恐龍骨架化石的陳列展示

張偉 李銳 陳立 皮洪軍 郝寶鞘

（自貢恐龍博物館侏羅紀地層與古生物研究中心，四川 自貢 643010；川渝共建古生物與古環境協同演化重慶市重點實驗室，四川 自貢 643010）

作為已滅絕生物當中最為知名的一種，恐龍這種生物一直活躍在人們的想象和各類談資當中。在人類出現之前，地球的真正霸主是恐龍，那是一個輝煌的恐龍時代。恐龍是地球曾經的統治者，人們從地殼中發現它們并挖掘出來用于研究和展示。形態各異的恐龍骨架是博物館科普教育的強力展品。作為有史以來最大的陸地生物，恐龍一直對人類有著強烈的吸引力，因此恐龍化石是各自然類博物館竟相收藏的展品。這些迷人的史前生物的骨骼被陳列在博物館里，供絡繹不絕的人們參觀。然而，裝架恐龍化石并沒有想象中那么簡單，恐龍化石裝架是一項系統工程，需要利用古脊椎動物學、比較解剖學、古生態學等專業知識。工作者要有高超的技術才能把不完整的化石裝架成栩栩如生的藝術品。

1 恐龍骨架陳列展示手段

早期，根據解剖的特征，把恐龍的骨骼平放在陳列柜或陳列臺上。后來，又采用了“墻裝法”，即將恐龍的骨骼裝在墻上，缺失的部分用石膏或木制模型填充，肌肉部分可用油畫或粉畫繪制。隨著科學技術水平的提高，人們進一步使用幾根鐵管作支柱來支撐恐龍的重量，這就是“支柱法”，也稱“外固法”，目前我國展出的絕大多數恐龍骨架都是用這個方法裝架的。

近年來，國內的少數博物館以及國外的一些博物館成功地采用了無柱的裝架方法，又稱“內固法”。這個方法的特點是把管子和鐵棒安裝在恐龍骨骼內部，外觀上看不到支柱。現今，對于恐龍骨架的展示手段采用這四種方法相結合的方式。

2 恐龍骨架陳列展示流程

以上四種方法相結合的恐龍骨架的展陳方法的流程都可以分為理論準備、設計和施工三個階段。

2.1 必要的理論準備

裝架恐龍的基礎是對恐龍進行全面和深入的了解。無論是骨骼的連接還是姿態的放置，都必須以理論知識為基礎，并進行準確的操作，在已知解剖學準確性的基礎上，根據推斷出的生態特征，設計形神兼備的姿態（圖1）。

圖1 裝架前準備

2.2 設計階段

在掌握了恐龍化石的基本知識后，標本的陳列方式來到了設計階段。標本如何較好地展示出來，有前文提到的四種方法：平放法、墻埋法、外固法、內固法。其中，平放法較為簡單。一般用某種支托固定住即可，對于底部平坦、重量中等的標本，可放在平底盒子里展出，只要求地板受到震動時，化石不至于移動即可。現在陳列技術通常用粗布做襯底，展臺底部做一個輪廓同標本大體相同的凹槽，這樣標本就可以牢固固定住。針對恐龍化石標本，還有一種做法是在標本下方加鑄平坦的石膏塊。

其他三種裝架展陳的方式，無論是局部結構、個體還是群體，一般來說以展示的整體設計為準：設計之初，必須了解展覽場地和展示區的整體情況，以及場地高度等。然后從幾個不同角度選擇展品的理想姿態，并制作施工效果圖。再計算每個支點的承載重量，然后繪制鋼框架施工圖。

2.3 施工階段

2.3.1 墻埋法（圖2）

圖2 墻埋法

脊椎動物化石有些可以從圍巖中完整摘取，如云南祿豐恐龍化石保存在紅色泥巖中，較容易剔除圍巖，暴露出化石本體。在研究展示祿豐恐龍時，大部分化石都會被修出來，包括頭骨標本，但因為展陳效果人為地保存部分圍巖。但也有其他區域的恐龍化石因為保存的原因，很難從圍巖中修理出來，比如遼西和貴州三疊紀的板狀化石。大量的魚類、兩棲動物、爬行動物、恐龍、鳥類等被壓扁保存在板狀灰巖中，很難完整修理出來，因而這類標本的陳列方式多數采用墻埋法。

墻埋法根據化石的保存類型和展陳需要，一般分為兩種：①化石保存方式較差，全部剔除圍巖會損壞化石本體，不得不采用半剔除圍巖的方式。這類化石標本一般埋藏在層理良好的巖石中，巖石一般為頁巖等，如澄江寒武紀、遼西白堊紀和貴州三疊紀的板狀化石。大量的無脊椎動物、魚類、兩棲動物、爬行動物、恐龍、鳥類等被壓扁保存在頁巖中，這時很難完整修理出來，因而這類標本的陳列方式多數采用被動墻埋法。②主動墻埋法。有些小型標本埋藏狀態自然完整，外露部分完美，如自貢的勞氏靈龍標本。修復化石時，技術人員在征得研究人員同意的情況下，有意保留圍巖，并在圍巖中保留規則的鑿痕，使標本顯現出來，以增加標本的斧鑿性和自然美。在這個過程中，通常使用石膏或樹脂將樣本包裹并澆鑄成型，避免不必要的標本損失，或將其固定在木框架支撐板中。小型標本通常用石膏托槽澆鑄。另外就是人為展示標本的保存形態，這種展示方法在加拿大皇家泰勒博物館廣泛使用。加拿大有大量的白堊紀恐龍化石，化石各部分都完整地從圍巖中摘取出來進行研究。陳列設計時，用鑲嵌式的半埋展示效果會更好，而且加工工藝也容易實現。尤其是一些化石有殘缺時，這種方法可以揚長避短。方法一般為找一塊和標本大小差不多的木板或石膏板，標明化石部位，將化石放入預定位置，用石膏或樹脂等黏合劑鑲嵌。干燥后，在化石周邊鑿出規則的痕跡或撒上圍巖灰，恢復到自然狀態。

2.3.2 外固法（圖3）

圖3 外固法

該種方法是國內常見的裝架展陳方式，在無損化石的基礎上進行裝架展示，包括單部位裝架和完整骨骼裝架兩類，其方法是一致的。

恐龍骨架的組裝是基于動物解剖學知識，一般來說要經過以下步驟：首先，設計裝架姿態，并在圖紙上按比例繪制裝配圖。其次，技術人員按照圖紙制作出恐龍骨架的支架。它包括一根支撐脊柱的鋼梁、一個固定四肢的鋼架和一根承受全部重量的鋼柱。將標本用左右夾鐵法或標本加固法等方法固定在支架上從薦椎開始裝架，向前安裝育椎和頸椎，向后安裝尾椎，然后裝配四肢、肋骨和脈孤，最后安裝頭骨。

2.3.3 內固法

采用無支柱的裝架方法，外觀上看不到支柱。例如，肉食性異龍和其他兩足鴨嘴龍，在安裝框架時可以選擇后腿和尾部前部椎作為三個支撐點，在鉆孔的支架上，放入后肢的股骨、脛骨以及尾椎骨。根據恐龍骨骼的解剖特點和力學所承受的載荷，經過精確計算，將隱藏在里面的管子或鐵棒制成的支架焊接起來。薦部脊椎內部也用設計好的支架穿洞后嵌入。一般來說，技術人員先從薦部脊椎裝架開始，然后裝架后肢及腰椎、背椎、頸椎和肩帶。這種方法可以更好地展示恐龍的姿勢，幫助觀眾更好地了解恐龍的生活方式，但會對真正的恐龍化石造成損傷。

2.4 外固法和內固法裝架的技術要求

裝架前，對化石標本整體構思，選擇合適鋼材等用品，按照標本大小和姿態焊接主梁——大梁上架，安裝椎體，制作四肢鋼梁——制作底盤，安裝肋骨——化石下架，鋼梁的拋光、上漆——化石補色。

①裝架鋼材：采用符合恐龍骨架安裝要求的錳鋼。須充分考慮到承重，選用厚度合適的鋼材。裝架加工須采用冷加工工藝，防銹油漆三次及以上防銹處理。

②在得到專家的裝架姿態認可后，對骨骼化石進行裝架，要求使用外掛式裝架方法，從而便于每件骨骼或者復制模型拆卸。

③主支架造型按照物種生活姿態進行設計制作，可根據物種類型選擇行走或者奔跑的動作姿態。主支架姿態造型設計完成后，須經雙方討論認可后才可進行制作。

④裝架使用無立柱方式，即完成的裝架在中軸線上無支撐立柱出現，骨架的重量通過主梁及四肢鐵分解支撐。因此，對于個體較大的骨架，主梁、四肢需使用“T”形鐵（特大型標本除外）。

⑤固定的底盤制作成長方形或其他形狀，一般情況下底盤應使用槽鋼，小型骨架亦可使用扁鐵制作。骨架的四肢（或后肢）用法蘭盤連接并固定在底盤上。

⑥每件骨骼化石或模型分別制作箍鐵（個別小尾椎可不用箍鐵），箍鐵要隨形骨骼的形狀，并通過活接頭與主鐵架相連，便于拆卸。每塊骨骼根據大小情況可使用1～2個或者更多活接頭與主鐵架鏈接，每個活接頭上要用兩個螺絲固定，以免骨骼安裝后發生旋轉而造成安全隱患。

⑦為了安裝拆卸方便，對一些小型或安全位置的骨骼（比如肋骨、后部尾椎等）可制作插接件，不需使用螺絲鏈接。

⑧為了便于觀眾參觀，在安裝活接頭時盡量使螺絲帽面向同一側（俗稱“觀眾面”），螺桿和螺母向另一側（俗稱“安裝面”）。

⑨主支架的四肢鐵在符合支撐力學的情況下也要隨骨骼形狀發生彎曲、隱藏，多置于骨骼內側，使骨骼化石或模型面向觀眾。

⑩裝架中的所有鐵件要打磨光滑，特別是焊接處不出現焊渣、氣眼等瑕疵。

?所有支架要刷防銹漆，然后再按照與骨骼近似的顏色在支架上刷外裝飾漆。為了使箍鐵及主支架與骨骼隨形，要求使用鐵錘和砧子鍛打成型，以保證鐵件內部應力的一致完整性。

3 恐龍骨架的著色

恐龍骨架裝架完成后，需要對復原的恐龍模型進行上色處理。對化石標本缺失的部分進行科學仿真復原，目前仿真復原化石一般以石膏為主。石膏的灰白色與化石的顏色有很大的差異，所以必須對仿真化石樣品進行著色處理，仿真標本著色越接近化石本色越顯得逼真，也影響著化石的整體參觀效果。因而化石著色是化石展陳的重要步驟。正如古建筑的維修要遵守“修舊如舊”的原則，恐龍化石的著色也應該在這個原則的指導下進行，使修復與添加部分的質感和色澤盡可能同化石的本色保持一致，做到在色相、純度與明度三要素上跟化石接近相同，這是化石著色最基本的原則。另外應根據化石的大小、結構等多個方面來進行著色。化石經過著色之后，其真實感、立體感、整體感就會得到顯著的提高。如此一來，我們最終得到的是一個有血有肉的化石模型，而不是一個無差別的流水線作業的呆板工業品。

4 結論

古生物化石裝架的關鍵在于形體結構的準確性和姿態的完美設計，同時科學地進行裝架。脊椎動物脊椎骨的間距，在裝架中也是一個重要的關注對象，脊椎與脊椎之間有一層軟骨物質，這就要求我們在裝架時準確地在脊椎骨之間留出間隙。間距過于稀疏或過于密集都會影響物種的形體特征，甚至在展覽時給觀眾不和諧的感覺。

綜上所述，動物化石的裝架不僅需要豐富的理論知識，而且需要高超的技術手段。我們要嚴格控制裝架過程，不斷學習新理論，改進裝架技術，使裝架后的動物化石能生動、形象地展示給廣大觀眾。