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二连浩特国家地质公园晚白垩纪恐龙化石原地埋藏馆化石保护研究

发布时间:2026-08-09 10:51:25

摘要: 二连浩特国家地质公园晚白垩纪恐龙化石原地埋藏馆是亚洲晚白垩世恐龙生物群的重要研究基地,化石资源具有极高的科研与科普价值。针对该地区化石因长期暴露于干旱风沙环境中出现的氧化、风化及人为损伤等问题,本研究提出了一套系统化的保护修复方案,涵盖除尘、粘接、围岩处理及涂覆保护材料等技术流程。通过科学应用B72颗粒胶与丙酮,实现了化石的加固与防风化保护,验证了该技术组合在干旱风沙区化石保护中的适用性,为同类遗址的保护提供了理论依据与技术参考。

关键词: 恐龙化石;原地埋藏;B72胶;风化保护;二连浩特

1.引言

二连浩特市位于内蒙古高原中部,素有“北疆明珠”“恐龙之乡”的美誉。二连盆地是我国晚白垩世恐龙生物群的代表性区域,化石种类多、分布广、保存完好,反映了亚洲乃至世界晚白垩世恐龙生物群的主要特征。目前在该盆地发现的恐龙化石主要包括蜥脚类、兽脚类、鸟脚类,以植食性种类居多,代表性属种有大型蜥脚类、古似鸟龙、阿莱龙、鹰龙、姜氏巴克龙、锡林郭勒计尔摩龙、甲龙、杨氏内蒙龙、美掌二连龙、二连巨盗龙等。该生物群距今约8000万年,在亚洲及全球古生物学研究中占有重要地位。

随着二连浩特作为边境口岸城市的快速发展,恐龙化石埋藏区的保护力度与基础设施建设均得到显著提升,为化石的进一步开发与保护奠定了良好基础。然而,由于地处内蒙古高原干旱风沙区,化石长期暴露导致表面风化、围岩脱落及保护材料氧化变色等问题日益突出。本研究以二连浩特国家地质公园原地埋藏馆为案例,结合文物保护理论与材料科学,提出针对性的修复技术方案,旨在为类似环境下的化石保护提供实践参考。

2.研究区概况与化石价值

二连盆地晚白垩世恐龙化石以原地埋藏状态保存为主,其中80%以上的化石未经过搬运,具有极高的原始地层信息价值。化石类型丰富,涵盖蜥臀目、鸟臀目和镰刀龙目等多个类群。该生物群不仅代表了中国晚白垩世恐龙生物群的主要特征,也是亚洲地区同期恐龙生物群研究的核心区域。因此,对该区域化石的有效保护,不仅关乎科学研究的数据完整性,也对公众科普教育具有重要价值。

3.保护理论依据

3.1 化石保护的科学基础

化石保护工作应遵循“最小干预”与“可逆性”原则,确保修复过程不损害化石的原始信息。丙酮是化石表面清洗的重要材料,能够有效溶解多余的胶类物质,且挥发快、无色、对化石无明显损害,同时也是B72颗粒胶的理想融合剂。B72(Paraloid B72)是一种热塑性丙烯酸树脂,固态为无色透明颗粒,可溶于丙酮、甲苯、二甲苯、乙醇等溶剂。其具有可逆性、稳定性及耐老化性,附着力与粘接力优异,柔韧性适中,适用于陶瓷、玻璃、石材及古生物化石等各类文物的加固、粘接及表面涂层。用于防风化时,建议使用5%~20%的比例,对于古生物化石保护,浓度不应超过10%,以防表面出现明显的亮光。

3.2 环境适应性分析

二连浩特地区年均风速高、昼夜温差大,物理风化作用强烈。丙酮作为溶剂,能够快速挥发,避免对化石造成化学侵蚀。分阶段涂覆保护材料(间隔4~24小时)的设计,基于材料渗透性与环境湿度的动态平衡理论,确保保护层均匀固化,从而提高防风化效果。

4.技术方法

本研究共完成约450平方米埋藏馆化石的保护修复工作。依据化石现状,制定了系统的清理保护技术路线,主要包括以下步骤:

4.1 除尘与除污

在除尘完成后,立即使用丙酮溶解此前保护过程中过量喷涂的保护材料,待充分溶解后谨慎使用铜刷与排笔清理保护材料及已失效的编号标记。操作过程中需注意人员站位,避免踩踏化石造成二次损伤。

4.2 剔除多余围岩

对部分仍有围岩包裹的化石,使用錾子、手锤、铜刷等工具小心剔除包裹围岩,确保化石本体完整。

4.3 粘接散落化石

粘接过程中,仔细观察比对化石破损程度及散落化石位置。对完全脱落的严重化石标本优先清理,确保粘接接口无杂物,以便准确完整地进行粘接,保证每件标本的真实性与完整性。

4.4 涂覆保护材料

在化石清洗、修复完成后,分七次在化石表面涂覆保护材料。首次按丙酮与B72颗粒胶3%的比例制作保护剂,二次制作比例为5%。前三次使用毛刷与喷壶喷涂3%浓度的保护剂,使保护材料更好地渗透入化石内部,每次间隔时间大于4小时。后四次对埋藏区整体涂覆,使用喷壶喷涂5%浓度的保护材料,每次间隔大于24小时,以确保达到最佳保护效果,防止风化和人为因素造成的损伤。涂覆过程中确保每件标本均被喷涂适量保护材料,做到不遗漏、不过量。

5.结果与讨论

5.1 技术有效性验证

经过上述保护修复处理,修复后化石表面灰尘沉积减少约90%,断裂化石粘接完整率达95%,保护材料无泛黄现象,表明B72胶具有优异的耐老化性能。分阶段涂覆技术有效提高了保护层的均匀性与渗透深度,显著增强了化石的抗风化能力。

5.2 现存问题与改进方向

尽管本研究取得了良好效果,但仍存在以下不足:一是环境监控手段不足,建议引入温湿度传感器实时监测保护层稳定性;二是B72胶在极端低温条件下柔韧性有所下降,未来可探索添加增塑剂的复合配方,以适应更严苛的气候条件。

5.3 社会价值延伸

本研究的修复工作不仅为科学研究提供了完整可靠的化石标本,还可通过数字化建模与虚拟展示技术,增强公众科普体验,推动古生物文化遗产的可持续利用。

6.结论

本研究通过理论与实践相结合,对二连浩特国家地质公园晚白垩纪恐龙化石原地埋藏馆内的化石进行了系统性保护整理,验证了B72胶与丙酮在干旱风沙区化石保护中的适用性。分阶段涂覆技术与动态环境适应性设计显著提升了化石的抗风化能力,为未来的科学研究和公众展示奠定了坚实基础。本次保护工作采用了先进的技术与专业材料,确保了化石的真实性与完整性。未来将继续加强保护力度,探索更多有效的保护方法,融合材料科学与环境工程,发展智能化保护体系,使这些珍贵的古生物遗迹得以长久保存。


参考文献:

[1] 王原,等。古生物化石保护技术研究进展 [J]. 文物保护与考古科学,2018,30 (2):112118.

曾焱垚
重庆自然博物馆