三站猛犸象化石出土地位于肇源县三站镇松花江中、上游左岸一级阶地上。西距肇源县城54公里，东距哈尔滨市110公里。地理座标为东经125°35′、北纬45°33′。阶地标高131米左右，高出松花江水面约11米。化石出土地三站镇地处松嫩平原东部，地势低平，略有起伏，北高南低。由于松花江水流作用及其他地质因素的影响，在冲积平原上形成了不同高度的阶地，呈阶梯状向河谷缓缓倾斜。在其北部为二级阶地，当地称谓“福兴岗”。它象一条天然长堤顺松花江流向延伸，二级阶地标高为168米，高出江面47米。大岗系由较厚的黄土状亚粘土和黑灰色淤泥质亚沙土堆积而成。该层以富含文化遗物和猛犸象、披毛犀动物群化石为特征。

化石埋藏地点，在大地构造上属于新华夏系第二沉降带的松辽凹陷中部地带（据地质力学观点）。为一大型中生代沉积盆地—松辽盆地。地势东南高、西北低，向松花江缓缓倾斜。从第四纪以来，这一带受到沉降为主的震荡运动的影响，在其上部沉积较厚的第四纪堆积物。松花江阶地大致在第四纪更新世中晚期至全新世形成。地层为：（1）腐殖层：黑色团粒状，厚0．65厘米。（2）黄土状亚沙层：黄色土质有沙感，粘性小，厚0．96厘米。（3）淡黄色细沙层：以石英为主，含少量云母，有明显的波状层理和交错层理，内含水生卷螺和介壳化石。在卷螺和介壳化石的底部，发现猛犸象骨骼化石。靠近化石有一层很薄的淡灰色粉砂，露出3．4米仍不见基底。

1973年3月，三站镇农民在取沙改土时，在距地表深约5米的地层中发现一具较完整猛犸象骨骼化石，埋藏在南北长8米、东西宽4米的范围内，基本保持在原位，没有错动。出土化石经修复装架后，成一具完整的猛犸象化石骨架，全长5．45米、高3．33米，门齿长2．05米。

松花江猛犸象主要特征是个体大，头骨和下颌骨以及牙齿都比真猛犸象要大而粗壮。三站镇出土的松花江猛犸象化石骨架为单一个体，无其他遗物共存。猛犸象生存在第四纪更新世晚期，距今两万余年，和旧石器晚期人类共生，是当时人类的猎取对象。它们是生活在气候寒冷的北方地区的巨型草食动物，到全新世开始前（距今1万年左右）就完全绝迹了。这具猛犸象骨骼化石的出土，尚属国内首次。经鉴定，命名为松花江猛犸象。碳—14测定年代为距今21200±600年。它对全面了解和探讨松嫩平原第四纪地质形成、古气候特点、古地理概貌以及动物、植物等方面的研究提供了新的实物资料。