关于恐龙化石在发掘过程中因应力释放造成风化破坏的研究

张尚坤,于学峰,贾超,杜圣贤,田京祥,宋香锁,陈文芳

(1.山东省地质科学研究院，国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东 济南 250013;2.山东大学土建与水利学院，山东 济南 250013)

0 引言

造成恐龙化石风化破坏的因素众多，许多学者对此做了广泛而深入的研究[1-2]，并在恐龙化石发掘中采取了针对性的有效保护措施，取得了很好的效果。然而，也有的对在恐龙化石发掘过程中产生的破坏作用重视不够，从而因机械扰动直接导致化石或其围岩的破碎，对这种肉眼可见的人为破坏，施工中若制定一些防范措施，是可以避免的。但是，对恐龙化石发掘过程中因应力释放造成的风化破坏缺乏深入的研究。

恐龙化石形成以后，随着埋藏深度的增加和岩石固结程度的提高，化石所承受的应力也会越来越大[3]，化石挖掘会导致深部岩石骤然释重，由此会使化石形成应变，产生节理裂隙，这些节理裂隙为水和空气的活动提供了通道，使风化破坏作用更加迅速。

1 分层开挖理论基础和模型建立

分层开挖法是恐龙化石挖掘过程中最常用的一种方法，即从顶部自上而下分梯段逐层向下开挖。这种方法的主要优点是用一般机械设备即可进行施工，施工简单，且能够最大限度的减小施工中机械振动对化石的破坏。依据分层开挖的理论[4]，建立模拟化石开挖过程的数值模型如图1所示:模型长15m，宽15m，高25m；……