前言
植物化石标本是不可再生的自然资源,为了植物化石资源能有序、准确而有效地获取,特制定《植物化石标本资源收集技术规程》,以确保安全合法而有效地获取植物化石标本资源。
赴野外采集植物化石前需做好与采集相关的一系列准备工作,野外寻找与采集时也应遵循一定的原则与方法,植物化石标本资源的收集还涉及交换标本、捐赠标本和索取标本等。
本规程由国家科技基础条件平台提出。
本规程起草单位:中国科学院南京地质古生物研究所。
本规程起草人:杨小菊。
本规程由国家岩矿化石标本资源共享平台负责解释。
1 范围
本规程规定了植物化石标本的收集所用术语,植物化石标本采集准备工作、仪器设备要求、野外记录本要求、野外记录的内容和标准格式、采集步骤、标本的野外处理、标本的包装材料和包装方法、标本运输方法,以及交换标本、接受赠送标本和索取标本的信息记录、要求和注意事项。
本规程适用于古植物学工作者、地质工作者野外采集植物化石工作及博物馆等保存单位征集植物化石工作。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改稿(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规程,然而,鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。
GB/T2260—2007 中华人民共和国行政区划代码
GB/T9649.9—2009 地质矿产术语分类代码 第9部分:结晶学及矿物学
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准:
1)植物大化石(megafossil):指除孢子花粉等个体微小及保存大小在几个毫米以下的植物碎片以外,一般的植物化石,如具解剖构造的木化石、保存有角质层的叶、花、种子等或它们的印痕化石。
2)植物中化石(mesofossil):指中等大小的植物化石,主要包括丝炭化的木化石碎片及叶、大孢子和种子等繁殖器官,标本的大小一般约在0.25mm到几毫米之间。肉眼可以辨别但需用显微镜研究。
3)压型化石(compression):植物各器官被细粒沉积物迅速掩埋后,在沉积物累计的重压下,逐渐脱水和压扁,有机物挥发后仅留下与原来植物部分轮廓完全一致的炭质膜,保存有部分或大部分植物原有物质和结构。
4)印痕化石(impression):植物体留在岩石基底上的印迹,通常是压型化石的反面印痕,或是植物体本身的物质消失后留下的部分内面或外面的印痕。
5)矿化化石(petrification):被埋藏的植物体各部分器官经含矿物质溶液浸泡,矿物质逐渐渗透入植物的细胞腔及细胞间隙而矿化,但植物体仍保持原有的结构。
4 准备工作
4.1 采集工具
根据采集任务的需要,准备以下工具:铁锹、铁锥、十字镐及小手镐、钉字镐、手锯、钢撬、地质包、地质锤、地质罗盘。
放大镜:一般用10倍的。
定位仪:目前野外工作常用GPS仪(全球定位系统)。
4.2 野外记录工具
野外记录簿:最好是防雨纸质的记录本,用以记录工作地点的地质地理、地形地貌、化石产出和采集的剖面位置和层位、工作情况等。
记号笔:油性笔用于直接在标本上编号,普通笔用于记录。
标签纸:应有统一的印刷格式,记录植物化石采集的时间、地点、采集人,化石产出的时代、层位、野外初步鉴定结果及鉴定人,化石的野外编号。
胶布:粘贴在岩石上用于标号。
照(摄)相机。
4.3 标本包装材料
包装纸和棉花:包裹化石,以防标本受到磨损、挤压、碰撞而遭破坏。
纸袋:用来放置已脱离的表皮材料。
玻璃瓶:放置小块的重要的植物化石,如碎裂的叶片、种子、孢子叶球。
4.4 防护用品
根据工作环境和性质,应适当准备一些劳保用品,如护眼、手套、安全帽、防晒霜。
4.5 相关文件和资料
在进行挖掘和采集化石之前,采集者必须了解化石产地的所有权,进入产地采集并收集化石的相关法规及合法性资料。
已有的地质研究资料,包括发表和未发表的相关文章、地质报告、图件等。
4.6 其他
1)大范围地进行挖掘工作,要求清除大量的上覆物,要考虑挖掘机的参与,或者采取爆破等手段。上覆岩块的清除还可以用配有电动绞车的四轮驱动汽车或卡车等移开。
2)在植被覆盖地区进行大面积挖掘时,事先应与林业部门和环保部门取得联系,并避免对森林植被及水土保持造成不良后果。
3)在采集压型化石时,应准备一些小纸袋、小盒子、小瓶子等,以盛装剥落的角质层以及小块的重要的植物化石,如碎裂的叶片、种子、孢子叶球等。
5 植物化石的寻找与采集
5.1 确定并记录化石产地
无论从事何种类型的采集,根据已有线索作有计划大规模发掘是获得丰富化石材料的必要手段。
如果要对某个区域进行评估,最好仔细考察本区内所有已发现的岩性中最有希望的露头,而不要仅停留在一个已发现了化石的地点进行采集。用罗盘或借助卫星定位仪器测出化石点的方位。
针对化石的层位以不同距离拍照并对化石点再次定位。
5.2 辨认化石及岩性
含有植物大化石的层位没有严格的岩相类型限制。在许多沉积岩中都可以找到大、中化石,有时甚至在海相沉积物或火山岩和火山灰中也能找到很好的化石。
沿层面上产出的植物化石,只要沿着平行层面揭开就可以了。即使压型/印痕化石保存差,被风化,它们也易于在碎石堆中找到,产这些化石碎片的岩性就指示了好的化石材料可能在附近某一层位中。
矿化植物化石如果没有适当暴露,就比较难以发现。在大多数岩相中鉴定较小类型矿化化石要求相当精确地观察。发现以后可借助10倍的放大镜进行观察,以确定化石是否保存了解剖结构。
5.3 挖掘和搬运化石材料
确定了被认为值得挖掘的采集地点之后,主要根据研究类型和范围的要求来决定挖掘的程度。
如果为开展生态研究而进行大化石定量统计研究,就要进行“大范围工程”,它要求大幅度地揭示岩层表面,几乎肯定是要大范围清除上覆岩层(上部掩盖)。
当采集压型或矿化化石时,化石本身的大小应当决定了挖掘岩块的大小,因为它是整株植物复原中首要的考虑因素。首先应清除上覆物。另外,最好不要挖出上部岩石压住的块体,否则岩块内部的层面可能会开裂,从而很容易破坏化石标本。
如果估计在野外采到的岩块可能产有丰富的化石,可把岩块带回实验室后再劈开、修理,或进行浸泡处理等。
5.4 挖掘方法
1)大范围的挖掘工作要求清除大量的上覆物,这种工作需要挖掘机的参与。有时上覆岩块可以用配有电动绞车的四轮驱动汽车或卡车来移开。相对松散的岩块有时可用拖绳来移走,也可以用简易的手动汽车千斤顶放在岩块后将松散的岩块移开或沿斜坡推下。
2)对于不超过1～2m大小的岩块,可使用重型钢撬(至少2m长)移开相连接的岩块。
3)移开较小一点的岩块可以用小一点的撬棍或手凿子,用撬棍松动岩块,然后轻轻地撬起再搬开。
4)成层的岩块采用重方锤和凿子进行松动后,将其移开。
5)上覆岩层清理完毕,在采集开始之前,应该清晰地标明化石产出的岩相和层位。可以用喷绘、彩色标志,或彩色粉笔标出,以便于作业。为了在实验室对取回的岩块进行定向,必须进行详细的野外素描和照相。
6)根据研究类型的不同,含化石的岩块可在野外挖掘过程中劈开,或整个搬回实验室后再劈开。
7)含压型或印痕化石的成层较好的沉积岩,可用锤子和凿子或具凿边的锤子沿层面剖开。20mm或30mm厚、较薄的岩片要用夹钳或带刃的老虎钳对压型化石的周围进行修理。
8)矿化的标本最好成块带回实验室,进行切片。如果含有矿化植物的岩块在掘出过程中破碎了,必须对破碎的表面进行仔细观察,以检查矿化标本是否顺延到了毗邻的岩块中。
9)保存在大块的坚硬沉积岩里的植物化石,可用建筑工人的石工锯移动或切开岩块。
10)最好使用较高质量的地质锤和凿子。
11)发现巨大的树桩和树干化石时,可根据研究需要将其全部采出,或采取大块,或采取拳头大小的标本。
12)大规模的工作中,最好将不含化石的上覆岩层全部铲除,将岩石剥到一定的程度,使所获得的含印痕岩板不致过薄和易碎(其厚度一般为2～3cm,根据标本的大小而定)。打去多余的岩石,结实而湿润的页岩可用刀切割,较坚硬的可用手锯来锯。从标本四周和下部打去多余的岩石时可用刀子来切割或用十字镐或地质锤轻轻地短促地敲打。很脆和很小的标本应当用棉花包裹起来,置于小盒内。
13)不明显,但很有价值或感兴趣的或值得保存的印痕应用记号笔圈出。
5.5 包装
所有采集到的材料,尤其是裂开的压型化石,都必须尽快、妥善地包裹好,防止灰尘和沙子破坏化石表面的细微构造、角质层等有机物质从化石表面脱落。具体要求为:
——精致的化石首先要用软纸或厨房用的卷纸仔细包好,为了更加保险,再用报纸或“泡沫材料”进一步包裹。
——绝对不要将压型化石的正模与负模再次“拼接”起来包裹,清晰的表面尽管“大体吻合”,但拼接后会破坏一些细微结构。这些标本最好一直用合适的材料分开包装,以保护其新鲜暴露面。如果岩石块体破碎,在没有被胶结之前,清晰的压型或矿化标本最好在原位置就拍下照片,然后再各自分开包装,认真加上标签。
——许多地方产出的化石在刚采集时是潮湿的,比干燥时更容易裂开。那些在野外采集,准备搬回实验室再劈开的岩块,可以二次浸水。方法是将岩石置于数层湿报纸之间,放置几天。如果要完整地劈开层理差的岩石中的压型化石,这种方法相当有效。
——对较易破碎的和较软的含有柔弱印痕的黏土、软质页岩和含泥质砂岩的标本,最好首先用棉花或软纸包裹起来,含印痕的微小的岩块包在棉花里,数个同置于一个盒子中。
——在用纸包裹标本时应当将其包裹成便于叠放的形状,如方块状和砖状。
——为了避免磨损,应将标签折叠起来置于纸包内的一个角落里,为保证记录完整,在标签和纸包上不同地方多写1～2次。用这种方法包装的标本可以放在背包和背囊中搬运。
5.6 野外记录的内容
在野外记录本上应记录含化石的标本是在什么条件下(山谷倾斜处、采石场、泥塘、探槽、铁路路堑)采集的,并标明岩层的垂直方向、距地表的深度及产有标本的岩石名称和位于该岩石上下岩层的名称(如在砂岩中的页岩夹层)。野外采集时一定要在采集时对化石进行编号,包装好后进行编录并附上标签。记录的内容包括:
——准确的发现地,最好指出最近的居民点、火车站、区域、省份及其与河流的关系以及有关的地物、地貌等。
——标明采集日期。
——写出采集人的姓名。
——记录化石产出的时代、层位。
——记录露头或人工点的号码,同一岩层中的全部标本必须用同一号码标出,如+++号露头,++号标本;采自同一岩层的标本不必每块都单独进行特殊的编号,但如标本是在同一露头上或剖面上的两个或以上的岩层中采集的,就应当用特殊的号码标明岩层的上、下关系;从同一剖面的不同岩层上采集的数块标本应当按顺序进行编号,并指明标本之间的距离(如++露头,第1号岩层)。
——记录野外初步鉴定结果及鉴定人。
——记录化石的野外编号。
5.7 运送或邮寄标本
为确保安全,应将标本放置在不易弯曲变形、可堆放得很牢固的箱子里,以免在震动时擦伤或破损。为了包装得更加牢固,可以塞上刨花和纸,或稻草、干草等可以减震的充填物(必须是干的,以免标本长霉)。
6 交换标本、捐赠标本和索取标本
主要是正模标本。这些标本的获得应符合相关的法律。
——签署一个“转交项目”合同,将交换标本、捐赠标本和索取标本的合法所有权转给收藏单位(博物馆或研究机构)。
——标本登记并建立交换、捐赠和索取标本的目录,其中包括标本来源的个人(或单位)资料和标本数据,这些信息应人工记录或输入数据库中。
——向捐赠者发一份正式的感谢信。
——对标本进行检查,确定是否要求特殊保存,如必要便立即实施。
——将标本的详细信息进行记录或输入数据库,每个标本都应编有登记号。这些信息包括采集人/捐赠人、标本学名、地层细节、产地信息、岩性、保存形式以及所采用的特殊保存措施。如果是在某文献中已描述的标本,还应记录作者姓名、文章题目、书刊名称、出版年份、页码、图版等。
除了基本的模式标本以外,下列情况的标本也在收集之列:
——馆藏中未曾描述,或只是粗略描述的标本。
——来自与馆藏已有但层位不清的标本是同一产地且有准确层位的标本。
——馆藏中已有的,但保存特别好的标本。
——新采集标本。
——特殊保存的标本。
——曾在出版物中发表的标本。
——即将被发表的标本。