择义王氏鳄化石修复技术介绍及修复成果展示

吕波

摘要：山西地质博物馆于2010年在山西榆社二马营组地层中采集到的择义王氏鳄化石标本，是迄今为止世界上发现的同类化石中，个体最多、完整程度最高的标本。本文针对该化石标本，详细介绍了择义王氏鳄化石所采用的修复技术，展示了择义王氏鳄的修复成果，较好地呈现出择义王氏鳄的形态特征，为古生物研究提供化石标本。

关键词：择义王氏鳄;化石;修复技术

一、修复背景和化石介绍

择义王氏鳄生存于三叠纪中期，是一种身长约1.5米的小型肉食性爬行动物，分类位置上属于主龙形类。它虽然以“鳄”命名，但其实是比恐龙和鳄类更为原始的爬行动物，是“中国肯氏兽动物群”中的重要一员，身上具有甲板，四足行走，比同时期的山西鳄灵活很多。

而本次修复的化石标本是山西地质博物馆于2010年在山西榆社二马营组地层中采集到的，乃迄今为止世界上发现的同类化石中，个体最多、完整程度最高的标本。

本次的化石修复工作涉及到两块标本，其在同一地点、同一层位紧邻产出。1号标本在不足1m2的岩板上密集地布满了11个个体，其骨骼保存完整、關联性好，每一条都栩栩如生、形态各异，细小的牙齿、极细的腹肋都非常清晰，立体感十足，反映了瞬间死亡、原地埋藏的过程。2号标本则以大量的肢骨、趾骨（爪子）以及不完整的头骨、零碎的椎体为主。

此外，这两块标本的骨骼细小，复杂程度世界罕见，对修复工作要求极高。笔者前后历时两年之久，是在显微镜下用极细的剔针一点一点完成的。这两块标本不仅具有极高的学术价值和科普价值，还有着较高的艺术价值。

二、择义王氏鳄化石的修复工具及使用介绍

化石修复主要用到的工具有气动风刻笔、剔针、锤子、錾子、毛刷、吹耳球、黏结剂（502、加固液、云石胶）、体视显微镜等。

锤子和錾子是传统的化石修复工具，能比较容易地剥离大型化石上的围岩。

现普遍使用的是气动风刻笔，它是通过气泵空压机使风刻笔精密的笔尖高速震动，与围岩碰撞，使围岩脱落。气动风刻笔体积小、易操作、动力强，用它修复出的化石精度非常高，但其噪音相对较大且会产生较多粉尘。

剔针的针头是用碳化物做的，具有高硬度和强耐磨的特点。针头一般要磨成鸭舌状，针的粗细要根据化石的大小来进行选择。

黏结剂也是化石修复中常用的工具之一，常用的黏结剂主要有502胶、云石胶、加固液等。小块断裂化石的黏结，需沿其裂缝滴加少量的502胶，可使断裂化石迅速粘牢。石化程度较高、黏结面较大的化石适合用云石胶进行黏结;石化程度较低的化石适合用石膏来黏结。对于风化严重的化石，则需喷洒加固剂。加固剂是现在比较常用的一种无色的颗粒胶，其主要成分是丙稀酸树脂。将颗粒胶溶于丙酮中，均匀涂于化石表面，颗粒胶溶液会通过化石的孔隙渗入，丙酮易挥发，挥发后颗粒胶留在化石内，直到胶结产生作用，从而加固化石[1]。

体视显微镜，适用于辅助修复化石的细小部分，或因化石结构复杂肉眼无法正常观察的细微部分，如牙齿、头骨等。在体式显微镜下，可将化石待修复部分放大至几十倍，提高化石修复的精确性，尽可能地还原化石的细微结构。

三、择义王氏鳄化石修复步骤介绍

（一）“皮劳克”开包

在野外发现化石后，通常应先制作“皮劳克”。“皮劳克”是为保护化石标本而制作的一种包裹着化石标本的麻布石膏结合体。皮劳克一词在上个世纪50年代源自俄文пироr（馅饼），音译为“别洛克”。改革开放以来，人们又从英语block（木块、块、分段）引进，音译“皮劳克”。不管是“别洛克”还是“皮劳克”，用中国通俗的说法来说，就是指一个包裹着化石标本的石膏包[2]。

“皮劳克”能够减小化石在运输过程中的损伤。本次制作的两个择义王氏鳄的“皮劳克”，大小均约1.5㎡。在运输至实验室后，即开始进行开包工作，用锯条沿其四周在包的2/3处慢慢锯开，此操作务必判断出“皮劳克”的厚度，防止锯条切割时损坏化石。锯开后，小心地将“皮劳克”的盖子去掉，使岩石暴露出来，这样开包工作就完成了。

（二）化石清理加固

化石形成的重要条件就是生物死亡后被迅速埋藏，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，但不久又由于冲刷等原因被暴露出来，就容易遭受破坏，难以形成完整的、反映其原貌的化石[3]。

对择义王氏鳄化石进行加固前，我们先用毛刷轻轻地将其表面尘土去掉，使化石尽量暴露出来。对风化严重的地方进行加固修复时，需滴上稀稠不同的加固剂，一般配比比例为10∶1。先使用较稀的加固剂，使其渗入化石，以此来进行加固，再逐渐增加加固剂的浓度，多次使用达到饱和即可完成加固。待加固剂晾干后，会在化石表面形成一层保护膜，防止化石再次风化。

对断裂的小块化石进行加固修复时，需用502胶进行黏结，将掉落的小块化石对茬后，沿其裂缝滴加少量的502即可黏结。对破碎的大块化石进行加固时，需用云石胶来加固。择义王氏鳄化石周边有几块比较大的化石断开，可先用剔针将破碎化石的断截面清理干净并保持干燥，再用调刀将云石胶和固化剂配合调匀。如需快速黏结凝固，则可适量增加固化剂，要将调配好的胶抹在化石断面下的1/2至2/3处，对准断茬按压，可使黏结更为牢固以及缩小裂缝，将挤出来的多余的胶及时清理干净，以增加化石的美观性。

（三）锤子錾子清理围岩

待清理加固工作完成后，即展开修复工作。首先观察原石的断面和暴露在外化石的位置，选择适合的工具进行修复。该择义王氏鳄化石上面覆盖着约20cm厚的坚硬围岩，需使用锤子、錾子去除围岩。锤子和錾子大小需根据覆盖在化石上围岩的硬度来选择，将锋利的錾子底端对准围岩，与围岩所成的角度保持在30°—45°，用锤子不断地敲打錾子，将围岩一层层剔除，随时用刷子清理剔除下来的围岩碎渣，还要观察是否有化石暴露出来。期间可根据不同情况调整角度，但不可垂直于围岩，避免围岩从中间断裂，破坏化石标本的完整性。

（四）使用气动风刻笔清理围岩

当外围围岩被去除后，通过判断化石围岩的颜色变化可知化石是否即将暴露。当化石周围的围岩颜色明显变浅时，可知再往下就是化石了。此时应改用气动风刻笔来继续修复，因气动风刻笔精度较高、动力较强，操作时可使其动力作用于小范围化石，避免造成大面积震动使化石受损。使用时应注意笔尖不可垂直接触化石，需作用于围岩上，使笔尖与围岩大致成30°—45°角，通过高速震动使内层围岩脱落。

（五）用剔针在显微镜下修复

剔针是化石修复中最常用的一种工具，剔针既可以剔除化石上的围岩，也可以修复化石上较为复杂的结构，如孔洞等。剔针的针尖一般需磨成鸭舌状，剔针是由碳化物所制，硬度高而且耐磨，使用时非常灵活，与握笔相似。常用的剔针有粗、细两种规格，粗剔针大约1.5mm，多用于修复较软厚的化石围岩;细剔针大约0.8mm，多用于修复较软小化石和化石的细微部位。使用剔针时应注意三点：一是注意要随时清理修理出来的粉末，可用洗耳球将灰尘吹走，避免影响后续操作;二是注意操作力度，因用剔针修理的都是细小部位，修理时要适度用力;三是要及时对修复完成的化石刷干净并喷洒加固剂，可对化石起到更好的加固作用，尽量做到修复一块加固一块。

该择义王氏鳄的头骨结构极为复杂，头骨上的化石部位都较薄，最长的牙齿才1.5cm，最短的牙齿都不及0.5cm，并且齿尖两端有细小锯齿，还有很多如绣花针一般粗的腹肋，用肉眼观察进行修复极为困难。因此，需在体视显微镜下使用剔针来进行纯手工的精细修复，利用高倍放大镜头可达到最佳修复效果。用剔针操作时务必保持手的稳定，控制操作力度。若在修复时不慎将化石牙齿掉落，可通过镊子夹起细小牙齿部位，然后将其放回原位，并滴上少量的502胶将其粘牢，用镊子夹时注意用力得当，避免造成牙齿破碎。

四、修复成果展示

择义王氏鳄化石最好的保存状态就是依然让它埋在围岩里，通过修复，暴露出化石的2/3即算完成，可展示出化石埋藏时的原始状态，具有较好的观赏性和较高的科研价值。

（一）1号化石标本修复成果

1号标本中，密集地布满了11个择义王氏鳄个体，其骨骼保存完整、清晰、关联性好。

其中一只择义王氏鳄位于标本左下方，经修复发现，虽缺头骨前部，但仍可见其立体头骨，约10cm，较好地呈现未变形择义王氏鳄之头骨形态。另可见其清晰、完整的颈椎和颈肋。

第二只择义王氏鳄位于标本右下方，无头骨，但颈椎、背椎、尾椎齐全，在其椎体两侧依次可见肩胛骨、肱骨、尺桡骨、肠骨、股骨、胫腓骨、坐骨。椎体上还覆盖有甲板，椎体两侧清晰可见对称分布的13根肋条，在其右侧肋条下，还可见10余根细小的腹肋。

第三、第四、第五只择义王氏鳄位于标本右侧中部，三只并列分布，其身体大部分相挨或重叠，以侧身示人。其中两只可见其侧方锥体整齐排列，头骨均被正面压扁;另一只仅见侧身被压头骨及部分颈椎，其腹肋多达40余条，较为密集。

第六、第七只择义王氏鳄位于标本右上方，可见二者头骨相对，头骨侧面结构清晰，可直观呈现择义王氏鳄牙齿形态。其中一只牙齿约有16颗，另一只牙齿约有20颗，最长的牙齿约1.5cm，最短的牙齿不及0.5cm。在显微镜下，还可观察到牙齿尖端两侧分别布有细小的锯齿。

其余择义王氏鳄个体或不完整、或扎堆分布，有些可见其单侧肋骨，有些则被压在下方，仅露出部分头骨，有些互相重合无法清晰辨别。

（二）2号化石标本修复成果

2号标本中，可判断择义王氏鳄化石标本有4个头骨，其中一个位于标本左下方，呈仰视体态，其余3个头骨较不完整。

该标本可呈现较多择义王氏鳄腿骨与爪子形态。在标本左下方，可见两片密集腹肋，在其旁边分布着两组择义王氏鳄的肱骨、尺桡骨、指骨。标本右下方，可见择义王氏鳄的股骨、胫腓骨、趾骨。在标本上方，分布着择义王氏鳄6—7个爪子形态。

五、结论

综上所述，在修复类似择义王氏鳄这样较为复杂的化石标本时，为了达到最佳的修复效果以供后续的学术研究，必须综合利用多种修复工具，对化石的围岩进行剥离。其中，锤子进行大体的粗修，气动风刻笔承担主要的修复工作，而剔针則配合显微镜对重点和较为精细的区域进行精修，例如头骨和牙齿等。在整体修复过程中，还要注意及时配合加固材料，对化石进行整饰和加固。化石修复不仅是一项技术工艺，其本质上也属于科学研究的一个必须前置环节，同时还带有艺术的特征。因此，总结起来其大体应遵循科学稳妥、耐心细致、完整无缺、兼顾美观的十六字原则。

参考文献：

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

[2]付华林.化石修理中常见的问题及其解决方法（上）[J].化石，2012（02）：61-65.

[3]王少彬，王敏，高伟，龙潜，周红娇，刘伟，曹秀成.化石的形成、发掘及标本制作——以鸟类化石为例[J].生物学通报，2011，46（03）：7-9+64.