工作方法。孢粉取样和哺乳动物化石采集。
1.孢粉取样
沉积物中的孢子和花粉化石，通常简称孢粉化石，属于生物化石的一类，是植物花粉或孢子沉积在沉积物中形成的化石。孢粉化石很小，肉眼看不见，需要在显微镜下观察。所以研究孢粉，需要在野外取样，在室内进行一系列的化学处理和分析，才能在显微镜下进行分离和观察鉴定。
1.准备
外出到野外前，应准备好孢粉取样工具，包括取样袋、标记、样品登记表、铲子、地质锤等。孢粉取样用的样品袋一般为塑料密封袋，大小可装500 g粘土，质地较好，避免损坏污染或混样。
2.轮廓选择
在对一个地区进行孢粉取样研究之前，应对该地区第四纪地层的时代、分布、岩性、露头，以及前人对该地区孢粉的研究有一个全面的了解，避免重复工作。因此，孢粉取样是在研究区野外调查和前人工作分析的基础上，选择好的地层剖面进行取样。
剖面的选择应考虑以下几个方面:剖面的代表性、沉积的连续性、岩性的孢粉含量、地层的厚度和地层时代的连续性。总之，选择的剖面要有意义，可能会得到更好的结果，尽量避免重复劳动和无意义的工作。
3.岩性选择
在孢粉的野外取样中，除了剖面的选择外，还要特别注意岩性的选择。由于岩性和成因不同，孢粉丰度差异很大，会影响研究结果。就岩性的粒度而言，粗粒沉积物的孢粉含量低，而细粒沉积物的孢粉含量高。如砾石层和砂层中孢粉含量少，但在粘土层和粉质粘土层中含量丰富。就沉积物的颜色而言，一般为黑色、灰黑色、深灰、灰绿色等。，孢粉含量相对丰富。取样时，这种色调的沉积物取样较密，而含钙较多的红色、紫色、砖红色和黄色、褐黄色和褐黄色的沉积物，孢粉相对较差。这是因为这些沉积物形成于强氧化条件下或干旱半干旱气候条件下，孢粉被氧化破坏。就沉积物的成因而言，来自湖泊、沼泽和河流(河漫滩相沉积)的沉积物中孢粉含量相对丰富，而来自风成砂、黄土、冰碛物和洪积物的沉积物中孢粉含量相对较少。因此，野外取样时要注意地层的岩性。
4.取样间距
利用孢粉研究古环境时，需要有连续的垂直孢粉谱，以反映古环境的变化。因此，取样一般要求在一个或几个剖面上以一定的取样间隔连续取样，采集一些分散孤立的单个孢粉样品意义不大。在连续采样中，需要确定采样间隔，可以根据研究目的、研究内容、地层厚度、地层岩性、地层时代等综合考虑。特别是随着研究精度的提高，采样间隔越来越小。
一般来说，对于地层厚、岩性粗、时代早的，取样间隔可以大一些(表2-3)；反之，地层薄，岩性细，采样间隔相对较小。如果有一些薄的沉积纹层，每个纹层都要取样，但纹层太薄，无法取样，可以免采，不会影响整个剖面的孢粉研究。适当扩大厚层的取样间隔不会影响孢粉研究，因为一个厚层形成的自然环境和动力条件是相似或相当的，在此期间地表的自然环境是相对稳定的，所以增加取样间隔不会妨碍研究的目的。如果自然环境发生变化，沉积物必然会发生变化，包括岩性、颜色、结构等。在粗粒沉积物中，如砾石层、砾石层，可以扩大采样间隔，即使在砾石层，由于粗粒沉积物本身孢粉贫乏，粗粒地层沉积速率相对较高，跨越时间相对较短，因此扩大采样间隔不会影响孢粉研究；在细粒沉积物中，应进行密集取样。
表2-3孢粉采样间隔表
(据宋、等人整理)
就不同时代的地层而言，后期地层采样间隔较小，但前期地层可以放宽。在全新统地层中，采样间隔约为10 cm。如果间隔太大，意义不大，因为全新世本身就比较短。在晚更新世地层中，取样间隔约为50厘米；在中更新世和早更新世地层中，取样间隔约为1m。
以上采样间隔仅作为参考。在实际工作中，应根据实际情况灵活运用，以达到研究目的。比如在红色和砖红色地层中，可以加大采样间隔，只控制每层的顶板、底板和中部就可以控制采样，但如果有灰色和灰绿色夹层，就必须对这些夹层进行采样或密集采样；如果剖面富含有机质，采样间隔也适当加密；如果地层中有一些特殊的夹层，如黄土中的古土壤层、洪积物中的古土壤层，就必须采集样品，这些样品可能记录了一些重要的地质事件。在实际工作中，抽样间隔取决于研究经费和准确性。采样越密集，精度和分辨率越高，意义越大，但成本也越高。
5.抽样过程
实地选取研究剖面，先在剖面上挖一条或几条有垂直层的直槽。管沟宽度一般为10 ~ 15 cm，深度以新鲜未风化地层出露为准。挖沟时，应自上而下逐层进行，以免上下两层混淆或污染。挖出采样罐后，将罐壁清理干净，放上卷尺，标出深度，根据拟定的采样间隔，在罐主壁上标出缺口，然后用刀或抹刀在缺口处挖样品。
挖样品时，必须自下而上一个一个进行。不允许几个人同时在罐内不同位置取样，也不允许他们从上到下取样，以免样品中混入杂质，影响样品的纯度。在取样过程中，当取样时，必须将刀或刮刀擦洗干净，然后才能进行下一次取样。样本取出后，应立即装入样本袋并密封，防止现代花粉飞进。同时，应将写好的样品标签放入袋中，并对样品进行登记。
在采样的同时，还要绘制采样剖面图，上面有深度刻度、地层分层、岩性等。，并在剖面上标明每个样品的取样位置和样品号，以便于孢粉鉴定结果的分析和孢粉图谱的编制。
一般来说，钻井岩心取样与天然露头剖面取样基本相同。但是要特别注意以下几点:核心的上下顺序不要颠倒。取样前应对岩心进行系统的观察、描述和分层，并计算分层深度(因为各段岩心的回收率和刻度长度不同)。在取样的同时，应编制取样剖面图，并在剖面图上标明取样的层位和数量，计算并记录取样深度。还应注意的是，取样前，应用刀将岩心表面的泥和其他物质刮干净，以避免样品被其他物质污染。岩心取样可以在现场进行，也可以在室内包装和运输岩心。如果钻取的岩芯仅用于本次研究，且取样后岩芯被丢弃，则可取出整个岩芯样本；如果要保存岩心以备将来进一步研究，取样位置的岩心只能分成两部分，一半可以保留，一半可以带走。
无论是在自然露头还是钻孔取芯取样，每个样品采集后，立即用铅笔书写标签，并用记号笔(油性笔)将样品编号写在样品袋上，以便包装或送样。
6.表土取样
采集表土花粉样品的目的是查明研究区植被组成、花粉组成与花粉产量之间的关系，以便比较、解释和研究地层中的花粉组合，更客观地恢复当地当时的古气候、古植被和沉积环境。
表土取样一般在森林、草地和沼泽中进行。林区取样如下:首先在地面上选择一个10m2的正方形样方，然后在样方的四个角和样方的中心各取一个表土样品，***5个样品，每个样品重50-100g，然后将5个样品混合在一起混匀，最后从中取50-100。采样时，应清除采样点1m2范围内的杂草和地面枯枝落叶层，可取0.5 cm以上深度的表土一片。在林区采集多少表土花粉样本取决于植被带的类型、大小、物种和地形特征。
草原和沼泽地区表土取样方法与林区基本相似，不同的是样方缩小到1m2。取样时应先割草，再取0.5cm以上的表土样品。
7.样品重量、数量、登记和包装
孢粉样品的重量一般为250 g，如果有特殊要求，或者沉积物中孢粉的量可能比较少，可以增加取量。
取样后应立即填写样品标签，最好用铅笔书写，标签上应注明取样地点、样品编号、深度(或厚度)、岩性、层号、地层时代、取样日期和取样者姓名。标签必须放入样品带中，装载的标签应折叠(写有文字的一面在内侧)以避免磨损。
样品编号在现场取样过程中同时完成。取样时，进行编号，编号写在样品袋的外面(用记号笔)。应根据配置文件或位置系统进行样品编号。为了避免与其他样本混淆，便于研究人员查找，通常由特殊代码和数字组成。孢粉的含义可以是“SP”(英文单词spore and polyphone的第一个字母)或“B”(汉语拼音的第一个字母)，可在其前面加代表所在地或剖面的汉语拼音缩写。如果样品来自周口店，其编号可以写成ZK。
样品需要及时登记，并制作孢粉样品登记表(表2-4)。在采样记录表中，其内容包括样品编号、位置、地层时代、层数、岩性、采样深度、地貌位置等。样品登记表一式两份，一份随样品包装，另一份由研究者携带。
表2-4孢粉样品登记表
最后，样品包装和托运。如果样品随车带回，可以用质量好的纸箱包装。通过火车、汽车、飞机、邮局托运的，必须用木箱包装，木箱要装满，包装要牢固，用铁丝扎紧。样品包装时，应按编号顺序排列，并在箱外写上箱内样品的编号，以方便样品的查找。
第二，哺乳动物化石的收集
研究哺乳动物化石首先要获取化石，那么如何在野外找到哺乳动物化石呢？如何收集哺乳动物化石？作为第四纪地质研究者，掌握一些这方面的知识是很有必要的。
1.寻找哺乳动物化石
野外寻找哺乳动物化石不是漫无目的的翻山越岭，而是在获得一定的化石线索后，在某些区域或某些地方或某些剖面寻找哺乳动物化石，否则收效甚微。寻找哺乳动物化石可以从以下几个方面进行，可能更有效。
首先是获得化石的线索。如何获得哺乳动物化石的线索是一个非常关键的问题。有几个地方可能获得化石线索:一、中药材收购站，哺乳动物化石，俗称“龙骨”，是中药材的一种。中草药收购站收购哺乳动物化石，当地人将挖掘出来的化石全部卖给收购站，这样我们就可以通过中草药收购站得到哺乳动物化石来自哪里，从而据此找到哺乳动物化石的位置；第二种是石灰岩采石场，这里的石灰岩有许多裂缝和洞穴，有时裂缝和洞穴沉积物中还有哺乳动物化石。在采石的过程中，洞穴和裂缝经常暴露出来。虽然它们不需要洞穴沉积物，但在清理这些洞穴沉积物时，如果它们含有化石，就会被发现。我们可以参观这些石灰石采石场，获得重要的线索。三是走访当地村民、文化站、博物馆，也可能得到一些化石线索。
二是在野外寻找化石。在野外寻找哺乳动物化石是一项非常细致的工作，需要耐心和敏锐的观察力，但也需要一些化石知识和地质知识。在寻找化石的过程中，有以下几个方面值得注意。
首先是分析如何从第四纪沉积物的特征中寻找哺乳动物化石。实际工作表明，不同岩性、不同成因的沉积物中含有哺乳动物化石的概率是不同的。洞穴和裂隙含有哺乳动物化石的概率最高。在我国南北方石灰岩地区的洞穴中发现了大量的哺乳动物化石。如果含有化石，通常种类丰富，保存完好。在湖相沉积物中发现哺乳动物化石的概率较低，特别是在水平层理的粘土层和粉质粘土中，几乎不含哺乳动物化石，因为这些沉积物大多形成湖心，而在湖相沉积的砂层或砾石夹层中发现哺乳动物化石的概率较高，所以要注意在野外寻找。在河流沉积物中，河床沉积物很少含有化石，即使有也保存较差，而河漫滩沉积物含有化石的概率相对较高，化石保存较好。洪积和斜坡沉积虽然可能含有化石，但没有富集规律。残留物一般不含哺乳动物化石。在中国南方，网状红土和红土中几乎不含哺乳动物化石，因为红土形成于湿热气候，强风化很难保存动物遗迹。中国北方黄土堆积，哺乳动物化石也相对贫乏。要注意湖泊沉积物、河流沉积物、黄土中的钙质结核，有时钙质结核包裹在哺乳动物化石中。以上只是哺乳动物化石产出地层岩性的一般规律，在野外要根据具体情况区别对待。另外，在测量第四纪地层剖面的过程中，要仔细寻找哺乳动物化石，因为在实测剖面中对地层的观察更加仔细，这是发现哺乳动物化石的可能机会。
二是从地貌特征上分析如何寻找哺乳动物化石。野外寻找哺乳动物化石应该从第四纪地层出露的沟壑开始，逐渐向斜坡扩展。从沟底开始，沿着沟仔细寻找，直到找到沟顶。之所以开始从沟壑中寻找化石，是因为如果第四纪地层中含有哺乳动物化石，那么地表流水就把化石从沟壑两侧的地层中冲刷出来，堆积在沟壑中。其实沟壑是化石“聚集”的地方，所以在沟壑中发现哺乳动物化石的几率很高。当在冲沟中发现哺乳动物化石时，需要仔细搜寻化石发现地上方冲沟两侧的第四纪地层，直至找到化石的原始层位。一般来说，如果冲沟里没有发现化石，冲沟两边的地层也很难找到化石。寻找沟壑后，在斜坡上寻找第四纪地层。在一些第四纪地层的陡壁下，或者洞穴沉积物的陡壁下，也要注意寻找。也有可能是地层中的哺乳动物化石掉下来堆积在陡壁下。如果发现线索，要仔细寻找陡壁上的第四纪地层。在盆地和山谷中寻找哺乳动物化石时，要注意盆地和山谷边缘的第四纪地层，在那里找到哺乳动物化石的几率更大，因为生活在山区的动物死亡后，其遗骸最有可能被流水冲刷下来，堆积在山坡地区。
三是分析如何从人类活动的影响中寻找哺乳动物化石。人类的工程活动需要挖掘第四纪地层，如修建运河、道路、打井等。，在项目实施过程中可能会发现化石。石灰岩采石场是一个不可忽视的地方，洞穴和裂隙沉积都要仔细寻找，找到哺乳动物化石的概率比较高。当然，要注意尽可能找到那些接近地表的洞穴和裂隙沉积。
2.哺乳动物化石的表观特征
在野外寻找哺乳动物化石，首先要了解一些哺乳动物化石的基本知识，否则即使地层中有化石，也找不到。大多数情况下，地层中的哺乳动物化石是分散的，都是个体的牙齿、肢骨、椎骨、头骨等。，而且很少有完整的动物骨骼，所以搜寻者必须了解这些骨骼的特征。除了前颌，颅骨一般接近圆形或长圆形，通常有牙齿。下颌骨呈“船形”，扁平，其上有供牙齿生长的孔洞或掉牙留下的牙根。肢骨一般呈管状，有骨性结构，中间中空(无骨性成分，但充满后期沉积物)。四肢骨骼的大小变化很大，如啮齿动物、食虫动物、翼手龙等。，但是长鼻子、奇蹄、偶蹄比较大。牙齿的形状变化很大，有长方形、正方形、圆形、椭圆形；要么有齿根，要么没有齿根；牙齿的牙冠有珐琅质层，特点是比较亮；牙齿的牙冠表面有许多点、脊和凹陷，似乎具有复杂的结构。如果老年人牙齿的牙冠表面磨平；脊柱非常不规则，通常呈环状。锥体中间有一个空腔，外面有一些骨突(棘突)。以上只是一个化石的一般宏观特征，需要实地仔细鉴定。无论如何，化石是有骨骼结构的，与沉积物形成的类骨结构(结核)明显不同。
3.哺乳动物化石收藏
哺乳动物化石发现后，需要进行化石采集，这也是一项细致的工作，采集过程中要尽可能保证化石的完整性。如果化石已经露出地表，就可以捡起来，比较简单。如果埋在地层里，就要把化石挖出来，比较复杂。大型哺乳动物化石和小型哺乳动物化石的采集方法不同。
(1)采集哺乳动物化石的准备工作:采集化石前，要准备好采集化石所需的工具和材料。准备工作包括以下几个方面:一、工具，主要包括钢钻、铁锹(大小)、小刀、尖头地质锤、刷子、筛子等。这些工具在采集大型哺乳动物化石和小型哺乳动物化石时使用是不同的，可以根据具体情况而定；二是对化石起保护作用的材料，主要有薄纸、棉花或海绵、石膏粉、密封塑料袋、胶水、清漆、稀释剂、塑料盒等。第三类是记录，主要包括野书、铅笔、马克笔、化石登记表等。以上的东西可以根据具体情况准备。
(2)大型哺乳动物化石的采集:一些大型动物的头骨、肢骨或完整的动物尸体化石都属于这一类，这类哺乳动物化石的采集一般需要大量的工程。一些大型的、完整的、重要的化石(如大型头骨)的采集过程大致如下:首先去除化石上的沉积物，在去除的过程中，沉积物被一层一层地慢慢剥离。接近化石时，用刮刀和小刀将沉积物轻轻剥离，直至化石露出。清理完上面的沉积物后，再清理周围的沉积物。在清理周围的沉积物时，要与化石保持一定的距离，在化石周围保留一些沉积物，这样可以保护化石。根据化石的形状，清理一个正方形或长方形的柱子，清理的深度大于化石的埋深。清理工作完成后，化石被取走。先用刷子将化石表面的泥土清理干净，刷上清漆和稀释剂的混合物，晾干，用纸巾铺上，再用棉花或海绵铺上。选择一个与被清理的土柱大小相同的木盒，在海绵上粘贴混合了水的石膏，用木盒将土柱扣紧，并压紧。当石膏干透成型后，用铲子或钢钻从木盒底部切掉土柱，然后将木盒翻过来，切掉突出的沉淀物，在木盒周围用填充物塞住，再在上面铺上棉花或海绵，放入化石标签，钉上钉子。在木箱外面写上化石编号。
如果第四纪沉积物疏松，化石不是很重要，容易取出，可以省略上述程序，直接取出化石，用纸巾和棉花包裹，但有一个基本原则必须遵循:尽量保证化石的完整性。如果化石破碎或有缺陷，其价值就会大打折扣，甚至难以鉴定。
(3)小型哺乳动物化石的收集:小型哺乳动物化石的收集与上述不同。小型哺乳动物主要指食虫类、翼手目、啮齿类和兔类。化石的体积很小，很多情况下，地层中还保存着一些个别的牙齿。如果在野外的沉积物中很难直接找到这些化石，效果是微乎其微的，需要采取其他方法来采集。最常见的方法是筛选和洗涤。筛洗法是对不同孔径(6目、20目、30目)的第四纪沉积物进行筛洗，寻找哺乳动物化石。一般来说，化石收藏需要两种或三种不同孔径的筛子。这种方法可分为干筛法和水洗法。干筛法一般用于缺水地层和以砾石、砂、粉砂为主的低粘粒含量的第四系沉积物。其工艺流程为:首先用大孔径(6目)的筛子对沉积物进行一次筛分，除去大的砾石、角砾和结核，然后再用小孔径(20目)的筛子对筛分后的沉积物进行一次筛分，漏出细小物质(粘土和淤泥)，留下。水洗法可用于采集任何沉积物的小化石，特别是粘土含量高的沉积物。采集过程如下:首先从化石层位挖出沉积物，在有水的地方将沉积物倒入筛子中。此时，必须将两个孔径不同的筛子叠放在一起，大孔径(6目)的筛子在上面，小孔径(30目)的筛子在下面，两个筛子的尺寸最好不同。将装满泥沙的筛子在水中浸泡一段时间，然后同时摇动两个筛子，多次洗去粘土和粉砂，直到小孔径筛子中的沙子比较干净。然后，仔细搜索大孔径筛子里的物质，看看有没有化石。如果没有，将材料倒在报纸和布上的小孔筛中晾干，然后放入样品袋中，带回室内，在双筒望远镜下挑选。这种方法对于寻找小型哺乳动物化石非常有效。
(4)地层剖面的观察和绘制:在采集化石的同时，要测量地层剖面，仔细描述剖面中沉积物的岩性，进行岩性分层，测量各岩性层的厚度，绘制地层剖面，并在剖面上标出化石产出的层位。具体方法见“地层剖面测量与绘制”一节。
(5)化石的编号和登记:在野外，采集的哺乳动物化石应进行系统的编号和登记。化石的野外编号方法请参考“哺乳动物化石的观察”练习部分。化石标签的主要内容包括化石编号、采集地点、采集层位、岩性、化石材料、化石名称、采集时间、采集者等。标签应该和化石一起运送。化石登记表的内容和标签类似。如果有些大型化石不能随身携带，就需要托运。托运的化石必须用结实的木箱包装，木箱内需要填充塑料泡沫、海绵、棉花等防震物质。在盒子外面标明易碎、防潮等字样。