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古动物化石博物馆位于和政县城东，占地19.2亩，总投资1500多万元，建筑面积3850平方米。自上世纪50年代以来，和政县出土了大量珍贵的古动物化石，迄今已征集到5700多件化石标本。
在距今2400万年－520万年的中新世纪，临夏盆地曾是亚热带--暖温带气候环境，盆地内湖泊星罗棋布，河流蜿蜒交错，草木茂盛，鸟语花香，是远古时代各种动物繁衍生息的乐园。由于受到青藏高原隆升变迁的影响，气候逐渐变冷，环境日益恶劣，从而形成了今天珍贵的古脊椎动物化石。收藏于博物馆的古动物化石，是世界文化遗产中的一朵奇葩，打开了人类窥视黄河古文明的窗口，掀起了沧海桑田的又一层神秘面纱，把我们的想象带到了遥远的洪荒时代。
这些馆藏化石有三大特点，一是种类多。含爬行纲和哺乳纲的6目60个属种、哺乳纲的5目。占化石属种总数目60％左右的是距今1300万年的铲齿象动物群和距今1000万年前的三趾马动物群。这批化石中，有一级品50多件，二级品180多件，三级品350多件。其中三趾马化石储量和已采集的头骨化石标本数量均为欧亚大陆之首，超过了世界最著名的三趾马动物群产地皮克米和萨拉摩斯；铲齿象动物化石不仅在我国而且在欧亚大陆上也是最丰富的，其数量也超过了美国纽约自然历史博物馆和北京自然历史博物馆的馆藏。专家们一致认为，只要对这些标本做更深入的研究鉴定，其品级还会大大提高；二是保存完好。80％以上的化石是完整的头骨、下颌骨、甲壳，它们都是已灭绝的古生物遗存。其中以"和政"命名的"和政羊"化石，种属是世界上唯一的；大型（如铲齿古象）和中型（如古长颈鹿、犀牛）的动物化石，形态特异，这些罕见的珍品，具有很高的展览价值；三是填补了我国古代哺乳动物化石收藏中的一个重要空白区，有较高的科研价值，引起了国内外古生物学界的广泛关注。在纯自然状态下，陆地脊椎动物死后，由于动物细菌及自然环境的影响，只有万分之一的遗骨和残骸能够侥幸保存下来，形成化石。我国内蒙古通古尔铲齿象化石和山西保德三趾马动物群，在世界古生物界享有盛名，但遗憾的是，铲齿象现存美国，三趾马则藏于瑞典，这给我国科研造成了很大的困难，而和政的这批化石在品种、数量和质量上都可以与上述经典地区相媲美。和政三趾马化石明显不同于山西保德，为研究我国新生代晚期第三纪古地理古气候演变提供了重要的新信息。和政是目前欧亚大陆最好的三趾马动物群化石的研究地和参观点。
和政古动物化石博物馆是中国唯一一座古脊椎动物化石博物馆，是继四川自贡恐龙化石博物馆、西安半坡民族社会遗址之后兴建的全国为数不多的中国国家级专业博物馆之一，该馆的建成使用为科学、长期、妥善保护这一具有垄断性的珍贵资源，为形成自贡--和政--西安这样一条地球演化、生物进化、人类出现的专题旅游热线，举办风格独特的科学展览，接纳国内外专业研究人员进行国际文化交流和青少年及游客科普修学，提供了便利，为古动物栖息的乐园--古城宁河架起了一座连接五湖四海的天桥。化石博物馆是向世人展示中化瑰宝的窗口，每个热爱大自然的人来到这里，心灵都将经历一次莫大的震撼。
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