观察古生物化石微结构的化学处理方法

摘要

观察古生物化石微结构的化学处理方法：⑴.根据化石矿化性质做初步判断是否适用；⑵.选择未风化的化石表面或是断面；⑶.将螯合剂溶液倒入装有化石的玻璃器皿中；⑷.确定螯合剂溶液深度可覆盖指定的化石表面；⑸.在室温下放置一段时间（根据样品大小而定，从数小时到数天）；⑹.将化石样品取出，洗去螯合剂溶液，做镜下观察。本发明克服了现有技术在观察古生物化石微结构的方面的不足，采用化学处理方法来缓慢地侵蚀化石样品，使矿化结构显露出来，有助于镜下观察。本发明可将化石的三维立体结构暴露出来，比制作生物薄片能获得更多的信息。

权利要求

1. 一种观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，包括以下步骤：⑴. 根据化石矿化性质做初步判断是否适用；

⑵. 选择未风化的化石表面或是断面；

⑶. 将螯合剂溶液倒入装有化石的玻璃器皿中；

⑷. 确定螯合剂溶液深度可覆盖指定的化石表面；

⑸. 在室温下放置一段时间；

⑹. 将化石样品取出，洗去螯合剂溶液，做镜下观察；

所述的螯合剂溶液是EDTA溶液或是EDTA二钠溶液。

2. 根据权利要求1所述的观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，步骤⑴所述的“初步判断”是采用以下方法；取一部分未风化的粉末样品用稀盐酸测试是否会反应并产生气泡；有气泡的样品则适用本化学处理方法。

3. 根据权利要求1所述的观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，步骤⑶所述螯合剂溶液的浓度为重量百分比5%-30%。

4. 根据权利要求1所述的观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，在步骤⑷的之前或步骤⑷的之后，增加有步骤⑷-1：⑷-1. 在螯合剂溶液中增加碱性溶液，以提高溶液的pH值；所述pH值在4-9之间。

5. 根据权利要求4所述的观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，步骤⑷所述的pH值是在6以上。

6. 根据权利要求1-5之一所述的观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，在步骤⑸的之前、步骤⑸的之后或步骤⑸的中间，增加有步骤⑸-1：⑸-1放置一段时间后再次调节溶液的pH值，使化石在两种不同pH值中分别浸泡各一段时间。

说明书

观察古生物化石微结构的化学处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种古生物学研究中的化石处理方法，具体涉及一种观察古生物化石微结构的化学处理方法，该方法主要是用化学方法缓慢地侵蚀化石矿物结构及围岩，有利于更好的观察和研究化石。技术背景

[0002] 古生物学是研究地质历史时期各种生物埋藏在岩石里的遗骸或其生活的间接证据。在自然界中，生物死后未被分解的部分，被沙土掩埋后，经过长时间地质作用而形成化石。因此，远古生物的证据大多以不容易被分解的矿化结构为主，但因经历过地质年代的影响，生物结构会发生变化、甚至被其它矿物交替置换。同时，古生物化石经常是与其周围的普通岩石紧密地连接在一起，并且被岩石包裹覆盖。研究古生物矿化结构首先要了解其结构是原生的还是后期受地质作用而变化生成的。 一般情况是制作生物薄片做镜下观察，但大部分的生物化石矿化细节结构是三维立体的，因此，在二维的生物薄片上很难观察其生物微结构的全貌。按照现有技术中的化石制片工艺，每张切片之间的距离最少也要一个毫米左右；所以采用切片观察的方式，无法观察到更细微的生物构造；而生物的微细结构对于古生物的研究工作又是十分重要的。曾经有古生物研究者探索采用酸蚀的方式处理化石，其方法是用盐酸或醋酸等不同浓度的酸液浸泡化石，以除去化石外部的围岩以及化石生物结构之间的填充岩石，使生物结构暴露出来。只有植物孢粉、硅藻、牙形刺等少数类别的化石适合于采用这种方式进行处理；而大多数化石本身的化学成分与围岩的化学成分非常接近，酸蚀的方式在去除围岩与填充岩石的同时，会把生物结构本身也腐蚀掉，使需要观察的对象受损。只有硅化的化石，其生物结构是硅酸盐填充，而围岩与填充岩石是碳酸盐，这种硅化的化石才能够选择适当的酸液进行酸蚀，在除去围岩与填充岩石的同时，保留比较完整的生物结构。但是一般硅化的化石本身，其微细结构一般都早已经遭到破坏，所以这种方法也没有推广意义。

[0003] 现有技术中尚未有解决上述矛盾的技术方案。

发明内容

[0004] 针对制作生物薄片在研究上的局限性，本发明的目的是提供一种观察古生物化石微结构的化学处理方法，该方法是采用化学处理方法来缓慢地侵蚀化石样品，使矿化结构显露出来，有助于镜下观察。这方法虽然对化石会造成一定破坏，但可将化石的三维立体结构暴露出来，相比较之下，此方法比制作生物薄片能获得更多的信息。

[0005] 完成上述发明任务的技术方案是：一种观察古生物化石微结构的化学处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0006] ⑴. 根据化石矿化性质做初步判断是否适用；

[0007] ⑵. 选择未风化的化石表面或是断面；

[0008] ⑶. 将螯合剂溶液倒入装有化石的玻璃器皿中；

[0009] ⑷. 确定螯合剂溶液深度可覆盖指定的化石表面；

[0010] ⑸. 在室温下放置一段时间（根据样品大小而定，从数小时到数天）；

[0011] ⑹. 将化石样品取出，洗去螯合剂溶液，做镜下观察。

[0012] 所述的螯合剂溶液是EDTA （乙二胺四乙酸）或是EDTA二钠溶液。此外，上述化学溶液均为不可降解螯合剂。研发过程中也尝试用可降解螯合剂EDDS（乙二胺二琥珀酸），但效果不理想。

[0013] 本发明有以下优化方案：

[0014] 1、步骤⑴所述的“初步判断”是采用以下方法；取一部分未风化的粉末样品用稀盐酸测试是否会反应并产生气泡；有气泡的样品则适用本化学处理方法；

[0015] 2、步骤⑶所述螯合剂溶液的浓度为重量百分比5%-30%；

[0016] 3、在步骤⑷的之前或步骤⑷的之后，可以增加步骤⑷-1：

[0017] ⑷-1. 在螯合剂溶液中增加碱性溶液，以提高溶液的pH值。所述pH值在4-9之间（pH值在6以上效果较明显）；

[0018] 4、在步骤⑸的之前、步骤⑸的之后或步骤⑸的中间，可以增加步骤⑸-1：

[0019] ⑸-1放置一段时间后再次调节溶液的pH值，使化石在两种不同pH值中分别浸泡各一段时间。

[0020] 所述的碱性溶液可以是氢氧化钠或氢氧化钾溶液。所述碱性溶液的质量浓度可以自20%-98%；所加入的碱性溶液的量，以pH值的结果为准：所述pH值的范围可以是7.5-12。

[0021] 其原理是：螯合剂对金属离子具有极强的捕捉能力和分散效果。能与钙、镁、铅、锌、铁、铬等多种多价金属离子在相当宽的pH值范围内发生螯合作用，形成较稳定的水溶性络合物。从而使古生物化石外部的围岩以及化石生物结构之间的填充岩化石逐步溶解，使生物结构暴露出来。某些弱碱溶液对碳酸盐（如方解石、白云石等）和磷酸盐（如磷灰石）家族矿物的溶蚀反应速率不一样，因此，可对这两类矿物的化石和围岩（包裹在化石周围的岩石）产生最好的处理效果。

[0022] 本发明克服了现有技术在观察古生物化石微结构的方面的不足，采用化学处理方法来缓慢地侵蚀化石样品，使矿化结构显露出来，有助于镜下观察。本发明可将化石的三维立体结构暴露出来，比制作生物薄片能获得更多的信息。

具体实施方式

[0023] 实施例１，大多数的化石标本主要保存在海相的碳酸岩中，因此，用EDTA溶液来溶蚀包裹古生物矿化微结构的碳酸盐围岩最为合适。

[0024] 实施例2，与实施例1基本相同，但使用的螯合剂溶液是EDTA二钠溶液。

[0025] 实施例3，用EDTA溶液来溶蚀保存在海相碳酸岩中的三叶虫外骨骼。将原生的三叶虫外骨骼断面或是切面浸泡在EDTA溶液中。静置在空气中数小时至数天后，用镊子小心取出后便可在镜下观察其外骨骼微结构。

[0026] 实施例4，与实施例3基本相同，但使用的螯合剂溶液是EDTA二钠溶液。

[0027] 实施例5，与实施例3基本相同，但使用的螯合剂溶液是可降解螯合剂EDDS。

[0028] 实施例6，与实施例3基本相同，但溶液的pH值采用4。

[0029] 实施例6，与实施例3基本相同，但溶液的pH值采用9。