(jié)。對破碎的大塊化石進行加固時，需用云石膠來加固。擇義王氏鱷化石周邊有幾塊比較大的化石斷開，可先用剔針將破碎化石的斷截面清理干凈并保持干燥，再用調(diào)刀將云石膠和固化劑配合調(diào)勻。如需快速黏結(jié)凝固，則可適量增加固化劑，要將調(diào)配好的膠抹在化石斷面下的1/2至2/3處，對準斷茬按壓，可使黏結(jié)更為牢固以及縮小裂縫，將擠出來的多余的膠及時清理干凈，以增加化石的美觀性。

（三）錘子鏨子清理圍巖

待清理加固工作完成后，即展開修復(fù)工作。首先觀察原石的斷面和暴露在外化石的位置，選擇適合的工具進行修復(fù)。該擇義王氏鱷化石上面覆蓋著約20cm厚的堅硬圍巖，需使用錘子、鏨子去除圍巖。錘子和鏨子大小需根據(jù)覆蓋在化石上圍巖的硬度來選擇，將鋒利的鏨子底端對準圍巖，與圍巖所成的角度保持在30°—45°，用錘子不斷地敲打鏨子，將圍巖一層層剔除，隨時用刷子清理剔除下來的圍巖碎渣，還要觀察是否有化石暴露出來。期間可根據(jù)不同情況調(diào)整角度，但不可垂直于圍巖，避免圍巖從中間斷裂，破壞化石標本的完整性。

（四）使用氣動風(fēng)刻筆清理圍巖

當外圍圍巖被去除后，通過判斷化石圍巖的顏色變化可知化石是否即將暴露。當化石周圍的圍巖顏色明顯變淺時，可知再往下就是化石了。此時應(yīng)改用氣動風(fēng)刻筆來繼續(xù)修復(fù)，因氣動風(fēng)刻筆精度較高、動力較強，操作時可使其動力作用于小范圍化石，避免造成大面積震動使化石受損。使用時應(yīng)注意筆尖不可垂直接觸化石，需作用于圍巖上，使筆尖與圍巖大致成30°—45°角，通過高速震動使內(nèi)層圍巖脫落。

（五）用剔針在顯微鏡下修復(fù)

剔針是化石修復(fù)中最常用的一種工具，剔針既可以剔除化石上的圍巖，也可以修復(fù)化石上較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如孔洞等。剔針的針尖一般需磨成鴨舌狀，剔針是由碳化物所制，硬度高而且耐磨，使用時非常靈活，與握筆相似。常用的剔針有粗、細兩種規(guī)格，粗剔針大約1.5mm，多用于修復(fù)較軟厚的化石圍巖;細剔針大約0.8mm，多用于修復(fù)較軟小化石和化石的細微部位。使用剔針時應(yīng)注意三點：一是注意要隨時清理修理出來的粉末，可用洗耳球?qū)⒒覊m吹走，避免影響后續(xù)操作;二是注意操作力度，因用剔針修理的都是細小部位，修理時要適度用力;三是要及時對修復(fù)完成的化石刷干凈并噴灑加固劑，可對化石起到更好的加固作用，盡量做到修復(fù)一塊加固一塊。

該擇義王氏鱷的頭骨結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，頭骨上的化石部位都較薄，最長的牙齒才1.5cm，最短的牙齒都不及0.5cm，并且齒尖兩端有細小鋸齒，還有很多如繡花針一般粗的腹肋，用肉眼觀察進行修復(fù)極為困難。因此，需在體視顯微鏡下使用剔針來進行純手工的精細修復(fù)，利用高倍放大鏡頭可達到最佳修復(fù)效果。用剔針操作時務(wù)必保持手的穩(wěn)定，控制操作力度。若在修復(fù)時不慎將化石牙齒掉落，可通過鑷子夾起細小牙齒部位，然后將其放回原位，并滴上少量的502膠將其粘牢，用鑷子夾時注意用力得當，避免造成牙齒破碎。

四、修復(fù)成果展示

擇義王氏鱷化石最好的保存狀態(tài)就是依然讓它埋在圍巖里，通過修復(fù)，暴露出化石的2/3即算完成，可展示出化石埋藏時的原始狀態(tài)，具有較好的觀賞性和較高的科研價值。

（一）1號化石標本修復(fù)成果

1號標本中，密集地布滿了11個擇義王氏鱷個體，其骨骼保存完整、清晰、關(guān)聯(lián)性好。

其中一只擇義王氏鱷位于標本左下方，經(jīng)修復(fù)發(fā)現(xiàn)，雖缺頭骨前部，但仍可見其立體頭骨，約10cm，較好地呈現(xiàn)未變形擇義王氏鱷之頭骨形態(tài)。另可見其清晰、完整的頸椎和頸肋。

第二只擇義王氏鱷位于標本右下方，無頭骨，但頸椎、背椎、尾椎齊全，在其椎體兩側(cè)依次可見肩胛骨、肱骨、尺橈骨、腸骨、股骨、脛腓骨、坐骨。椎體上還覆蓋有甲板，椎體兩側(cè)清晰可見對稱分布的13根肋條，在其右側(cè)肋條下，還可見10余根細小的腹肋。

第三、第四、第五只擇義王氏鱷位于標本右側(cè)中部，三只并列分布，其身體大部分相挨或重疊，以側(cè)身示人。其中兩只可見其側(cè)方錐體整齊排列，頭骨均被正面壓扁;另一只僅見側(cè)身被壓頭骨及部分頸椎，其腹肋多達40余條，較為密集。

第六、第七只擇義王氏鱷位于標本右上方，可見二者頭骨相對，頭骨側(cè)面結(jié)構(gòu)清晰，可直觀呈現(xiàn)擇義王氏鱷牙齒形態(tài)。其中一只牙齒約有16顆，另一只牙齒約有20顆，最長的牙齒約1.5cm，最短的牙齒不及0.5cm。在顯微鏡下，還可觀察到牙齒尖端兩側(cè)分別布有細小的鋸齒。

其余擇義王氏鱷個體或不完整、或扎堆分布，有些可見其單側(cè)肋骨，有些則被壓在下方，僅露出部分頭骨，有些互相重合無法清晰辨別。

（二）2號化石標本修復(fù)成果

2號標本中，可判斷擇義王氏鱷化石標本有4個頭骨，其中一個位于標本左下方，呈仰視體態(tài)，其余3個頭骨較不完整。

該標本可呈現(xiàn)較多擇義王氏鱷腿骨與爪子形態(tài)。在標本左下方，可見兩片密集腹肋，在其旁邊分布著兩組擇義王氏鱷的肱骨、尺橈骨、指骨。標本右下方，可見擇義王氏鱷的股骨、脛腓骨、趾骨。在標本上方，分布著擇義王氏鱷6—7個爪子形態(tài)。

五、結(jié)論

綜上所述，在修復(fù)類似擇義王氏鱷這樣較為復(fù)雜的化石標本時，為了達到最佳的修復(fù)效果以供后續(xù)的學(xué)術(shù)研究，必須綜合利用多種修復(fù)工具，對化石的圍巖進行剝離。其中，錘子進行大體的粗修，氣動風(fēng)刻筆承擔(dān)主要的修復(fù)工作，而剔針則配合顯微鏡對重點和較為精細的區(qū)域進行精修，例如頭骨和牙齒等。在整體修復(fù)過程中，還要注意及時配合加固材料，對化石進行整飾和加固?；迯?fù)不僅是一項技術(shù)工藝，其本質(zhì)上也屬于科學(xué)研究的一個必須前置環(huán)節(jié)，同時還帶有藝術(shù)的特征。因此，總結(jié)起來其大體應(yīng)遵循科學(xué)穩(wěn)妥、耐心細致、完整無缺、兼顧美觀的十六字原則。

參考文獻：

[1]盛益明，丁明，杜天明.古生物化石的保護修理及案例分析[J].地球，2013（01）：90-95.

[2]付華林.化石修理中常見的問題及其解決方法（上）[J].化石，2012（02）：61-65.

[3]王少彬，王敏，高偉，龍潛，周紅嬌，劉偉，曹秀成.化石的形成、發(fā)掘及標本制作——以鳥類化石為例[J].生物學(xué)通報，2011，46（03）：7-9+64.