恐龍化石獵人的大漠探險

2023-03-31 14:21:56 6

製作:中國科普

作品:恐龍X秦子川布里斯托大學|於國家自然歷史博物館

生產者:計算機網絡信息中心

世界上離人類文明最遙遠的地方也是離過去最近的地方。

-記錄恐龍化石從戈壁沙漠到博物館的奇妙旅程。

當你凝視博物館裡的恐龍骨骼時，你肯定會想到這樣一個問題:這些龐然大物的遺骸是如何被發現、收集和研究的，直到它們最終在這裡展出？

每年夏天，當學生們開始享受一個快樂的暑假時，化石獵人們最忙的時候剛剛到來。作為一名恐龍化石獵人，在過去的五年裡，我幾乎每年七月都要去中國西北部實地考察。在此期間，我學到了專業知識，結交了重要的朋友，並有了寶貴的發現。

在沙漠和戈壁之間馳騁的恐龍探險是什麼樣子的？稍後我會詳細說明。

1.初步準備:在發現恐龍之前，你需要準備什麼？

野外旅行並不是一路向西的簡單和容易的自動駕駛旅行。事實上，從籌備工作開始，每次視察都會伴隨著挑戰和困難。

作為地質學的一個分支，古生物學需要在去野外之前調查地質背景，包括搜索和閱讀規劃區域內的相關地質資料和古生物學文獻。一般來說，每年夏季的實地考察都是在前一年計劃的，相關數據的收集和檢查將很早就分發給不同的團隊成員。

背景調查是現場調查中不可缺少的一個環節。不同時代地層、不同沉積巖類型和不同開挖環境對野外調查工具和材料的要求不同。

這是一個非常有趣的例子。野外常用的地質錘實際上分為兩種不同的規格。一個是尖的(像錐子)，另一個是平的(像鏟子)。尖頭更適合在相對鬆散和脆弱的巖石或土壤中挖掘，非常適合在砂巖和粉砂巖等露頭上工作。然而，如果野外調查的目標化石產於頁巖中，尖錘幾乎是負的，但平頭錘更有效。

圖1。尖銳的地質錘是戈壁灘鬆散脆弱砂巖表面的「人工產物」。

除了專業信息，還有「非專業」信息。這些信息不是業餘的，包括對當地路線規劃、交通狀況和海關的調查。當然，也有必要為長途旅行提前預訂溫暖的住宿，並查看可能經過的美味餐廳。如果位置太遠，還應該準備帳篷等露營裝備。乾糧和水也是必需品。

有了這些數據，現場團隊成員可以為現場調查和挖掘過程做好「心理準備」。所謂準備是野外準備的重要要求之一。

因此，根據不同的現場環境和現場計劃，負責現場後勤的團隊成員將在出發前一個月內準備好必要的材料。本文介紹的最複雜的野外挖掘之一是在戈壁沙漠或高海拔荒地的長期營地。

環境越惡劣，提前準備的材料就越多。無人區的野外活動不僅要保證野外工作者的基本生活需要——食物、水和帳篷，還要保證基本的科學研究活動能夠進行。因此，各種發電設備和通訊設備也是標準的。

這些生活資料的分配也大致分為兩種想法。就像中國西北的野外活動一樣，雖然沒有人的土地位於偏遠地區，但一天的車程內仍有村莊和城鎮。在這種情況下，越野車輛是外地的主要車隊，由皮卡車協助。儘管在無人地帶紮營，常規(例如一周)補給車輛仍然會來來去去尋找補給。

圖2。2016年新疆五彩灣野外營綜述。

豐田陸地巡洋艦是該領域的好夥伴，負責每天將團隊成員運送到檢查現場。圖片左下方的小貨車雖然醜陋，卻肩負著為這個野外營地搭建「生命線」以運送貨物的重任。張)

另一個模式更是「硬核」，如國家自然歷史博物館在蒙古的戈壁沙漠探險。由於蒙古幅員遼闊，人口稀少，只有首都烏蘭巴託能夠供應。因此，檢查小組經常租用一輛或幾輛重型卡車作為「車隊運輸工具」，在持續一兩個月的實地檢查期間，運輸能夠照顧所有「生活」成員的所有材料。在某些情況下，大型卡車也可以作為一個臨時庇護所，以抵禦戈壁沙漠的風雨。

△圖3.2019紐約自然歷史博物館蒙古檢查補給車。一位作者在完成實地考察後的第一天回到了供應充足(和冰棍)的好時光。

2.戈壁營:我們和恐龍一起睡在中生代地層裡。

當北半球的夏天開始，野外季節到來時，團隊成員從世界的各個角落一路向西聚集，探險開始了。經過長途跋涉，科學研究小組來到了恐龍化石暴露的中生代地層的大部分地區。他們在現場紮營，並開始實地調查和挖掘活動。

然後問題出現了，我們為什麼要在現場紮營？它不會對化石產地造成損害嗎？

事實上，隨著公路運輸的快速發展和技術的進步，現在大多數地質領域已經成為「公路地質學」。這也包括許多在野外發掘的古生物化石，尤其是無脊椎動物化石。一般來說，他們住在化石遺址附近的城市或村莊和城鎮，並開車進行移動挖掘和調查，而不是在野外露營。畢竟，野外露營費用昂貴，不方便生活，而且有很高的風險因素。

然而，恐龍化石的發掘有其獨特的需求，使得野外露營成為主流。首先，許多重要的中生代化石遺址離城市很遠。通勤時間長會大大影響工作效率。

其次，許多恐龍體型巨大，化石當然非常重。一般來說，一天的工作時間根本不足以完成中型或中型以上恐龍化石的包裝裝載工作。如果我們足夠幸運地發現相對完整的大型恐龍標本，整個挖掘可能會持續幾年。因此，通過直接生活在化石現場，團隊成員可以節省更多的挖掘工作時間，確保工作的連續性並保護化石本身。

δ圖4。就飲食而言，我們的國內團隊在這方面非常優秀。我們的後勤「班長」是一名退休的邊防警衛，他曾在炊事班受訓。因此，拉麵，餃子和烤肉串是保證在野外用餐。

在我們參加的戈壁野外考察隊中，中國科學院古脊椎動物研究所和美國自然歷史博物館都配備了專門從事營地後勤和生命支持的專業人員。

例如，搭建帳篷的小事情包括選址的各種門道。儘管戈壁沙漠白天乾燥炎熱，但夏季夜晚經常會下大雨。由於地表幾乎沒有植被，低洼地可以在短時間內積聚大量的水。如果你沒有在水流的地方或低洼地區紮營的經驗，你可能會在第二天醒來，發現自己被睡袋衝到了乾涸的河裡(作者不想透露他們是怎麼知道的)。

圖5。戈壁沙漠+一夜暴雨=無盡的泥濘

3.尋找化石:如何？向下看這條路

在與世隔絕的戈壁沙漠中呆了一段時間後，團隊成員將根據之前收集的地質和古生物學數據對目標區域進行「地毯式」搜索。許多中生代地層的出現幾乎與水平面平齊，這意味著尋找化石的地層就在腳下。

所謂的尋找化石的過程看起來就像一群人在荒野中向不同的方向踱步，每個人都低著頭。有時他會俯身用放大鏡觀察，有時他會站在一個相對較高的位置從遠處看。但是更多的時候，他把眼睛牢牢地盯在腳下的路上，不讓一點化石碎片從他的眼皮底下逃脫。

圖6。五人一組「拉網飽和」化石調查

戈壁沙漠上的土墩看起來不高，但實際上很難爬上去。沒有植物根的固定，風化的土壤形成一個外殼，看起來很硬，但實際上非常鬆散和脆弱。這個貝殼的底部可能是堅硬的砂巖或柔軟的沙子。對新來的人來說，每向上一步都可能導致摔倒。

圖7。只有真正熟練的野外「專家」才能熟練地爬到山頂，俯視整個盆地。照片:張博士，照片:臧海龍

化石發現後，最基本的要求是用隨身攜帶的全球定位系統儀器記錄坐標，並在野外筆記本中詳細記錄化石生產狀況、圍巖信息等內容。在此基礎上，經驗豐富的團隊成員將使用附近的各種物體來構建醒目的標誌。戈壁沙漠地形複雜，溝壑眾多。即使有全球定位系統的坐標，幾十米的誤差也會讓人頭暈目眩。因此，用石頭、礦泉水瓶或石膏塊做標記已經成為一種非常有效的定位「土法」的方法。

4.收集化石:給恐龍貼石膏的經歷是什麼？

戈壁野外露營探險通常需要一個月。探險中發現的恐龍化石並不是一個接一個被發現的。這是因為大多數恐龍化石體積很大，遠遠沒有被一兩個化石發現者挖掘出來。另一方面，很難在野外採集恐龍化石，很難快速完成。

在探索恐龍化石時，國內外的考察隊將採用一種叫做「Pilock」的技術方法對化石進行保護性挖掘。

「Pilock」不是指工具、材料或成品，而是一個完整的現場操作過程。以下是科學研究小組如何在野外玩「皮洛克」的簡介。

圖8。蒙古戈壁沙漠上新發現的原角龍遺骸

確定挖掘範圍:當大多數恐龍化石被發現時，它們就像上面的圖片一樣，沒有完整清晰的骨骼輪廓，只有一些骨頭碎片暴露在表面。當野外小組決定挖掘恐龍化石時，第一步是對化石在D 空範圍內的延伸做出基本判斷。換句話說，從化石的埋藏條件可以推斷出大致的挖掘區域。

判斷化石的大致範圍需要豐富的野外經驗。在現場調查小組中，判斷通常由有多年現場經驗的老隊員做出。畢竟，化石非常珍貴。如果範圍劃分不當，隨後的挖掘肯定會破壞珍貴的化石。

圖9。其中一位作者正在化石周圍挖一條溝。

開始挖掘:根據對化石延伸範圍的粗略判斷，下一步是在這個範圍周圍挖一條連續的溝渠。一旦在這個過程中發現了新的化石，戰壕就會向外擴張。後來，從壕溝底部一直挖到中央，化石包裹的巖體被拉成蘑菇狀，頂部大，底部小，這樣接下來就可以蓋石膏了。

圖10。圖片中的白色物體用「pilock」包裝。

石膏化石:接下來，蘑菇狀的土堆將被石膏和麻布等保護材料包裹。然而，在此之前，一些斷裂的化石需要事先用萬能膠水加固，以防止它們在壓力下斷裂。接下來，整個化石被石膏繃帶或亞麻布帶包裹起來作為保護。經過長時間的風乾後，它被標記並在野外登記以完成挖掘。之後，化石將被送到實驗室，石膏覆蓋層將被打開，以便進一步修復和研究。