硅化木保护专家:如何像文物一样呵护这些自然珍宝

发表时间: 2023-09-15 22:45

封面新闻 记者 田之路 实习生 王冰凝

生物化石让我们可以想象和描绘遥远时空的生生不息,四川射洪硅化木国家地质公园里,和恐龙同一时代的各类树木,以化石的姿态卷土重来。它们葬身于1.5亿年前的一场洪水,在多年后被地质学家们发现,视为珍宝,和出土文物一样被小心翼翼擦去表面的泥土,再在展馆中陈列出来,向人们讲述着亿万年前的故事。

四川射洪硅化木国家地质公园是我国首个以硅化木为主题的国家地质公园,在这里的同一个地层里,还发现了恐龙化石。9月13日,封面新闻记者和四川省第十一地质大队一起走进公园内王家沟木化石遗址馆,聆听硅化木化石的秘密。

硅化木的价值在哪里?

化石这本“史书”

记录着亿万年的地球

提到侏罗纪你会想起什么?广袤无垠的大地上树木参天,地面上长满了蕨类和杂草构成的浓密植被,原始森林里,体型庞大的霸王龙正在捕食,翼龙在空中矫健地滑行,梁龙在林间晒着太阳……

遗址馆内,一只五彩的蝴蝶落在了山坡上,可以想象,在很多年前,这些安静躺在馆里的树木,曾是它们的栖身之地。

硅化木形态各异,有的“平躺”在泥面上,有的“斜卧”在泥洞里,有的“站立”在石坑里……这些硅化石不仅沉淀了时间,它们更是时代变迁的见证者。四川省第十一地质大队席书娜介绍说,这些硅化石一般是裸子植物,银杏、松柏偏多,还有一些蕨类残片,加起来大概有七十几多棵。在这些硅化木的地层里也发现了恐龙骨骼,很少有硅化石和恐龙化石同时出现在同一个地层。

通过对它们的研究,大概能判断四川以前的地貌、气候、古生态环境。这些化石群形成于1.5亿年前的晚侏罗世。受三叠纪末印支运动的影响,四川盆地边缘逐渐隆起成山,之前被海水淹没的地区逐渐上升成陆地。四川盆地由海盆转变成陆盆,湖水几乎占据了四川盆地全境。侏罗时期的湖盆范围与晚三叠世时没有明显变化,河流更加发育,气候上由晚三叠时期的温暖湿润气候转变为侏罗纪时期的干热气候。透过化石,我们彷佛能够看到1.5亿年前的四川,银杏树撑开一把把小扇子,松柏挺立如最忠诚的战士,地面偶尔投射出一片阴影,是恐龙在天空中飞行,湖泊遍布四川,湖岸有身形庞大的恐龙在晒着太阳小憩。

古生物化石是地质历史时期形成并赋存于地层中的植物和遗迹化石,是进行地球演变、生物进化等研究的最重要证据,是宝贵的、不可再生的自然遗产,具有极高的科学研究价值。

射洪硅化木化石在数量、分布密度、赋存特征及保存精美程度上都颇具特色,是我国西南地区规模最大、保存最完好的原生硅化木化石群。早在2005年,该地就被国土资源局授牌保护。近年来,射洪县通过开展化石保护保育项目的国际合作,引进国际先进技术,创新化保护保育技术方法,持续开展地质遗迹保育。

硅化木如何形成?

一场暴雨让树木迅速埋藏于地下

硅物质不断替换木纤维

在正常情况下,树木生命结束后暴露在氧气中,会被逐渐分解,消失在大自然里,而硅化木的形成则是自然馈赠的礼物。

或是一次洪水,或是冰川运动,或是其他难以抵抗的自然力量,有的银杏、松柏被迅速掩埋,深藏于地底,在日月转换中变为另一种形态长眠于地层中,在亿万年后的某一天被发现,将它们生长年代的故事带给我们。而一些“运气不好”的植物则是没有变成硅化木,或是仍深埋于地底,渐渐在岁月流逝中消失,逐渐被世界遗忘。

数亿年前的树木因种种原因被深埋入地下,在地层中,木头在高压、低温、缺氧的地质环境下浸泡于二氧化硅饱和溶液中,原来的木质成分逐渐被树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙所替换,并保留树木的原始形态及构造特点,纳入围岩的微量元素,形成五彩斑斓的色泽,经过石化作用形成了木化石。因为所含的二氧化硅成分多,所以,常常称其为硅化木。

这种替换作用非常精确,以至于不仅如实体现出外部形状,而且还体现出内部构造,有时甚至可以确定细胞构造。这种替换的专业词叫“交代作用”,是指同时发生溶解作用和沉积作用从而使一种矿物取代另一种矿物的过程。硅化木的形成是硅取代木纤维的过程。硅化木也是化石的一种,它保留了古代树木的某些特征,为我们研究古植物及古生物史和地质、气候变化提供了线索。

怎么保护硅化木?

我国地勘队伍首次组建团队

从事硅化木保护保育工作

目前,我省共有硅化木化石1 处,但我国对硅化木化石的保护保育工作还处于起步阶段,未形成系统的技术方法。四川省第十一地质大队引进国际先进的硅化木化石保护保育技术,组建了硅化木保护保育团队。团队借鉴来自希腊古代石质建筑物和艺术品(文物)的保育经验、美学修复的完整性,同时结合射洪硅化木的沉积环境和成分,逐渐形成了射洪硅化木化石保护保育技术方法及规范。“不同的化石有不同的保护手段,比如保护地的情况就会影响保护的方式”席书娜向记者介绍,“像我们这边温度高一点、空气潮湿一点,保护材料的配比就可能不一样。”

记者了解到,化石保护保育的流程主要有五个步骤,修复顺序依次为机械清理、液体清理、化学清理、固化处理、防水处理。其中,最麻烦的一步是机械清理。“这里碎得最厉害的一棵像以前拿来烧火的柴了,我们修复它们就像是玩拼图。”研究人员指着一棵表面纹理破碎、极具颗粒感的硅化木介绍,它们暴露在空气中后,灰尘和空气中的水珠在表面生成泥巴一样的物质填充在它每一个缝隙里,“我们要用刷子仔细地把它们都刷出来,有的部分已经剥落了,我们就要从它周围的泥里找出来,再根据纹路、颜色等特征一颗一颗拼回去。我们两个人拼一棵,大约要花两周时间。”

射洪硅化木保护保育团队取得的成果已得到联合国教科文组织世界理事会成员、世界地质公园协会主席尼古拉斯·邹若思教授认可,成果有力推动了地方政府硅化木化石的科学研究、科普教育和合理利用,促进古生物化石保护工作的规范化。

王家沟木化石遗址馆集中分布了50多根埋藏形态各异的硅化木,是我国西南地区规模最大、保存最完好的原生硅化木化石群。近年来,射洪县开展了化石保护保育项目,对园区内王家沟硅化木化石进行修复和保护工作。截至目前,已修复完成了遗址馆内15棵硅化木,以及王家沟埋藏厅、王家沟骨骼发现点的31棵硅化木。这些硅化木极具科研价值和观赏价值。

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