地质旅行 -作者:夏树芳-第13部分

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　　鱼类化石，较多的是保存在稍为坚硬的页岩或泥质砂岩层内，有时也在泥岩中，少数情况见于石灰岩中。采掘时注意沿层面逐层劈采，这时，要特别注意把层面跟节理面分开，如误将节理面作层面发掘，那么，就可能把完整的鱼化石破坏得不像样子了。采掘的工具宜用劈刀，交替插入薄层，敲下大片岩层才有希望获取完美的化石。有时碰到纸状页岩，标本容易破碎，则直准备小盒盛放或胶水加固。
　　两栖类化石，由于其脊椎骨对鉴定类别颇有作用，研究分类也重要，不宜不顾。
　　另外，其四肢骨中空，并不坚实，采掘时要细心。
　　爬行类化石，中生代地层最多，大型化石居多，寻找时宜在断崖、冲沟、植物少的山坡地方搜索，所谓不毛之地，岩层裸露，容易发现化石。尤其在岩层倾角不大，有大面积风化露头的地方，尤可注意。地层倾角大的岩层，即使露出残体，采掘的难度大，也不易采得完美的化石。
　　恐龙类化石多与坚硬岩层固结一起，具体的采掘有“断块取骨法”，“套箱法”
　　等，非一般地质旅行时所能解决，此处不细述。
　　哺乳类化石最主要的是牙齿，中生代与新生代早期者多见于“红层”中，找寻的方法与爬行类相同，而产于新生代晚期者，多见于半固结或未固结的砂性地层或土状地层中，至于洞穴或岩石裂隙中的堆积物内，也常有发现。由于这些岩层比较松弱，易受风化侵蚀，故在陡崖断壁之处，尤其在雨后放晴之时，多有采获机会。
　　一旦发现其暴露残体，应在其周围细心地挖去岩石或土状堆积物的碎屑，不使化石受损，如有断裂破坏，注意缝合衔接，尽量使其复原。
　　第四纪的哺乳动物化石多埋藏于洞穴堆积内，应予以特别注意。况且不少有价值的古人类化石也多发现于洞穴堆积物中，如北京猿人便是一例。
　　为了使野外采集化石尽量能获得完整的、关键的部位，我们必须熟悉各类动物骨骼的基本构造，比如从脊椎骨的暴露可以看出头骨的埋藏位置，从头骨的某个部位的暴露可以推测牙齿的埋藏位置等等。这样，发掘之时，胸有成竹，便可得心应手了。
　　遗物和遗迹化石，这类化石的主要作用在于深入了解动植物的生态特点，了解古地理、古环境面貌。所以，在地质旅行的路途上，接触到沉积岩层之时，除了采集化石标本外，遗物和遗迹标本也不能忽视。现将几种常见的此类化石简述如下，在旅途中可以引起必要的注意。
　　第一类是人类活动的遗迹，主要是石器、骨器、火烧的兽骨、灰烬、烧土等。
　　如何识别早期人类使用的石器（旧石器）十分重要，因为它的外形非常接近于天然的石头碎片，其最重要的特点在于石器的表面留有人类加工的痕迹，器形有一定形状，便于手握使用，或作砍砸、或作刮削、或作割裂等。既然是石器，一旦发现，总不可能是孤零零的单个存在，而是众多的堆积在一起。由于石器的埋藏地多少总与古人类活动有关，因此，还应联系起来考虑。此外，还应注意石器埋藏地的地质环境，比如中国猿人洞中曾发现数以千计的以石英为原料的小型尖状石器、刮削石器等，而周围尽是石灰岩，显然石英原料是由猿人有意识地从外地搬来、在洞穴内加工制作而遗留下来的。
　　恐龙蛋一旦被发现，不要忙于发掘，它往往是成窝埋藏的，而且各窝之间有一定的间距。例如山东莱阳的短圆蛋，每窝之间的距离约为2　米；广东南雄的大型椭圆形蛋每窝之间距离有7　～8　米。从恐龙蛋的分布密度可以获悉恐龙下蛋的习惯，甚至可以推测其类别。
　　每窝内的蛋的排列方式亦应注意，如有呈放射状的重叠排列，各层之间有土掩盖，可见恐龙生下一层蛋后，盖上薄土再生第二层蛋，南雄的恐龙蛋窝就有此特点。
　　但也有无规则的散乱恐龙蛋，与现代龟鳖类相似，这肯定是不同种类的恐龙了。
　　野外即使找不到完整的恐龙蛋，碎片也不宜遗弃，因为通过蛋壳的显微结构也能辨识不同的种类。
　　足迹化石是动物的历史脚印，往往是化石的珍品，虽然它难以鉴定动物的属种名称，但可了解其归属的大类。更有意思的是，从足迹的真实形象、保留的密度，了解动物是群居还是独处的习性；从足迹分布的规律，了解动物是漫步、奔跑、跳跃等行动的习性。从不同足迹的保存情况，可了解其生存竞争、弱肉强食的情况，如此等等，都是很有价值的资料。
　　足迹化石以恐龙类最为常见，如我国的山西大同，四川广元、宜宾，山东莱阳，辽宁朝阳均有发现。
　　特殊的足迹化石，具有特殊的科学价值。例如1970年在土耳其德密尔帕鲁附近建造水坝时，发现印入火山灰中的人的足迹，测定其火山灰的同位素年龄，为距今25万年，从而确定此人足迹为尼安特德人所遗留。又如1978年2　月24日著名的古人类学家玛丽·利基夫人在华盛顿宣布，英国科学家A。黑尔在坦桑尼亚北部的莱托里尔一层灰黄色的中粒砂岩上面发现350　万年前的人类的足迹，伴存者尚有象、犀、羚羊，食肉类和鸟类的足迹。他提到这样的人的足迹有六个印痕，其特征是比现代人短而宽，脚弓不大发育，大拇趾像人那样指向前方，和直立行走的人的足迹是极相似的。可惜没有找到更有价值的早期人类化石的遗骸，不过，从其绝对地质年代来看，也许这是世界上最早出现的人类化石呢！还有一个很有趣味的例子，1972年澳大利亚科学家在维多利亚州东部一条河边上发现被1971年的大洪水冲刷出来的砂岩中保存着70个足迹化石，经研究，这些足迹化石应属于305000万年前（晚泥盆世）
　　最古老的两栖类——同鱼石螈（图4。32）有联系的足迹化石。古脊椎动物学家分析了这些化石以后认为：该动物的体长约有1　米，后足为5　趾，前足至少有3　趾，均有蹼。今后有可能在这里找到第一代从水域登上陆地的四足动物。
　　粪便化石（图4。33）也是一项重要的化石，但极稀少。从粪化石的形态可以了解动物消化道末端的结构和它的食性，也可间接了解动物生存时的周围环境。例如螺旋纹的粪化石可能是鱼类的，螺旋的程度由高到低，一般是板鳃类→肺鱼类→软骨硬鳞鱼类。
　　另外，分析粪化石中所含食物的残渣——骨碴、鳞片、甲壳、牙齿、介壳及植物等，可以直接了解古动物的食性及其共生生物的关系。特别是粪化石中的孢粉材料，可以恢复当时的景观面貌。
　　我国境内曾发现过不少粪化石，如贵州桐梓白垩系、陕北三叠系和侏罗系，陕西延安以西安定组中成层的鱼粪化石。山西武乡张村北沟一带泥质砂岩中曾见爬行动物的小型粪化石。其他如山西平陆、武乡、榆社，广西柳城，湖南永顺和河北阳原泥河湾等地均找到过哺乳动物的粪化石。其中以北京猿人洞穴中的鬣狗粪化石为数最多，保存最好而闻名。
　　无脊椎动物的遗迹化石，这是近年来引为广泛注意的化石，是动物以它的重量、活动作用于沉积物而形成的。其方式有向下的印、压；向侧向下的挖、掘；向内向外的钩、扒；向前向后的移、退；还有吞食和填充。而在地层中造成的后果有足迹、腹迹、尾迹、移迹留存在层面上；在沉积层层内则有窟穴、钻孔和管道。
　　此类化石形成以后，除了外力的消毁荡平以外，都是原地保存的，不存在搬运或迁移问题。所以，必须反映沉积物是在宁静环境中形成，如有浊流冲刷，则无法保存此类遗迹化石。
　　当我们在野外遇到此类化石时，应该注意以下几个问题：①一个动物，可以产生不止一个的踪迹，在条件许可时，一个动物甚至可以产生一片地区的全数踪迹。
　　②一个动物可以制造出一种以上的生活踪迹，即一个动物，既有栖息，又有移动；既有啮食，又有排泄；既有打洞，又有穿窟、觅食、回游。其活动留下的踪迹是各种各样的，即所谓“一物多态”。③踪迹化石可以由同种的多个动物，集体活动所造成。如交叉轨道、分枝窟穴、密集的管道均可能由群体合作制造的。此类化石最为普遍，反映了生物的繁盛、忙碌和喜好群居。④不同种类的动物由于生活方式的相同，或相似的体态可以造成类同的遗迹，如蠕虫的遗迹化石，或蠕虫与某些腹足类的类同遗迹化石；腹足类与双壳类亦有类同遗迹化石；甲壳类和无铰腕足类有类似的窟穴，即所谓“异物同态”。
　　目前，研究无脊椎动物的遗迹化石的最困难问题是——追寻它的主人是谁？这里，有若干尚在探讨的专门研究的方法，此处不作细述。当然，这些观察，不能脱离同层位，甚至同层面上留下的动物化石的种类，配合现代生物的活动印迹而进行。
　　七、标本的采集与整理
　　观察剖面，作信手剖面以后，就要将有意义的标本顺便采集，带回可作进一步研究。这些标本，基本上包括两类：一是岩石标本，一是化石标本。
　　岩石标本，选择有代表性的岩层露头采集，凡颜色、成分、结构、构造都能看得清楚的，比较新鲜的标本均可供选择。正规地质标本的大小有一定规格，通常是3厘米×6厘米×9　厘米，相当大。不过地质旅行时采集的标本可以不在此限，灵活掌握，可大可小，根据需要而定。如项目较多，比如除肉眼观察外，尚需分析、磨片之用，则宜大宜多，增加采集量。
　　如果为了说明某种特殊的地质现象，如波痕、交错层理、断层擦痕、小型褶皱之类，则显然需要采集较大的标本，以能说明问题为准。
　　矿化或矿物标本，也不一定按规格采集，而是选择能说明问题，表示矿化与矿物特征者。不过，既然是地质旅行，不是普查、勘探，这类标本只要少量采集，足以说明某种矿产有存在的可能就行了。
　　化石标本，这是野外采集时比较复杂的一类标本，根据化石所属门类的不同，采集的要求也不一样。
　　微体化石，如蜒、介形虫、轮藻、层孔虫、苔藓虫之类，容易采到完整的，一旦如有发现，也都是集群性保存的。因此，采集时要求选择密集程度高、大量集中的块体标本，以便带回室内加工（磨片、挑样）处理时可以找到理想的整体化石。
　　珊瑚类标本个体较大，多以集群性方式保存在石灰岩之内，除若干体型较大的单体珊瑚能在风化剥落的露头上找到以外，其他的复体珊瑚应选择化石密集、能看到不同方向切面、特征保存清楚者，以便磨制薄片时可以获得理想的标本。
　　腕足动物标本，多保存在石灰质或砂泥质岩层中，最好是选择化石密集、岩石风化并开始剥落下来的地方挖掘，那里往往可获完整的“立体”标本。特别是层面与山坡倾斜方向一致的风化面上，更易寻找到所企求的佳品。
　　为了进一步研究腕足动物壳体的内部构造，我们也要注意采集内膜或通过切片后能见到内部构造的标本。为了研究各种定向部位的特征，凡不同方向保存的印模标本也都应注意收集，除作正型标本外，作辅助观察也是十分需要的。
　　软体动物壳体化石标本，其要求基本上与腕足