Preparation of asphalt-preserved fossils: solvent selection and improved preparation technique with a focus on Rancho La Brea, California, USA
Plain Language Abstract
Preparation of asphalt-preserved fossils is specialized, not widely known, and poorly documented. Rancho La Brea is a famous asphaltic fossil site with an abundance of preserved bones of large mammals and birds, as well as other animals and plants. Asphalt fossil preparation focuses on the removal of the asphaltic matrix surrounding the specimen to reveal morphological features. Asphaltic matrix is a mixture of sand, silt, and clay bound together with asphalt. Degreasing solvents, chemicals that dissolve asphalt, are necessary to remove asphaltic matrix, exposing fossils without causing damage. We investigated six solvents, based upon usefulness in asphaltic sediment removal, fossil stability, and improving health and safety. These solvents were AeroTron™-100, 2-butoxyethanol, (+)-limonene, Ecolink™ 1171, Novec™ 73DE, and 1-bromopropane. Bird femurs, canid vertebrae, and canid metapodials were soaked or manually prepared with each solvent to form a comparative dataset. Soaking, a historical preparation technique, completely submerged fossils in solvent. This method caused broken and cracked fossils to separate, removed stabilizing internal matrix, and used large amounts of solvent. A new technique, manual preparation, applies small amounts of solvent by hand to targeted areas of matrix for removal. Novec ™ 73DE manual preparation performed best; it efficiently removed asphaltic matrix, had no observed negative effects on fossil integrity, and is a relatively safe solvent to use. Canid crania were manually prepared with 1-bromopropane and Novec 73DE to examine the effects on more complex fossils. Compared to soaked crania, manually prepared crania kept internal matrix that stabilized fossils and limited breaks caused by soaking. Although soaking was quicker and used fewer tools, manual preparation greatly reduced negative fossil impacts. Novec™ 73DE manual preparation is now the standard technique for Rancho La Brea, and can be considered for fossils from other asphaltic sites.
Arabic
تحضير الحفريات المحفوظة بالأسفلت: اختيار المذيبات وتقنيات التحضير المحسّنة مع التركيز على رانشو لا بريا، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية
المؤلفون: ستيفاني بوتزي، ستيفي إل. مورلي، كورنيليا إيه. كلارك
الملخص: يعد تطوير تقنيات التحضير الفعالة أمرا ضروريا لزيادة المجموعات الحفرية. تعتبر ممارسات تحضير العينات الأحفورية المحفوظة في الأسفلت متخصصة وغير معروفة على نطاق واسع وموثقة بشكل سيئ. نحن هنا نصف نتائج تحقيق مقارن في مواد وطرق التحضير للاجيرشتات من رانشو لا بريا في لوس أنجلوس، كاليفورنيا: أول تقرير فني شامل فيما يتعلق بإعداد الحفريات الإسفلتية. تُعد المذيبات المزيلة للشحوم ضرورية لإزالة الرواسب الإسفلتية من الحفريات. قمنا بتقييم فعالية ستة مذيبات، وهي AeroTron™-100، و2-بيوتوكسي إيثانول، و(+)-ليمونين، وEcolink™ 1171، وNovec™ 73DE، و1-برومو بروبان، بناءً على المعايير التالية: الصحة والسلامة، وسهولة إزالة مصفوفة الأسفلت السطحية، والموارد المستخدمة، والتغيرات في اللون والكتلة، والرائحة، وسلامة الأحفوريات. تم تقييم تأثيرات ما بعد التحضير على سلامة العينة، مع تحديد إفرازات الأسفلت، والأضرار السطحية، والتدهور المرئي، ومظهر السطح كمؤشرات للتدهور بمرور الوقت. تمت مقارنة طريقتين لتطبيق المذيبات: النقع (الغمر الكامل) والتطبيق اليدوي (تطبيق مستهدف للمصفوفة). ووفقًا لهذه النتائج، فإن المذيبات الناجحة لتحضير الأسفلت هي مزيلات الشحوم ذات ضغط بخار يتراوح بين 100 و300 ملم زئبقي، ويُفضل استخدام Novec™ 73DE في هذه الدراسة. كان للتحضير اليدوي تأثيرات سلبية أقل على سلامة العينة من النقع. تم تضمين الحفريات المعقدة مورفولوجيا (جماجم الكلاب) للمقارنة بين تقنيات النقع مقابل التحضير اليدوي مع أفضل المذيبات أداءً. حتفظت الجمجمة المحضرة يدويًا بمصفوفة داخلية داعمة وكانت أقل تكسيرا او تفتيتا، مما أدى إلى تحسين استقرار العينة عند مقارنتها بالجمجمة المنقوعة. لا تنطبق هذه النتائج على رانشو لا بريا فحسب، بل يمكن أخذها في الاعتبار أيضًا بالنسبة للمواقع الإسفلتية الأخرى على مستوى العالم.
الكلمات المفتاحية: التحضير؛ الطرق الحفرية؛ رانشو لا بريا؛ العصر البلستوسيني المتأخر؛ الأسفلت؛ التحضير الكيميائي
ترجمة: عمر عبدالفتاح العيسوي (كلية العلوم - جامعة المنصورة)
Translator: Omar Isswai. Mansoura University, Egypt
Chinese
沥青保存化石的制备：溶剂选择与改进技术——以美国加州拉布雷亚沥青坑为例
开发高效的化石制备技术对扩充古生物标本库至关重要。沥青保存化石的制备技术具有高度专业性，但相关方法尚未广泛普及且缺乏系统性记录。本研究以加州洛杉矶拉布雷亚沥青坑（晚更新世特异埋藏化石库）为对象，首次系统评估了沥青化石制备的材料与方法，形成全面的技术报告。
脱脂溶剂是去除化石表面沥青基质的必需品。我们基于以下标准评估了六种溶剂的效能：AeroTron™-100、2-丁氧基乙醇、(+)-柠檬烯、Ecolink™ 1171、Novec™ 73DE和1-溴丙烷：健康与安全性、沥青基质去除效率、资源消耗、颜色与质量变化、气味残留及化石完整性。通过沥青渗出、表面损伤、可见劣化和外观变化等指标，评估了制备后对标本完整性的长期影响。比较了浸泡法（完全浸没）和手动法（靶向处理）两种溶剂应用方式。结果表明，理想的沥青处理溶剂应具有100-300 mmHg的蒸气压范围，其中Novec™ 73DE是本研究的首选溶剂。手动处理对标本完整性的负面影响小于浸泡法。以犬科头骨等形态复杂化石为对象，对比了最佳溶剂下的两种处理技术：手动处理的头骨保留了支撑性内部基质且破碎更少，稳定性显著优于浸泡处理。这些成果不仅适用于拉布雷亚沥青坑，也可推广至全球其他沥青埋藏点。
关键词：化石制备；古生物学方法；拉布雷亚沥青坑；晚更新世；沥青；化学处理
Translator: Chenyang Cai. Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences
Deutsche Zusammenfassung
Präparation von in Asphalt konservierten Fossilien: Auswahl der Lösungsmittel und verbesserte Präparationstechnik mit Schwerpunkt auf Rancho La Brea, Kalifornien, USA
Die Entwicklung effizienter Präparationsverfahren ist für die Erweiterung paläontologischer Sammlungen unerlässlich. Die Präparationspraktiken für in Asphalt konservierte Fossilien sind spezialisiert, nicht allgemein bekannt und schlecht dokumentiert. Hier beschreiben wir die Ergebnisse einer vergleichenden Untersuchung von Präparationsmaterialien und -methoden aus der Lagerstätte Rancho La Brea in Los Angeles, Kalifornien: der erste umfassende technische Bericht über die Präparation von Fossilien aus Asphalt. Zur Entfernung von Asphaltsedimenten aus Fossilien werden Entfettungslösungsmittel benötigt. Wir bewerteten die Wirksamkeit von sechs Lösungsmitteln, AeroTron™-100, 2-Butoxyethanol, (+)-Limonen, Ecolink™ 1171, Novec™ 73DE und 1-Brompropan, anhand der folgenden Kriterien: Gesundheit und Sicherheit, einfache Entfernung der Asphaltmatrix an der Oberfläche, eingesetzte Ressourcen, Veränderungen von Farbe und Masse, Geruch und Unversehrtheit der Fossilien. Nach der Präparation wurden die Auswirkungen auf die Integrität der Proben bewertet, wobei Asphaltausscheidungen, Oberflächenschäden, sichtbare Verschlechterungen und das Aussehen der Oberfläche als Indikatoren für die Verschlechterung im Laufe der Zeit ermittelt wurden. Zwei Methoden der Lösemittelanwendung, das Einweichen (vollständiges Eintauchen) und die manuelle Anwendung (gezielte Matrixanwendung), wurden verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass Entfettungsmittel mit einem Dampfdruck zwischen 100 und 300 mmHg für die Asphaltaufbereitung am besten geeignet sind, wobei Novec™ 73DE in dieser Studie das bevorzugte Lösemittel ist. Die manuelle Aufbereitung hatte weniger negative Auswirkungen auf die Probenintegrität als das Einweichen. Morphologisch komplexe Fossilien (Canidenschädel) wurden zum Vergleich von Einweich- und manuellen Präparationsverfahren mit den am besten geeigneten Lösungsmitteln herangezogen. Manuell präparierte Schädel behielten die stützende innere Matrix bei und waren weniger fragmentiert, was zu einer besseren Stabilität der Proben im Vergleich zu eingeweichten Schädeln führte. Diese Ergebnisse sind nicht nur auf Rancho La Brea anwendbar, sondern können auch für andere asphaltierte Fundorte auf der ganzen Welt herangezogen werden.
Schlüsselwörter: Präparation; paläontologische Methoden; Rancho La Brea; Spätes Pleistozän; Asphalt; chemische Präparation
Translator: Eva Gebauer
Resumen en Español
Preparación de fósiles conservados en asfalto: selección de disolventes y técnica de preparación mejorada, con énfasis en Rancho La Brea, California, Estados Unidos
Desarrollar técnicas de preparación eficientes es fundamental para ampliar las colecciones paleontológicas. Las prácticas de preparación de especímenes fósiles conservados en asfalto son especializadas, poco difundidas y están escasamente documentadas. Aquí describimos los resultados de una investigación comparativa sobre materiales y métodos de preparación empleados en el lagerstätte Rancho La Brea, en Los Ángeles, California: el primer informe técnico completo relacionado con la preparación de fósiles asfálticos. Se requieren disolventes desengrasantes para eliminar sedimentos asfálticos de los fósiles. Evaluamos la eficacia de seis disolventes (AeroTron™-100, 2-butoxietanol, (+)-limoneno, Ecolink™ 1171, Novec™ 73DE y 1-bromopropano) según los siguientes criterios: salud y seguridad, facilidad de eliminación de la matriz asfáltica superficial, recursos utilizados, cambios en color y masa, olor e integridad del fósil. Se evaluaron los efectos posteriores a la preparación sobre la integridad del espécimen, utilizándose la exudación de asfalto, daños en la superficie, deterioro visible y aspecto superficial como indicadores de degradación a lo largo del tiempo. Se compararon dos métodos de aplicación de disolventes: remojo (inmersión completa) y método manual (aplicación dirigida a la matriz). De acuerdo con estos resultados, los disolventes exitosos para la preparación de materiales asfálticos son desengrasantes con una presión de vapor en el rango de 100–300 mmHg, siendo Novec™ 73DE el disolvente preferido en este estudio. La preparación manual tuvo menos impactos negativos sobre la integridad del espécimen que el remojo. Se incluyeron fósiles morfológicamente complejos (cráneos de cánidos) para comparar las técnicas de remojo y preparación manual con los disolventes de mejor desempeño. Los cráneos preparados manualmente conservaron la matriz interna que los sostiene y presentaron menos fragmentación, lo que derivó en una mayor estabilidad del espécimen en comparación con los cráneos sometidos a remojo. Estos resultados no solo son aplicables a Rancho La Brea, sino que también pueden considerarse en otras localidades asfálticas a nivel mundial.
Palabras clave: preparación; métodos paleontológicos; Rancho La Brea; Pleistoceno Superior; asfalto; preparación química
Traducción: Francisco Gascó Lluna. Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología, Madrid, Spain
Résumé en Français
In progress
Translator: Vincent Perrier. Maître de Conférences, Université Lyon
Greek
In progress
Translator: Evangelos Vlachos
Polski
In progress
Translator: Krzysztof Stefaniak
Russian
In progress
Translator: Leonid Voyta
Ukrainian
Препарування скам'янілостей, збережених в асфальті: вибір розчинника та вдосконалена техніка підготовки з акцентом на Ранчо Ла Бреа, Каліфорнія, США
Розробка ефективних методів препаруваннч є важливою для збільшення палеонтологічних колекцій. Практика препарування викопних зразків, збережених в асфальті, є спеціалізованою, маловідомою та погано задокументованою. У цій статті ми описуємо результати порівняльного дослідження матеріалів і методів препарування матеріалу з лагерштетту Ранчо Ла Бреа в Лос-Анджелесі, штат Каліфорнія: перший вичерпний технічний звіт про препарування асфальтових скам'янілостей. Для видалення асфальтових відкладень зі скам’янілостей потрібні знежирюючі розчинники. Ми оцінили ефективність шести розчинників, AeroTron™-100, 2-бутоксиетанолу, (+)-лімонену, Ecolink™ 1171, Novec™ 73DE та 1-бромпропану, ґрунтуючись на наступних критеріях: здоров’я та безпека, легкість видалення поверхневої асфальтової матриці, використані ресурси, зміни кольору та маси, запаху та цілісність скам’янілостей. Було оцінено вплив постпрепарації на цілісність зразка, при цьому ексудація асфальту, пошкодження поверхні, видиме погіршення та зовнішній вигляд поверхні були визначені як показники деградації з часом. Порівнювалися два способи нанесення розчинника: замочування (повне занурення) і вручну (цільове нанесення матриці). Згідно з цими результатами, успішними розчинниками для препарування скам'янілостей із асфальту є знежирювачі з тиском пари в діапазоні від 100 до 300 мм рт. ст., з Novec™ 73DE як кращим розчинником у цьому дослідженні. Препарування вручну мало менший негативний вплив на цілісність зразка порівняно із замочуванням. Морфологічно складні скам'янілості (черепи псових) були включені для порівняння методів замочування та ручного препарування з найкращими розчинниками. Череп, відпрепарований вручну, зберігав опорну внутрішню матрицю та був менш фрагментованим, що призвело до кращої стабільності зразка порівняно із повністю замоченим у розчиннику черепом. Отримані нами результати можуть бути використані не лише до препарування матеріалу із Ранчо Ла Бреа, а й для інших асфальтових місцезнаходжень по всьому світу.
Ключові слова: препарування; палеонтологічні методи; Ранчо Ла Бреа; пізній плейстоцен; асфальт; хімічне препарування.
Translator: Oleksandr Kovalchuk
