Im Westen von Peking gibt es einen „Fossilberg“. Nehmen Sie Ihre Kinder am Wochenende mit zum „Ausgraben“ von Fossilien~

Rezensent: Ma Zhifei

Autor für Geologiewissenschaften, leitender Ingenieur

Der Bezirk Mentougou liegt in den Westbergen von Peking. Es gibt tiefe und lange Schluchten, gewundene Flüsse, felsige unterirdische Höhlen, grüne Almwiesen und geheimnisvolle Boten aus der Antike – paläontologische Fossilien.

Im Laufe der Milliarden Jahre, in denen sich das Leben auf der Erde entwickelt hat, sind unzählige Lebewesen gekommen und gegangen und haben über einen langen Zeitraum hinweg Höhepunkte und Enden erlebt. Fossilien ermöglichen uns einen Einblick in die Wildnis des Lebens auf der Erde vor Milliarden von Jahren. Wenn Sie ein Fossil aufschlagen, decken Sie eine vergessene Vergangenheit auf. Verwandeln Sie sich am Wochenende in einen „wilden Entdecker“ und erforschen Sie die Geheimnisse des prähistorischen Lebens!

Wie findet man Fossilien? Das Ziel unserer Reise ist das Dorf Huiyu in der Stadt Junzhuang im Bezirk Mentougou, wo sich ein „fossiler Berg“ befindet. Es gibt so viele Steine ​​in der freien Natur. Wie können wir feststellen, welche Steine ​​Fossilien enthalten?

Lernen wir zunächst Steine ​​kennen. Die Gesteinsarten der Erde werden in drei Kategorien unterteilt: magmatische Gesteine, Sedimentgesteine ​​und metamorphe Gesteine. Fossilien können jedoch nur in Sedimentgesteinen gefunden werden. Die Entstehung von Sedimentgesteinen ist ein langwieriger Prozess. In Senken oder Becken sammelt sich viel Schutt. Nach langfristiger Verdichtung verfestigt es sich zu hartem Gestein.

Schematische Darstellung des Entstehungsprozesses von Sedimentgesteinen. Quelle: Sohu

Wie kann man Sedimentgesteine ​​in der freien Natur identifizieren? Am einfachsten lässt sich erkennen, ob das Gestein „geschichtet“ ist oder nicht, denn Sedimentgesteine ​​entstehen durch das Aufschichten von Schichten, ähnlich wie bei der Herstellung eines tausendschichtigen Pfannkuchens. Daher weisen Sedimentgesteine ​​eine typische Schichtstruktur auf und das Alter der Gesteine ​​ist „unten alt und oben neu“. Wenn die Sedimentumgebung bei der Bildung des Gesteins relativ stabil ist und es im späteren Stadium nicht zusammengedrückt und beschädigt wird, sind die Gesteinsschichten im Allgemeinen horizontal und wir können die Gesteinsschichten deutlich erkennen.

Es ist offensichtlich, dass Sedimentgesteine ​​die Quelle der Schichtung sind. Ma Zhifei

Zu den üblichen Sedimentgesteinsarten zählen Konglomerat, Sandstein, Schluffstein, Schiefer, Kalkstein usw. Die Fossilien in Mentougou sind hauptsächlich in Sandstein, Schluffstein und Schiefer „versteckt“ und entstanden im Karbon-Perm-Zeitraum vor etwa 200 bis 300 Millionen Jahren. Schiefer weist eine dünne, schichtartige oder flockige Struktur auf, ist im Allgemeinen grauschwarz gefärbt und weist eine relativ geringe Härte auf. Sandstein wird entsprechend der Größe der Schuttpartikel von groß bis klein in groben Sandstein, mittleren Sandstein, feinen Sandstein usw. unterteilt. Die Trümmerpartikelgröße von Siltstein ist sehr klein und liegt hauptsächlich zwischen 0,0625 und 0,0039 mm. Generell gilt: Je feiner das Sediment, desto besser ist es für die Erhaltung von Fossilien.

Quelle: People's Education Press High School Geographie-Lehrbuch

Fossilien entstehen, wenn in den Gesteinsschichten Überreste von Organismen aus der Erdgeschichte, Überreste von Lebensaktivitäten, verbleibende organische Moleküle biologischen Ursprungs usw. erhalten bleiben. Fossilien enthalten Informationen über urzeitliche Organismen und dienen uns als „Zeitmaschine“, um in die Vergangenheit zu blicken. An den lebensechten Fossilien können wir Dinosaurierfußabdrücke, Vogelfedern, Fischzähne und Blattadern erkennen. Warum sind sie nach Millionen oder sogar Hunderten von Millionen Jahren immer noch gut erhalten?

Quelle der Archaeopteryx-Fossilien｜Hui Junbo

Wir wissen, dass nach dem Tod von Tieren und Pflanzen das Weichgewebe schnell von Mikroorganismen zersetzt wird, wenn diese mit Luft in Berührung kommen. während harte Teile wie Knochen, Zähne und Holzfasern leichter erhalten bleiben. Bei langfristiger Verwitterung und Erosion verschwinden die harten Teile jedoch allmählich.

Welche Bedingungen sind also für die Bildung von Fossilien erforderlich?

Nach dem Tod eines Lebewesens muss es schnell begraben werden und darf nicht weggespült und später an die Oberfläche gebracht werden. Wenn die Überreste eines Organismus in einen Fluss, See oder Sumpf fallen und von den umgebenden Sedimenten bedeckt und unter Wasser begraben werden, wodurch die Luftzufuhr sofort unterbrochen wird, steigt die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Fossilien. Wie bereits erwähnt, werden Sedimente ständig verdichtet und verfestigt sich zu Gestein. Wenn der Druck zu groß ist, wird die Form der biologischen Überreste deformiert. Daher können biologische Überreste nur dann vollständige Fossilien bilden, wenn die Verdichtung und Rekristallisation relativ gering sind.

Quelle des Fossilienbildungsprozesses｜NDstudies.gov

Der Entstehungsprozess von Fossilien muss eine Fossilisierung beinhalten. Unter Fossilisierung versteht man den Prozess, bei dem Überreste, Relikte und Reste urzeitlicher Organismen durch physikalische und chemische Reaktionen steinhart werden. Heute stellen wir die drei Hauptarten der Versteinerung vor:

1. Mineralischer Fülleffekt. Einige harte Teile von Organismen, wie beispielsweise Knochen, sind locker und porös. Die Poren sind mit Mineralien gefüllt, wodurch der harte Körper dicht, fest und schwer wird und eine Skelettierung entsteht.

2. Verdrängungseffekt. Die Mineralien des Gesteins sickern in die Überreste der Organismen und tauschen sich mit den Inhaltsstoffen der Organismen aus. Nach langer Zeit werden die Bestandteile der Organismen durch Mineralien ersetzt und es bilden sich Fossilien, während die innere Struktur unverändert bleibt. Ein typisches Beispiel ist versteinertes Holz, bei dem der Kohlenstoffanteil in Bäumen durch Elemente wie Silizium und Kalzium ersetzt wird, während die Form des Stammes gleich bleibt und sogar die Jahresringe deutlich sichtbar sind.

Quelle für versteinertes Holz | Ma Zhifei

3. Karbonisierung. Bei der Bildung von Gestein steigen Temperatur und Druck an, wodurch Organismen zersetzt und destilliert werden und flüchtige Stickstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffelemente entweichen, sodass nur der relativ stabile Kohlenstofffilm übrig bleibt und zu Fossilien wird.

Nach vielen Wechselfällen des Lebens sind Tierknochen, Pflanzenblätter usw. mit dem Gestein verschmolzen und zu harten Fossilien geworden. Später wurden die fossilhaltigen Schichten unter dem Einfluss von Erdkrustenbewegungen an die Oberfläche gehoben und durch äußere Kräfte erodiert, wodurch sie freigelegt und von uns entdeckt wurden.

Die Fertigkeiten im Ausgraben von Fossilien haben nun endlich den mit Spannung erwarteten praktischen Teil erreicht. Wie kann man ein Fossil perfekt herausschlagen? „Wenn Sie Ihre Arbeit gut machen wollen, müssen Sie zuerst Ihre Werkzeuge schärfen.“ Zunächst benötigen Sie eine Ausrüstung – einen Geologenhammer, ein Spaltmesser, eine Bürste und Handschuhe. Nachdem wir den stratigraphischen Schnitt gefunden haben, schälen wir die Gesteinsschichten von oben nach unten ab. Was wir brauchen, sind Schiefergesteinsschichten. Nachdem Sie den Stein entnommen und untersucht haben, prüfen Sie zunächst, ob sich im Querschnitt Fossilien befinden. Wenn ja, versuchen Sie, deren Zerstörung zu vermeiden. Im Längsschnitt ist das Gestein geschichtet und weist einige Risse oder Spalten auf, die als Schichtung bezeichnet werden. Entlang der Schichtung lässt sich das Gestein am leichtesten aufschlagen und enthält mit größerer Wahrscheinlichkeit Fossilien. Anschließend den Stein auf den Boden legen, am besten fixieren, die Spitze des Spalters in die Unterlage rammen und mit einem Geologenhammer auf das andere Ende des Spalters schlagen, sodass die Steinplatte gespalten wird.

Quelle: Eine Shopping-Website

Eine Steinplatte kann oft in mehrere Schichten gespalten werden. Achten Sie bei jedem Spalten einer Schicht darauf, ob sich auf der freigelegten Oberfläche Fossilien befinden. Manchmal befinden sich in einer Steinplatte mehrere Fossilien. Nachdem das Fossil freigelegt wurde, können Sie den Staub vorsichtig mit einer Bürste abbürsten und es anschließend zur Konservierung in eine Aufbewahrungsbox legen. Außerdem können Sie später lernen, wie Sie das Fossil reparieren. Jeder sollte daran denken, nicht willkürlich dagegen zu stoßen, da dadurch nicht nur Energie verschwendet, sondern auch die Integrität des Fossils beschädigt wird.

Lernen Sie diese typischen Fossilien kennen: Die Schichten des Dorfes Shiyu enthalten eine große Anzahl von Fossilien terrestrischer Pflanzen, wie etwa Leptocarpus, Aderfarn, Sphenopteris, Radblätter und Koda-Holz. Lassen Sie uns abschließend diese erstaunlichen Fossilien kennenlernen.

• Lepidodendron: Eine Gattung der Ordnung Lepidodendrons in der Klasse Lycopodii. Er hat eine schuppige Rinde und rautenförmige Blattsitze auf der Oberfläche des Stammes. Die Blattnarben (der Teil, an dem das Blatt mit dem Stängel verbunden ist) haben die Form einer querverlaufenden Raute, eines schrägen Quadrats usw. und sind von relativ einheitlicher Größe.

Quelle: Earth Science Dictionary

Quelle: Baidu Enzyklopädie

• Farne: Gehören zur Ordnung der Macropterygii der Klasse der Echten Farne und der Klasse der Samenfarne. Die Zweige und Blätter sind federartig angeordnet und die Blätter haben die Form eines Farns. Aufgrund der Unterschiede in den morphologischen Typen der Farnblätter werden diese in Kammfarne, Keilfarne, Fächerfarne, Blattaderfarne usw. unterteilt.

Quelle: „Der Makrofossilienbestand echter Farne im Mesozoikum Chinas“

Quelle: Baidu Enzyklopädie

• Quirlblatt: Es gehört zur Gattung Quirlblatt der Ordnung Equisetales, Klasse Sphenopsida, und ist ein Blattfossil der Sphenanthera. Die Zweige und Blätter sind auf beiden Seiten symmetrisch, die Blätter sind in Wirteln angeordnet und die Blätter sind an den Knoten der letzten Zweige oder der letzten beiden Zweige strahlenförmig angeordnet. Im Dorf Huiyu sieht man häufig orientalische Blattwirbel. Jeder Wirtel hat 16 bis 20 Blätter und die Blätter haben eine relativ gleichmäßige Länge.

Annularia vertebrata Quelle: „Die erste Entdeckung von Lycopodium-Fossilien aus dem Karbon in Peking“, Yin Jicai und Lü Linsu

Ursprung lebender Schachtelhalmpflanzen丨Baidu-Enzyklopädie

• Arundophyllum: Es handelt sich um eine Pflanze der Gattung Arundophyllum, Ordnung Equisetales, Klasse Sphenopsaeformis. Der Pflanzenkörper ist ein 10 bis 30 Meter hoher Baum mit einem deutlich segmentierten Stamm und Internodien, die mit längsverlaufenden, parallelen Linien bedeckt sind. Die Zweige und Blätter wachsen wirtelförmig und die unterirdischen Stängel wachsen horizontal.

Die Radschaufel- und Schilfholzrestaurierung Bildquelle: Wikipedia

Der Ursprung der Linien auf dem Baumstamm丨Earth Science Dictionary

• Corda: Es handelt sich um eine Pflanze der Gattung Corda, Klasse Cordaclass. Die größte Blütezeit erlebte die Region im Karbon und Perm. Die meisten von ihnen sind große und schlanke Bäume, im Allgemeinen 15 bis 30 Meter hoch. Seine Blätter sind riesig, wobei ein einzelnes Blatt bis zu 1 Meter lang und fast 20 cm breit sein kann und auf der Oberfläche viele parallele Adern aufweist.

Quelle: Earth Science Dictionary

Quelle: Wikipedia

Das heutige „Schatzsuche-Abenteuer“ geht zu Ende. Ich hoffe, Sie haben die Gelegenheit, persönlich etwa 300 Millionen Jahre alte Fossilien abzubauen, um den Code des Lebens in der Urwelt zu entschlüsseln. Das Sammeln eines Fossils bedeutet, eine unvergessliche Zeitreise zu unternehmen.