学化石的正确方法

① 请问科学家是怎样研究化石的

石能确定地层的相对时代及划分、对比地层；提供环境标志及确定和恢复古沉积环境；了解在成岩成矿中的作用。在地球的发展和演进中，不少类别的化石新旧更替及演化迅速，形成特征不同的类群。这些类群的古生物，在不同地史时期的沉积中，可形成不同的化石群或化石组合，成为确定地层时代和划分地层的重要依据。

化石能提供环境标志，判断和恢复古沉积环境。如浮游有孔虫，放射虫，牙形刺等仅产于海相沉积中；如中，新生代的轮藻，某些介形虫和硅藻仅产于陆相的淡水沉积中；某些底栖有孔虫和介形虫及少数的轮藻，产于滨海的边缘环境的半咸水沉积等等。这些不同类别的古生物在其生存期间，对于水域的温度，盐度，深度，浑浊度和沉积底性等都有一定的要求。通过对各类化石群落或化石组合的古生态分析并结合古沉积学的研究，用将今论古法的推测方法，便可判断和恢复古沉积环境。如已查明我国渤海湾，黄海，东海和南海都形成于新生代，在第三纪时，由于气候干热和海进的影响，我国东部沿海地区形成大量的咸水，半咸水沉积，这种环境为形成丰富的石油资源创造了条件。这都是利用微体古生物学的研究成果。

在成岩成矿中的作用，生物（包括微古生物）不仅可以形成燃料矿产，如煤、石油、天然气、油页岩等，还有某些金属硫化矿床、磷矿、硅藻土，而且还可形成自然硫、各种铁矿、锰矿、铀矿、铝土矿等矿产。许多生物都有富集成矿元素的作用，如某些海生生物体中金的含量为海水的830倍，铜 为3700倍，铝为267000倍。另一些微体生物虽然不能成矿，但可以指示找矿的方向或是确定含矿层的位置等 。

② 化石是怎么形成的呢

化石是通过在漫长的地质年代里，被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；

当一个生物死亡之后被沙子、火山灰等沉积物掩埋了起来，动物的内脏等柔软部分会很快腐烂，之后只有坚硬的骨头留了下来。随后，更多的沉积物把遗体掩埋得越来越深，以至于遗体周围的沉积物都变成了致密的岩石。

这漫长的时间中，骨架也终被逐渐分解，在岩石中留下了一个特定形状的空腔，模具就这样做好了。在骨架分解的过程中，带着矿物质的水可能会流进来，其中的矿物质会填充进空隙之中，变成更加致密的石头，这就是化石。原来的生物虽然消失殆尽了，但是自然以神奇的力量用石头保留了它们大致的形状。

因为平常在陆地上死亡的生物很少会被沉积物掩埋，很难形成化石，因此只有极少生物最终会成为化石。最适合形成化石的环境是海洋湖泊底，因此我们可以看到很多水生生物的化石。

这些化石本来会在很深的地下，很难被人们发现，但是在地球缓慢的地质运动中，那些原本是海底的区域也有可能变为陆地，如果形成断层或者发生地震之后，那些深埋的化石宝藏就能幸运地被我们发现。

化石的形成过程也不止这一种方式，我们也会看到一些琥珀包裹的生物化石，这是因为一些小生物不小心困于植物滴落的树脂中，避免了微生物对自己的分解，变成了一具天然标本，它们最终被人们发现时依然栩栩如生。同样的还有那些被冰封在寒冷冰川中的古生物遗体，依旧保持着它们生前的模样。

(2)学化石的正确方法扩展阅读

化石的分类。可分为石质类和保存类型两大类。化石石质类型有：硅质岩型、灰岩型、白云岩型、泥灰岩型、页岩型、砂岩型等。灰岩、粉砂岩和页岩中的化石比较容易发现和收藏。

如三叶虫、菊石、直角石、珊瑚和海绵等多保存在灰岩中;爬行动物类、植物类多在页岩中；恐龙、恐龙蛋及鱼类等化石多保存在砂岩中。化石根据保存类型可以分为三类:实体化石、遗迹化石（包括遗物化石）和化学化石。

灰岩、粉砂岩和页岩中的化石比较容易发现和收藏。如三叶虫、菊石、直角石、珊瑚和海绵等多保存在灰岩中;爬行动物类、植物类多在页岩中；恐龙、恐龙蛋及鱼类等化石多保存在砂岩中。化石根据保存类型可以分为三类:实体化石、遗迹化石（包括遗物化石）和化学化石。

③ 考古学化石怎么练

个人建议你就在卡里姆多一直挖到吐吧，那里的化石点比较集中，450以后还会开启奥丹姆的考古点那可是极品装备的大本营啊，虫子坐骑就是这个地方出的比化石龙拉风啊。

④ 化石是怎样形成的

其实有很长一段时间，化石作用被认定是单纯的“石化”，后来人类才逐渐了解化石形成的原理。这是一种非常复杂的过程，是生物、物理、化学三种现象的结合。而化石的形成，需要一些特殊条件：第一，死去的有机体被迅速埋在沙土、淤泥或河泥中而没有分解。

海底和湖底是非常有利的环境，草原和沙漠也不错。其次，此生物不曾腐坏，而由矿物逐渐取代该生物体的有机物质。最后，化石若要保存几百万年不变，必须在石化后，不再经历任何地质变动。

拓展资料：

化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。

我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。

⑤ 什么是化石

网络名片
鱼化石化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹，最常见的是骸骨和贝壳等。 研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。保存在地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。

目录

词语解释英文：fossil
基本解释
详细解释
化石概念
词源介绍
古人说法
形成条件
演变过程
分类情况模铸化石
遗迹化石
化学化石
特殊化石
标准化石
指相化石
带化石
持久化石
古生物钟
虫管化石
木化石
研究情况
化石和古生物学
其它相关词语解释 英文：fossil
基本解释
详细解释
化石概念
词源介绍
古人说法
形成条件
演变过程
分类情况 模铸化石
遗迹化石
化学化石
特殊化石
标准化石
指相化石
带化石
持久化石
古生物钟
虫管化石
木化石
研究情况化石和古生物学其它相关展开 编辑本段词语解释
石头化石岩层
[1]词目：化石 拼音：huà'shí
英文：fossil
基本解释
[fossil] 地壳中包存的属于古地质年代的动物或植物的遗体、遗物或遗迹 标准化石
详细解释
1. 比喻妇女对丈夫的坚贞和思念。典出《初学记》卷五引 南朝 宋 刘义庆《幽明录》：“ 武昌山 上有望夫石，状若人立。古传云：‘昔有贞妇，其夫从役，远赴国难，携弱子饯送北山，立望夫而化为立石，因以为名焉。’” 明 何景明《结肠赋》：“泪陨血而崩城兮，身立枯而化石。” 明 张煌言《得友人书道内子艰难状》诗：“渐来应化石，遮莫但飞蓬。” 苏曼殊《无题》诗之七：“分明化石心难定，多谢 云娘十幅笺。” 2. 指变化为石。 元 郑元祐《次韵刘宪副春日湖上有感》诗：“鹤老离巢松化石，鸾孤照水竹穿沙。” 明 刘基《双带子》曲之四：“天上星辰能化石， 黄河 千岁也还清。” 3. 炼丹。 唐 骆宾王《代女道士王灵妃赠道士李荣》诗：“漫道烧丹止七飞，空传化石曾三转。” 4. 保存于地层中的古生物遗体、遗物或遗迹，埋藏在地下，经过自然界的作用，变化而成的保留原物体、遗迹形状、结构或印模的钙化、碳化、硅化、矿化的东西。研究化石可了解生物的发展情况，并能据以确定地层的年代。 艾青《鱼化石》诗：“凝视着一片化石，傻瓜也得到教训：离开了运动，就没有生命。”
编辑本段化石概念
所谓化石是指保存在岩层中地质历史时期的古生物遗物和生活遗迹。 在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机物质分解殆（dài）尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是他们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着。同样，那些生物生活时留下来的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化的生物遗体、遗迹就称为化石。 通常如肌肉或表皮等柔软部分在保存前就已腐蚀殆尽，而只留下抵抗性较大的部分，如骨头或外壳。它们接着就被周围沉积物的矿物质所渗入取代。许多化石也被覆盖其上的岩石重量压平。 简单地说，化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的"石头"。 化石
在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机物质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。因为在较老的岩石中的化石通常是原始的较简单的，而在年代较新的岩石中的类似种属的化石就要复杂和高级。
编辑本段词源介绍
化石一词源自拉丁文fossillis，意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象，它 化石
为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载，如春秋时代 的计然和三国时代的吴晋，都曾提到山西省产“龙骨”，“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石； 《山海经》也有“石鱼”（即鱼化石）的记述；南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述；宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源，已有了正确认识。迄今，发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。
编辑本段古人说法
在有文字记载的人类历史的早期，某些希腊学者曾被在沙漠中及山区有鱼及海生贝壳的存在感到迷惑。公元前450 年希罗多德（Herodotus）注意到埃及沙漠，并正确地认为地中海曾淹没过那一地区。 公元前400 年亚里士多德就证明化石是由有机物形成的，但是化石之被嵌埋在岩石中是由于地球内部的神秘的塑性力作用的结果。他的一个学生狄奥佛拉斯塔（Theophrastus）（约公元前350 年）也提出了化石代表某些生命形式，但是他认为化石是由埋植在岩石中的种子和卵发展而成的。斯特拉波（Strabo）（约公元前63 年到公元20 年）注意到海生化石在海平面之上的存在，正确地推断 化石
，含有该类化石的岩石曾受到很大的抬升。 在中世纪的黑暗时代，人们对化石有各种各样的解释，人们或者解释为自然界的奇特现象，或者解释为是魔鬼的特别的创造和设计以便来迷惑人。这些迷信以及宗教权威们的反对，妨碍了化石研究达数百年。大约在15 世纪初，化石的真正起源被普遍接受了。人们懂得了化石是史前生物的残体，但仍然认为是基督教圣经上所记载的大洪水的遗迹。科学家与神学家的争论大约持续了300 年。 文艺复兴时期，几个早期自然科学家，着名的达芬奇论及到化石的问题。他坚决主张，洪水不能对所有化石负责，也无法解释化石出现在高山上。人们肯定地相信，化石是古代生物无可置疑的证据，并认为海洋曾覆盖过意大利。他认为，古代动物的遗体被深埋在海底，在后来的某个时候，海底隆起高出海面，形成了意大利半岛。在十八世纪末和十九世纪初，化石的研究打下了牢固的基础，并形成一门科学。从那时起，化石对于地质学家越来越重要了。化石主要发现于海相沉积岩中，当海水中沉积物如石灰质软泥、沙、贝壳层被压紧并胶结成岩时，就形成了海相沉积岩。只有极罕见的化石出现在火山岩和变质中。火山岩原来是熔融状态，它的里面是没有生命的。变质岩经历了非常大的变化而形成的，使得原始的岩石中的化石一般都化为乌有。然而，即使在沉积岩中，所保留下来的记录也只是史前动植物的很小一部分。如果考虑到形成化石这一过程所需要的苛刻条件，也就不难理解为什么沉积岩中所保留下来的也只是史前动植物的很小一部分。每一个化石都有自己的历史价值。 还有一种说法就是，在化石形成之前，那些动物有的还未死亡，科学家正在研究。
编辑本段形成条件
虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素，但是有三个因素是基本的： （1）有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石。 （2）生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。 （3）生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。 下图是一个长了角的化石，把角折断还有软组织流出。 长了角的昆虫化石

编辑本段演变过程
人们已知道，由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林，在森林化石中有时还可见到依然站立的树，以很好的姿态被保存下来。流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。焦油沥青的行为好像一个捕获野兽的陷阱，又象防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。洛杉矶的兰乔?拉?布雷（Rancho laBrea）沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名了，在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树懒以及其它已经绝灭的动物。在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中。显然，被冰冻的动物有的可以保存下来。 虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过，而只有少数生物留下了化石。然而，使生物变成化石的条件即使都满足了，仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。例如，很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉，或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中，但由于岩石经历了强烈的物理变化，如褶皱、断裂或熔化，这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩，而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中，也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方，却没有进行地质学研究。另外一个很普遍的问题是，可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差，而不能充分显示出该生物的情况。 再者，当我们向过去回溯的时间越古老，化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老，受到破坏性力量的机会就越多，化石也就越加不可辨认。而且由于较古老的生物和今天的生物不同，因而对它们进行分类就很困难，这一情况使问题进一步复杂化了。然而，尽管如此，大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。 动物和植物变成化石可以通过很多不同途径，但究竟通过哪种途径，通常取决于： 化石
（1）生物的本来构成 （2）它所生存的地方 （3）生物死后，影响生物遗体的力。 大多数古生物学家认为生物残体的保存有四种形式 每一种形式取决于 生物遗体的构成或者生物遗体所经历的变化。 生物的本来的柔软部分只有当它被埋在能够阻止其柔软部分分解的介质中时，才能得以保存。这种介质有冻土或冰，饱含油的土壤和琥珀。当 生物在非常干燥的条件下变成木乃伊，也能保存它的身体上本来的柔软部分。这种情况一般只发生于干旱地区或沙漠地区，并且在遗体不被野兽吃掉的情况下。 大概动物柔软部分的化石得以保存的最着名的例子是在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的冻原上发现的大量的冻结的多毛的猛犸遗体——一种绝灭的象。这些巨兽有的已被埋藏达25000 年。当冻土融解，猛犸的遗体就暴露出来。也有些尸体保存得很不好，当它们暴露出来时，其肉被狗吃了，其长牙被象牙商倒卖。猛犸象的毛皮现在在很多博物馆展览，有的把猛犸象的肉体或肌肉放在乙醇中保存。 生物身体的柔软部分在东波兰的饱含油的土壤中也发现到，在这里有保存很好的一种绝灭的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴中和火山口里发现了地树懒的天然形成的木乃伊。这里的极端干燥的沙漠气候能够使动物的软组织在腐烂之前就全部脱水，并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。 生物变成化石的更有趣和不寻常的一种方式就是在琥珀中保存。古代的昆虫可被某些针叶树分泌出的粘树胶所捕获。当松脂硬结后并进一步变成琥珀，昆虫便留在其中。有些昆虫和蜘蛛被保存得非常好，甚至能在显微镜下研究它的细毛和肌肉组织。 虽然生物体的软组织的保存形成了一些有趣的和令人叹为观止的化石，但这种方式形成的化石是相对罕见的。古生物学家更经常地是研究保存在岩石中的化石。 生物体上的硬组织也能被保存下来。差不多所有的植物和动物都拥有一些硬部分，例如蛤、蚝或蜗牛；脊椎动物的牙和骨头；蟹的外壳和能够变成化石的植物的木质组织。生物体的坚硬部分由于是以能抵抗风化作用和化学作用的物质构成的，所以这类化石分布的较普遍。无脊椎动物例如蛤、蜗牛和珊瑚等的壳是由方解石（碳酸钙）组成的，其中很多没有或几乎没有发生物理变化而被保存下来。脊椎动物的骨头和牙以及许多无脊椎动物的外甲含有磷酸钙，因为这种化合物抵抗风化作用的能力非常强，所以许多由磷酸盐组成的物质也能保存下来，如曾发现一枚保存极好的鱼牙。由硅质（二氧化硅）组成的骨骼也具有这种性质。微体古生物化石的硅质部分和某些海绵通过硅化而变成化石。另一些有机物具有几丁质（一种类似于指甲的物质）的外甲，节足动物和其它有机物的几丁质外甲可以成为化石，由于 它的化学成分和埋葬的方式，使这种物质以碳的薄膜的形式而保存下来。碳化作用（或蒸馏作用）是生物埋葬之后在缓慢腐烂的过程中发生的，在分解过程中，有机物逐渐失去所含有的气体和液体成分，仅留下碳质薄膜。这种碳化作用和煤的形成过程相同。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。

⑥ 关于化石的资料

化石是存留在古代地层中的古生物遗体、遗物或遗迹。化石的分类方式有很多种，最普遍的方式是按其留存的生物遗迹类型分为三类：实体化石，遗迹化石，分子化石。

生物分界一般以一万年前为界限，一万年前的生物为古生物，一万年前以后的为现生生物。由于自然灾害，如：火山爆发、泥石流等自然灾害瞬间将其掩埋隔离氧化形成。

在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。

在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着。

(6)学化石的正确方法扩展阅读：

中国古生物化石保护基金会（ CFPF ）发起于2005年，成立于2008年。公募基金会是真正意义上的取之于民，用之于民。

（1）开展促进中国古生物化石及地质环境保护事业发展的募捐活动,接受海内外热心古生物化石及地质环境公益事业的有关组织和个人的捐赠。为增加本基金会资金而进行的基金保值、增值运作和投资活动；

（2）开展有关古生物化石及地质环境知识的科普教育活动，宣传化石及地质环境保护的意义和相关的法律法规，唤起全民保护意识；

（3）协助政府做好古生物化石及地质环境的合理利用、建立化石博物馆、防止古生物化石被乱采滥挖、倒买倒卖、走私贩运；

（4）重点资助一些古生物化石及地质环境的资源调查研究、科学发掘和国际交流合作等项目。奖励对古生物化石及地质环境保护工作出色的单位和个人；

（5）按照捐赠者意愿设立的符合本基金会宗旨的资助项目；

（6）开展其他有利于古生物化石及地质环境保护的公益项目和活动；承担政府部门委托的其他专项任务。

⑦ 介绍化石

·化石的概念

化石（Fossil）存留在岩石中的动物或植物遗骸。通常如肌肉或表皮等柔软部分在保存前就已腐蚀殆尽，而只留下抵抗性较大的部分，如骨头或外壳。它们接着就被周遭沉积物的矿物质所渗入取代。许多化石也被覆盖其上的岩石重量压平。

化石，经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗体和他们的生活遗迹。

简单地说，化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机物质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。

【古人说法】

在有文字记载的人类历史的早期，某些希腊学者曾被在沙漠中及山区有鱼及海生贝壳的存在所大大迷惑。公元前450年希罗多德（Herodotus）注意到埃及沙漠，并正确地认为地中海曾淹没过那一地区。

公元前400年亚里士多德就宣布化石是由有机物形成的，但是化石之被嵌埋在岩石中是由于地球内部的神秘的塑性力作用的结果。他的一个学生狄奥佛拉斯塔（Theophrastus）（约公元前350年）也提出了化石代表某些生命形式，但是他认为化石是由埋植在岩石中的种子和卵发展而成的。斯特拉波（Strabo）（约公元前63年到公元20年）注意到海生化石在海平面之上的存在，正确地推断，含有该类化石的岩石曾受到很大的抬升。

在中世纪的黑暗时代，人们对化石有各种各样的解释，人们或者解释为自然界的奇特现象，或者解释为是魔鬼的特别的创造和设计以便来迷惑人。这些迷信以及宗教权威们的反对，妨碍了化石研究达数百年。大约在15世纪初，化石的真正起源被普遍接受了。人们懂得了化石是史前生物的残体，但仍然认为是基督教圣经上所记载的大洪水的遗迹。科学家与神学家的争论大约持续了300年。

文艺复兴时期，几个早期自然科学家，着名的达芬奇论及到化石的问题。他坚决主张，洪水不能对所有化石负责，也无法解释化石出现在高山上。们肯定地相信，化石是古代生物无可置疑的证据，并认为海洋曾覆盖过意大利。他认为，古代动物的遗体被深埋在海底，在后来的某个时候，海底隆起高出海面，形成了意大利半岛。在十八世纪末和十九世纪初，化石的研究打下了牢固的基础，并形成一门科学。从那时起，化石对于地质学家越来越重要了。化石主要发现于海相沉积岩中，当海水中沉积物如石灰质软泥、沙、贝壳层被压紧并胶结成岩时，就形成了海相沉积岩。只有极罕见的化石出现在火山岩和变质岩中。火山岩原来是熔融状态，它的里面是没有生命的。变质岩经历了非常大的变化而形成的，使得原始的岩石中的化石一般都化为乌有。然而，即使在沉积岩中，所保留下来的记录也只是史前动植物的很小一部分。如果考虑到形成化石这一过程所需要的苛刻条件，也就不难理解为什么沉积岩中所保留下来的也只是史前动植物的很小一部分。

【形成条件】

虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素，但是有三个因素是基本的：

（1）有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石。

（2）生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。

（3）生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。

【演变过程】

人们已知道，由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林，在森林化石中有时还可见到依然站立的树，以很好的姿态被保存下来。流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。焦油沥青的行为好像一个捕获野兽的陷阱，又象防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。洛杉矶的兰乔?拉?布雷（RancholaBrea）沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名了，在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树懒以及其它已经绝灭的动物。在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中。显然，被冰冻的动物有的可以保存下来。

虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过，而只有少数生物留下了化石。然而，使生物变成化石的条件即使都满足了，仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。例如，很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉，或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中，但由于岩石经历了强烈的物理变化，如褶皱、断裂或熔化，这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩，而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中，也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方，却没有进行地质学研究。另外一个很普遍的问题是，可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差，而不能充分显示出该生物的情况。

再者，当我们向过去回溯的时间越古老，化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老，受到破坏性力量的机会就越多，化石也就越加不可辨认。而且由于较古老的生物和今天的生物不同，因而对它们进行分类就很困难，这一情况使问题进一步复杂化了。然而，尽管如此，大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。

动物和植物变成化石可以通过很多不同途径，但究竟通过哪种途径，通常取决于：

（1）生物的本来构成

（2）它所生存的地方

（3）生物死后，影响生物遗体的力。

大多数古生物学家认为生物残体的保存有四种形式，每一种形式取决于生物遗体的构成或者生物遗体所经历的变化。

生物的本来的柔软部分只有当它被埋在能够阻止其柔软部分分解的介质中时，才能得以保存。这种介质有冻土或冰，饱含油的土壤和琥珀。当生物在非常干燥的条件下变成木乃伊，也能保存它的身体上本来的柔软部分。这种情况一般只发生于干旱地区或沙漠地区，并且在遗体不被野兽吃掉的情况下。

大概动物柔软部分的化石得以保存的最着名的例子是在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的冻原上发现的大量的冻结的多毛的猛犸遗体——一种绝灭的象。这些巨兽有的已被埋藏达25000年。当冻土融解，猛犸的遗体就暴露出来。也有些尸体保存得很不好，当它们暴露出来时，其肉被狗吃了，其长牙被象牙商倒卖。猛犸象的毛皮现在在很多博物馆展览，有的把猛犸象的肉体或肌肉放在乙醇中保存。

生物身体的柔软部分在东波兰的饱含油的土壤中也发现到，在这里有保存很好的一种绝灭的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴中和火山口里发现了地树懒的天然形成的木乃伊。这里的极端干燥的沙漠气候能够使动物的软组织在腐烂之前就全部脱水，并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。

生物变成化石的更有趣和不寻常的一种方式就是在琥珀中保存。古代的昆虫可被某些针叶树分泌出的粘树胶所捕获。当松脂硬结后并进一步变成琥珀，昆虫便留在其中。有些昆虫和蜘蛛被保存得非常好，甚至能在显微镜下研究它的细毛和肌肉组织。

虽然生物体的软组织的保存形成了一些有趣的和令人叹为观止的化石，但这种方式形成的化石是相对罕见的。古生物学家更经常地是研究保存在岩石中的化石。

生物体上的硬组织也能被保存下来。差不多所有的植物和动物都拥有一些硬部分，例如蛤、蚝或蜗牛；脊椎动物的牙和骨头；蟹的外壳和能够变成化石的植物的木质组织。生物体的坚硬部分由于是以能抵抗风化作用和化学作用的物质构成的，所以这类化石分布的较普遍。无脊椎动物例如蛤、蜗牛和珊瑚等的壳是由方解石（碳酸钙）组成的，其中很多没有或几乎没有发生物理变化而被保存下来。脊椎动物的骨头和牙以及许多无脊椎动物的外甲含有磷酸钙，因为这种化合物抵抗风化作用的能力非常强，所以许多由磷酸盐组成的物质也能保存下来，如曾发现一枚保存极好的鱼牙。由硅质（二氧化硅）组成的骨骼也具有这种性质。微体古生物化石的硅质部分和某些海绵通过硅化而变成化石。另一些有机物具有几丁质（一种类似于指甲的物质）的外甲，节足动物和其它有机物的几丁质外甲可以成为化石，由于它的化学成分和埋葬的方式，使这种物质以碳的薄膜的形式而保存下来。碳化作用（或蒸馏作用）是生物埋葬之后在缓慢腐烂的过程中发生的，在分解过程中，有机物逐渐失去所含有的气体和液体成分，仅留下碳质薄膜。这种碳化作用和煤的形成过程相同。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。

在许多地方，植物、鱼和无脊椎动物就是以这种方式保存下它们的化石。

有些碳的薄膜精确地记录了这些生物的最精细的结构。

化石还可以通过矿化作用和石化作用而保存下来。当含矿化的地下水把矿物沉淀于生物体的坚硬部分所在的空间时，使得生物的坚硬部分变得更坚硬、抵抗风化作用的能力更强。较普通的矿物有方解石、二氧化硅和各种铁的化合物。所谓置换作用或矿化作用是生物体的坚硬部分被地下水溶解，与此同时其它物质在所空出来的位置上沉淀下来的过程。有些置换形成的化石的原始结构被置换的矿物所破坏。

不仅动植物的遗体能形成化石，而且表明它们曾经存在过的证据或踪迹也都能形成化石。痕迹化石能提供有关该生物特点的相当多的情况。很多壳、骨、叶以及生物的其它部分，都能以阳模和阴模的形式保存下来。如果一个贝壳在沉积物硬化成岩之前就被压入海底，它的外表特征就会留下压印（阴模）。如果阴模后来又被另外一种物质充填，就形成阳模。阳模能显示出贝壳本来的外部特征。外部阴模显示的是生物体硬部分的外部特征，内部阴模显示的是生物体坚硬部分的内部特征。

一些动物以痕、印、足迹、孔、穴的形式留下了它们曾经存在的证据。

其中如足迹，不仅能表明动物的类型，而且提供了有关环境的资料。恐龙的足迹化石不仅揭示了它的足的大小和形状，还提供了有关它的长度和重量的线索，留有足迹的岩石还能帮助确定恐龙生存的环境条件。世界上最着名的恐龙足迹化石发现于得克萨斯州索美维尔县罗斯镇附近的帕卢西河床中的晚白垩纪石灰岩中，年代大约在1.1亿年前。留有恐龙足迹的大的石灰岩板被运到全世界的博物馆中，成为这种巨大爬行动物的哑证据。无脊椎动物也能留下踪痕。在许多砂岩和石灰岩沉积层的表面可以看到它们的踪迹。无脊椎动物的踪痕既有简单的踪迹，也有蟹及其它爬虫的洞穴。

这些踪痕提供了有关这些生物的活动方式和生活环境的证据。洞穴是动物为着藏身觅食而在地上、木头上、石头上以及其它能打洞的物质上打出的管状或圆洞状的孔穴，后来若被细物质充填，就可能得以保存下来。打出该洞穴的动物的遗体偶尔也能在充满洞中的沉积物中找到。在松软的海底，蠕虫、节肢动物、软体动物以及其它动物都可留洞穴。某些软体动物，如凿船虫——一种钻木的蛤、石蜊（Litho-domus）——一种钻石的蛤，它们的洞穴化石和钻孔化石也常常能被发现。在人们所知的最古老的化石之中，有管状构造，据认为这种管状构造是蠕虫的洞穴。在许多最古老的砂岩中，就有这种管状构造。

钻孔是某些动物为了觅食、附着和藏身而打的洞。钻孔经常出现在化石化的贝壳、木头和其它生物体的化石之上。钻孔也是一种化石。象钻孔蜗牛这种食内动物就能穿过其它动物的壳来钻孔以吃食其软体部分。许多古代软体动物的壳上可见到象是钻孔蜗牛打的整齐的洞。

化石对于追溯动植物的发展演化是有用的，因为在较老的岩石中的化石通常是原始的和较简单的，而在年代较新的岩石中的类似种属的化石就要复杂和高级。

某些化石作为环境的指示物是很有价值的。例如造礁珊瑚似乎总是生活在与今天相似的条件下。因此，如果地质学家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方，就可以有理由地认为，这些含有珊瑚的岩石形成于温暖的相当浅的海中。这就使得勾画出史前时期海的位置及范围成为可能。珊瑚礁化石的存在还可指示出古代水体的深度、温度、底部条件和含盐度。

化石的一个更重要的用途是用来进行对比——确定若干岩层间彼此相互关系的密切的程度。通过对比或比较各岩层所含的特征化石，地质学家可以确定一个特定区域的某种地质建造的分布。有的化石在地质历史上生存的时间相当短，然而在地理分布上却相当广泛。这种化石被称为指示化石。由于这种化石通常只是和某一特定时代的岩石共生，所以在对比中特别有用。

微体生物的化石对于石油地质工作者作为指示化石特别有用。微体古生物学家（研究微体古生物的学者）通过对从钻孔中取得的岩心进行冲洗、将微小的化石分离出来，然后在显微镜下进行研究。通过对这些细小的古生物遗体的研究所获得的资料对于判断地下岩层的年代和储油的可能性是非常有价值的。微体古生物化石对于世界油田之重要可从某些储油地层用某些关键的有孔虫的属来命名这一点见其一斑。其它微体古生物化石，例如：介形虫、孢子和花粉，也被用来确定世界其它许多地区的地下岩层。

虽然植物化石对于指示气候十分有用，但用于地层对比就不很可靠。植物化石提供了许多有关整个地质时代的植物演化的资料。

【分类情况】

地层中的化石，从其保存特点看，可大致分为四类：实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。

1、实体化石

指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。原来的生物在特别适宜的情况下，避开了空气的氧化和细菌的腐蚀，其硬体和软体可以比较完整的保存而无显着的变化。例如猛犸象（第四纪冰期西伯利亚冻土层中于1901年发现，25000年以前，不仅骨骼完整，连皮、毛、血肉，甚至胃中食物都保存完整）。

2、模铸化石

就是生物遗体在地层或围岩中留下的印模或复铸物。一类是印痕，即生物遗体陷落在底层所留下的印迹，遗体往往遭受破坏，但这种印迹却反映该生物体的主要特征。不具硬壳的生物，在特定的地质条件下，也可保存其软体印痕，最常见的就是植物叶子的印痕。第二类是印模化石，包括外模和内模两种，外模是遗体坚硬部分（如贝壳）的外表印在围岩上的痕迹，它能够反映原来生物外表形态及构造；内模指壳体的内面轮廓构造印在围岩上的痕迹，能够反映生物硬体的内部形态及构造特征。例如贝壳埋于砂岩中，其内部空腔也被泥沙充填，当泥沙固结成岩而地下水把壳溶解之后，在围岩与壳外表的接触面上留下贝壳的外模，在围岩与壳的内表面的接触面上留下内模。第三类叫做核，上面提到的贝壳内的泥沙充填物称为内核，它的表面就是内模，内核的形状大小和壳内空间的性状大小相等，是反映壳内面构造的实体。如果壳内没有泥沙填充，当贝壳溶解后久留下一个与壳同形等大的空间，此空间如再经充填，就形成与原壳外形一致、大小相等而成分均一的实体，即称外核。外核表面的形状和原壳表面一样，是由外模反印出来的，他的内部则是实心的，并不反映壳的内部特点。第四类是铸型，当贝壳埋在沉积物中，已经形成外模及内核后，壳质全被溶解，而又被另一种矿质填入，象工艺铸成的一样，使填入物保存贝壳的原形及大小，这样就形成了铸型。它的表面与原来贝壳的外饰一样，它们内部还包有一个内核，但壳本身的细微构造没有保存。

总的来说，外模和内模所表现的纹饰凹凸情况与原物正好相反。外核与铸型在外部形状上和原物完全一致，但原物的内部构造被破坏消失，其物质成分与原物也不同。至于外核和铸型的区别在于前者内部没有内核，而后者内部还含有内核。

3、遗迹化石

指保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。遗迹化石中最重要的是足迹，此外还有节肢动物的爬痕，掘穴，钻孔以及生活在滨海地带的舌形贝所构成的潜穴，均可形成遗迹化石。遗物化石方面，往往指动物的排泄物或卵（蛋化石）；各种动物的粪团，粪粒均可形成粪化石。我国白垩纪地层中恐龙蛋世界闻名，过去在山东莱阳地区以及近年来在广东南雄均发现成窝垒叠起来的恐龙蛋化石。

4、化学化石

古代生物的遗体有的虽被破坏，未保存下来，但组成生物的有机成分经分解后形成的各种有机物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在岩层中，这种视之无形，但它具有一定的化学分子结构足以证明过去生物的存在的化石称为化学化石。随着近代化学研究的进展，科学技术的提高，古代生物的有机分子（指氨基酸等），可从岩层中分离出来，进行鉴定研究，同时产生了一门新的学科—古生物化学。

5.特殊的化石

琥珀—古代植物分泌出的大量树脂，其粘性强、浓度大，昆虫或其他生物飞落其上就被沾粘。沾粘后，树脂继续外流，昆虫身体就可能被树脂完全包裹起来。在这种情况下，外界空气无法透入，整个生物未经什么明显变化保存下来，就是琥珀。

中药店的龙骨—被人们用作中药的龙骨，其实主要是新生代后期尚未完全石化的多种脊椎动物的骨骼和牙齿石，绝大部分是上新世和更新世的哺乳动物，诸如犀类(Rhinocerotidae)、三趾马(Hipparionspp.)、鹿类(Cervidae)、牛类(Bovidae)和象类(Proboscidae)等的骨骼和牙齿，甚至偶然还掺杂少量人类的材料。至于视为上品的五花龙骨或五花龙齿，颜色不像一般呈单调的白、灰白或黄白，而是在黄白之间尚夹杂有红棕或蓝灰的花纹．比较好看，则是象类的门齿。

1.标准化石

这是指特征显着、延续时间较短但分布较广、且数量多且比较容易发现的化石，人们通常用它们来作为划分对比地层的重要依据。属于标志性化石之一。

2.指相化石

在不同的生物或生物组合中，有些对生活环境、生存的自然地理条件有比较严格的要求，这类生物形成的化石就是指相化石，人们通常以这些生物所形成的化石来推断出当时各地的环境条件，而且数据相当准确。属于标志性化石之一。

3.带化石

这是指在地层学中可以用来作为划分最小地层单位的生物带的依据的化石。

4.持久化石

有些进化极缓慢的生物在时间跨度上比较大，其化石延续时间很长，人们将这类化石称为持久化石。

5.化石钟（古生物钟）

我国学者马廷英在研究现代珊瑚时于1933年首次提出古生代四射珊瑚外壁上有反映气候季节变化的生长线，三十年后美国古生物学家研究古珊瑚时计算出当时一年的月数数和每天的小时数。人们将这些能推算出古地球公转速度和自转速度的化石称为古生物钟或化石钟。

从化石的形态来看,可分为石质化石,煤化石,冰冻化石,琥珀等.

石质化石有很多,恐龙蛋就是最典型的例子,煤上的树叶痕迹是最常见的煤化石，包含有昆虫的琥珀化石则非常多，在保存较好的原始森林里非常容易看见.。而冰冻化石则比较少见，着名的猛犸象的尸体与保存完好的雪人尸体是其中最有吸引力的例子。

⑧ 科学家怎样挖掘化石

化石（fossil） 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis，意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象，它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载，如春秋时代的计然和三国时代的吴晋，都曾提到山西省产“龙骨”，“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石；《山海经》也有“石鱼”（即鱼化石）的记述；南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述；宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源，已有了正确认识。迄今，发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。

形成条件 地史时期的生物，只有一小部分与地质环境相适宜，保存下来成为化石：①生物本身必须具有一定的硬体，如无脊椎动物的贝壳、甲壳，脊椎动物的骨骼、牙齿，植物的树干、叶子和孢子、花粉等；②生物死亡后必须迅速地被沉积物埋藏起来，免遭生物、机械或化学作用的破坏；③必须经过较长时间的各种石化作用。生物遗体如果是原地埋藏，就比较容易形成完整的化石，如中国山东临朐晚第三纪中新统山旺组中保存大量完好的动、植物化石。另一种情况是生物死后的遗体可能经受各种搬运作用，这些在异地埋藏的化石，一般都有不同程度的损坏，分选程度较好，有时还有定向排列现象。以生物的遗体、遗迹的埋藏和化石的形成过程作为研究对象的学科，称为埋藏学。

保存类型 化石保存类型一般可分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。①实体化石是指古生物遗体本身全部或部分被保存下来的化石，如中国抚顺第三纪煤层中琥珀内的昆虫化石，是在严密封闭的情况下保存下来的。西伯利亚第四纪冰期冻土中的猛犸象，是在严寒冷冻的条件下整体保存的。但多数化石仅能保存生物的硬体部分，而且经受了明显的变化，即石化作用。具有几丁质、几丁—蛋白质或蛋白质骨骼中容易挥发的成分（氧、氢、氮）经升溜作用而消失，仅留下碳质薄膜，因而又称炭化作用，如笔石和植物的叶子经炭化作用保存下来。生物硬体的组成物质，部分被地下水溶解，由外来矿物质填充代替，就可以保存原来硬体的微细构造，称为交代作用，如硅化木，其年轮甚至植物细胞形状仍能清晰可见。②模铸化石是指生物遗体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。根据化石与其围岩的关系可以分为若干类型，如印痕化石、印模化石、铸型化石和复型化石。③遗迹化石是指古代生物生活活动时，在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物，如脊椎动物的足迹化石、蠕形动物的爬迹化石和动物的排泄物粪化石或卵化石。广义的遗迹化石还包括旧古器时代古人类的劳动工具、文化遗物等。④化学化石是指古代生物的遗体虽然未能保存下来，但组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物如氨基酸、脂肪酸等，仍可保留在岩层中，足以证明古代生物的存在。这类化石叫化学化石。

研究意义 18世纪末至19世纪初，英国W．史密斯在地层层序律的基础上，根据化石的纵向分布建立了化石顺序律。这不仅利用化石确定地层时代，且为生物进化提供了证据。古生物学家发现地层层位越高，所含化石类别越多，化石的形态构造越复杂，反映了生物类别从少到多、形态构造从简单到复杂、从低级到高级的进化规律。

生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境，适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境，例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境；陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究，就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外，生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志，如贝壳岩反映海滨环境，生物岩礁反映低纬度暖海环境，泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。

化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的，各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系，从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。

化石的类群 古生物与现代生物一样，一般分为低级的原核生物和高级的真核生物两大类，共有5个界，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界，界以下依次为门、纲、目、科、属、种等单位。

由于生物是由低级到高级发展到现代的，地史上各个时期的生物门类都不相同，每个时期的化石类群与当时的生物门类相关。不同地史时期有其发达的生物门类，也就有其特征的化石类群，有些门类在该时期占统治地位，有些门类在该时期衰退或灭绝。总之，按时间的进程，生物门类与化石类群的变化，显示了生物演化的系统发展历史。

⑨ 学习任务化石的形成及保存分析

【任务描述】 ①正确分析化石的形成条件，了解化石的石化作用；②了解常见的化石类型；③熟练鉴定化石类型。

一、化石的概念

化石是指保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和遗迹。因此，化石区别于一般的岩石在于，它必须与古代生物相联系，它必须具有诸如形状、结构、纹饰和有机化学成分等生物特征，或者是由生物生活活动所产生的并保留下来的痕迹。一些保存在地层中与生物和生物活动无关的物体，虽然在形态上与某些化石十分相似，但只能称为假化石，如姜结石、龟背石、泥裂、卵形砾石、波痕、放射状结晶的矿物集合体、矿质结核、树枝状铁质沉淀物等，都不是化石。

因为古生物学是以化石为研究对象的，而且古生物是相对现生生物而言的，它们具有生活时代上的差别。通常古、今生物之间的时间界线被定在距今1万年左右，即生活在全新世以前的生物才称为古生物，而全新世以来的生物属于现生生物的范畴。因此，埋藏在现代沉积物中的生物遗体不是化石，人类历史以来的考古文物一般亦不被认为是化石。

二、化石的种类

在古生物学研究的化石中，有些生物体和化石个体较大，利用常规方法在肉眼下就能直接进行研究，这些化石称为大化石。但是某些生物类别，如有孔虫、放射虫、介形虫、沟鞭藻和硅藻等，以及某些古生物类别的微小部分或微小器官，如牙形石、轮藻和孢子花粉等，形体微小，一般肉眼难以辨认，这些化石称为微化石。对于微化石的研究必须采用专门的技术和方法从岩石中将化石处理、分离出来，或磨制成切片。

保存在地层中的龟背石、卵形砾石、放射状结晶的矿物集合体、矿质结核、树枝状铁锰质沉积物等，在形态上与化石有极其形似性，但它们与生物或生物生命活动无关，我们称其为假化石（图1-8）。

图1-8 假化石

（据郭宝炎，2009）

三、化石的形成过程

研究生物自死亡后埋藏在沉积物中，随同沉积物经化石化作用形成化石的学科称为埋藏学。从埋藏学角度，可将化石形成的全部过程分为图1-9所示的几个阶段。

图1-9 化石形成的过程

（据孙跃武等，2006）

◎生物群落：是在一定区域或同一环境里各种生物居群相互结合的一种结构单元。这种单元结合松散，在其形成之前及形成以后，不是固定不变的，而是经常在演变着，但演变有规律性，同时群落也具有相对的稳定性。

◎尸积群：因各种原因生物死亡后尸体堆积而成的尸积群或称死亡群。尸积群可能属于同一群落的成分，亦可能是几个群落的成分死后的混合堆积。这主要受沉积物的沉积速度、环境稳定性、生物扰动等因素的控制。

◎埋藏群：尸积群被埋藏后称埋藏群，它可能是原地埋藏，也可能迁移至他处或与其他群落的尸积群相混杂成为异地埋藏。原地埋藏不同于原位埋藏。一般生物死亡后只要在其所属群落生活的范围内埋藏都属原地埋藏。

◎化石群：埋藏群通过石化作用与周围的沉积物同时形成化石群。在原地埋藏，其成分由生物群落的组成部分形成的化石群称化石群落。化石群落是生物群落中被保存下来的一部分，不能充分表明彼此间的关系（如取食、保护等），但可指明它们原来生活于同一处所。异地埋藏所形成的化石群称为化石组合。化石组合可能包括残留原地种类，即保留一部分在原地埋藏的种类，而个体大小和数量亦非原来面貌；搬迁种类，即由不同环境迁入的同时期种类；转移种类，即随同较老的岩石转移而来再沉积的不同时期种类。研究原地埋藏的化石群落和异地埋藏的残留原地种类可恢复原地环境，搬迁种类对研究古地理环境可提供有益的资料，如水流强度、水流方向、能量高低等。一般埋藏在原地的化石多保存较完整，很少被破坏，有时能保存原来生活时的状态。异地埋藏的化石经过搬运常有不同程度的磨损或分选等现象。

四、化石的形成条件

地史时期的生物遗体及其生命活动的痕迹在被沉积物埋藏后，经历了漫长的地质年代，随着沉积物的成岩作用，埋藏在沉积物中的生物体在成岩作用下经过物理化学作用的改造，即石化作用，而形成化石。化石的形成和保存取决于以下几方面的条件。

（一）生物本身条件

从生物本身条件来说，最好具有硬体，因为软体部分容易腐烂、分解而消失，而硬体主要是由矿物质组成的，能够比较持久地抵御各种破坏作用。但是，硬体的矿物质成分不同，保存为化石的可能性也不同。由方解石、硅质化合物和甲氰磷酸钙等矿物组成的生物硬体，在成岩和石化作用过程中比较稳定，容易保存为化石；含镁方解石等不稳定矿物，在转化为稳定矿物之前则容易遭受破坏。有机质硬体如角质层、木质、几丁质薄膜等，虽易遭受破坏，但在成岩过程中可炭化而保存为化石，如植物叶子、笔石体壁等。在某些极为特殊的条件下，一些动物的软体部分有时也能保存成为化石，如我国抚顺松脂包裹的昆虫化石（图1-10 之1），波兰斯大卢尼沥青湖中的披毛犀化石（图1-10 之2），西伯利亚第四纪冻土中的猛犸象化石（图1-10 之3，4）等。

（二）生物死亡的环境条件

生物死后尸体所处的物理化学环境直接影响化石的保存和形成。在高能水动力条件下，生物尸体容易被磨损破坏；水体pH 值小于7.8 时，碳酸钙组成的硬体易溶解；氧化环境中有机质易腐烂，而还原条件下有机质容易保存下来。此外，当时生活着的动物吞食和细菌的腐蚀作用亦影响化石的保存。

图1-10 完整实体化石

（据Scott，1978；河北师范学院生物系，1975；夏树芳，1978）

1.琥珀中的昆虫化石；2.沥青湖中的披毛犀化石；3，4.冻土层中的猛犸象化石

（三）埋藏条件

生物死后掩埋的沉积物不同，保存为化石的可能性亦不同。如果生物尸体是被化学沉积物、生物成因的沉积物所埋藏，那么，除软体部分外，硬体比较容易保存下来。如果是被粗碎屑沉积物埋藏，则由于粗碎屑沉积物的机械活动性和富孔隙，生物尸体容易遭受破坏。但在某些特殊的沉积物（如松脂、冰川冻土）中，一些生物的软体部分亦能完好地保存下来（图1-10）。

（四）时间条件及成岩作用的条件

只有生物死后迅速被埋藏起来才有可能被保存为化石，生物尸体如果暴露于空气中，会受氧化作用或被其他生物吞食而遭破坏，即使是硬体部分，也会被长时间风化作用所毁坏。因此，生物死后，必须要有某种沉积作用将其迅速掩埋，才能较好地保存下来。被埋藏起来的生物尸体还必须经过长时期的石化作用（即成岩作用）后才能形成化石。有时生物死后虽被迅速埋藏，但不久又因各种原因被重新暴露出来而遭受破坏，也不能形成化石。有时被埋藏在浅层沉积物中的生物尸体还有被生活在泥底中的生物吞食的可能。另一方面，保存在一些较古老的岩层中的化石，因发生岩层变形和变质作用亦容易使化石遭受破坏。

沉积物在固结成岩作用过程中，其压实和结晶作用都会影响化石的石化作用和化石的保存。一些孔隙度较高、含水分较多的碎屑沉积物压实作用显着，因而保存在其中的化石变形作用明显。保存在碳酸盐沉积物中的化石，由于沉积物的成岩重结晶作用，由碳酸钙组成的生物体也将发生重结晶，因而生物体的结构容易被破坏。只有压实作用较小且未经过严重重结晶作用的情况下，才能保存完好的化石。

五、化石的石化作用

化石的石化作用是指埋藏在沉积物中的生物遗体在成岩过程中经过物理化学作用的改造而形成化石的作用。主要有以下3种类型。

（一）矿质填充作用

生物的硬体组织中的一些空隙，通过石化作用被一些矿物质沉淀充填，生物的硬体变得致密和坚实。这种填充作用可发生在生物硬体结构之中，如贝壳中的微孔、脊椎动物的骨髓等，也可发生在生物硬体结构之间，如有孔虫壳的房室、珊瑚的隔壁之间等。

（二）置换作用

在石化作用过程中，原来生物体的组成物质被溶解，并逐渐被外来矿物质所填充。如果溶解和填充的速度相当，以分子的形式置换，那么原来生物的微细结构可以被保存下来，例如，华北二叠系的硅化木，其原来的木质纤维均被硅质置换，但其微细结构如年轮以及细胞轮廓都仍清晰可见（图1-11）；中北美洲西部三叠系中硅化的动物标本，一些微小和精细的壳饰都完好地被保存下来。如果置换速度小于溶解速度，则生物体的微细构造不会保存，仅保留其外部形态。常见的置换作用有硅化、钙化、白云石化和黄铁矿化等。

图1-11 石化作用

（据童金南，2007）

（三）炭化作用

石化作用过程中生物遗体中不稳定的成分经分解和升馏作用而挥发消失，仅留下较稳定的炭质薄膜而保存为化石。例如，以几丁质成分（C₁₅ H₂₆ N₂ O₁₀）为主的笔石和植物叶子经升馏作用，H、N和O挥发逃逸，留下炭质化石薄膜（图1-11）。

六、化石的保存类型

根据化石可以保存的特点，化石可以分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石四类。

（一）实体化石

指生物的遗体或其一部分保存为化石。在极为特殊的情况下，由于密封、冷藏、干燥等条件避开了空气的氧化和细菌的腐蚀，其硬体和软体几乎未遭受变化，可以比较完整地保存下来。例如猛犸象（第四纪冰期西伯利亚冻土层中于1901 年发现，其生存于距今25000年以前，不仅骨骼完整，连皮、毛、血肉，甚至胃中食物都保存完整）（图1-10 之3，4）。又如我国抚顺煤田古近系抚顺群（始新世至渐新世）琥珀中常见保存完整的蚊、蜂和蜘蛛等昆虫化石（图1-10 之1）。此外，由于气候干燥使生物体失去水分而被保存为干尸（木乃伊）。

（二）模铸化石

是生物遗体在底质或围岩中留下的各种印痕和复铸物。虽然并非实体本身，但能反映生物体的主要特征。按其与围岩的关系主要有：

◎印痕：专指生物死后，遗体沉落在松软细密底层上留下的印痕。生物遗体已损毁消失。常见的印痕化石有植物叶片、动物触角、腔肠动物的水母等（图1-12）。

图1-12 云南澄江下寒武统的印痕化石及其软体复原图

（据侯先光等，1989）

1.动物软体印痕化石；

2.动物软体复原图

◎印模：主要指生物硬体（如贝壳等）在围岩上印压的模。可分外模和内模（图1-13）。外模是硬体外表的印模；内模是硬体内表的印模。印模化石都能反映原生物的形态构造特征，但其上的纹饰构造则与原生物表面凹凸相反。

◎核：核化石含有整体之意，能反映生物形态、大小、纹饰等特征。核有内核、外核之分。有的生物如双壳类，闭合的双壳中软体腐坏消失留下的空间，为泥沙所填充，形成与原空间形状大小相等的完整实体，是为内核。内核的表面亦即内模。同样，如果壳内空间尚未充填而其空间与原壳空间同形等大，此空间若再被填充，围岩上原印压的外模，反印于填充物之上，即形成与原壳形状大小一致而成分均一的整体，称为外核，亦可称为复型，即原壳体的复型（图1-14）。

图1-13 腕足类的背壳及其印模化石

◎铸型：生物壳体埋于沉积物中，已形成外模和内核，然后壳体被溶蚀，所留空隙再被其他物质填充，即成为原来生物遗体的铸型。铸型与外核表面一致，皆与未变或变化实体化石相似，但未保存遗体内部构造，且成分与原生物完全不同（图1-14）。铸型与外核区别为后者不含内核。

图1-14 模铸化石及其形成过程

（据谭光弼等，1983）

1.双壳类壳瓣内部软体；2.埋藏后软体腐烂；3a.壳内被充填；4a.壳内空间被溶解，形成内核；3 b.壳内未充填，壳被溶蚀；4 b.整个空间被充填而形成外核（复型）；3 c.壳内空间被充填；4 c.壳被溶蚀，且空隙填以其他物质，形成铸型

（三）遗迹化石

保留在岩层中的生物生活活动的痕迹和遗物称为遗迹化石。遗迹化石对于研究生物活动方式和习性，以及恢复古环境有重要意义。遗迹化石中脊椎动物的足迹是最吸引人的。从足迹上看是爪印还是蹄印，可推知该动物是食肉的还是食草的。我国曾发现不少足迹化石，如陕西神木东山崖侏罗系的禽龙足迹是最大的足迹化石之一（图1-15 之1）。无脊椎动物中蠕形动物的爬迹，舌形贝和蠕虫类的潜穴（图1-15之9，10），以及一些生物的觅食迹都是常见的遗迹化石。

图1-15 遗迹化石

（据夏树芳，1978；Ekdale et al.，1984；Seilacher，1970，1984）

1.足迹；2.行迹；3，4.拖迹；5.爬行迹；6～8.停息迹；9，10.潜穴迹

遗迹化石还包括动物的排泄物或卵（蛋化石）。各种动物的粪团、粪粒还可形成粪化石。鱼粪化石（属于粪团化石中的一种）比较常见，如贵州桐梓青杠哨白垩系中找到的鱼粪化石。鉴定粪化石可以根据形态、大小、物质成分进行，如螺旋状的粪化石就可能是具有螺旋瓣肠道的鱼类排泄物。爬行类和鸟类的蛋化石比较常见。我国白垩纪地层中的恐龙蛋化石是世界着名的，在山东莱阳地区以及广东南雄均发现成窝垒叠起来的恐龙蛋化石。我国黄土高原第四纪的土质层中也常发现完整的鸵鸟蛋化石。

自从人类出现以后，古代人类的劳动工具、文化遗迹等可归属于化石，但须指出这是指旧石器时代的遗物。例如，北京山顶洞人使用过的石器和骨器等。而新石器时代的遗物，一般属于文物考古的范畴。

（四）化学化石

地史时期生物有机质软体部分虽然遭受破坏未能保存为化石，但分解后的有机成分，如脂肪酸、氨基酸等仍可残留在岩层中。这些物质仍具有一定的有机化学分子结构，虽然常规方法不易识别，但借助于一些先进的手段和分析设备，仍能把它们从岩层中分离或鉴别出来，进行有效的研究。目前，人们已从岩层中分离出多糖、核苷酸、嘧啶、烃类和各种氨基酸。这些重大进步，推动了当代分子古生物学、古生物化学和生物成矿作用等新兴学科的迅速发展，对探索生命起源，阐明生物发展历史，以及对生物成因的矿产的探查和研究都有重要意义。

七、技能训练——化石保存类型识别

（一）目的要求

（1）通过化石标本的观察，初步掌握实体化石保存类型，了解遗迹化石的形态。

（2）通过化石标本的观察和模拟化石形成，加深对模铸化石的理解。

（二）训练内容

1.实体化石

①生物原体化石

②变质遗体化石

充填作用——脊椎动物骨骼

交代作用——a.钙化（三叶虫）；b.硅化（珊瑚、硅化木）；c.黄铁矿化（菊石）；炭化作用（古植物、笔石）

2.模铸化石

①外模（三叶虫）

②内模（腕足类、双壳类）

③内核（腹足类）

④外核（石膏模型）

⑤铸型

3.遗迹化石

禽龙足迹、恐龙蛋

⑩ 修理化石的方法有哪些

化石一般保存在岩层中,包裹化石的岩石称为“围岩”。化石与围岩的接触面叫做“界面”。沿界面去掉化石上的围岩,称为“修理”。化石修理方法分为机械方法和化学方法。
机械方法是用一些凿击、切割等手段,将化石围岩剥离。传统的化石机械修理工具主要是锤子和錾子,用这类工具能比较容易地剥离体积巨大的大型化石围岩。20世纪50年代,国外有些博物馆采用电磁笔修理化石,其原理是把电能通过线圈转换成上下震动的频率,通过硬合金的笔尖敲击围岩,达到修理化石的目的。20世纪60年代,德国和美国的古生物学家采用风动工具修理化石,取得了成功。风动工具具有体积小、动力强、易操作、经久耐用、效率高等优点,但产生的粉尘和噪音等环保问题不可忽视。现代的机械修理可以用到牙科用的一些器具,如超声波器具和气动钻,等等。此外,有些化石会有一些比较精细的结构,如皮肤、羽毛、鳞片等,这时候需要用到比普通錾子更细小的工具。小型的化石适合在显微镜下操作(图3-2A),最简单的工具是各种尺寸的钢针。有些化石保存在比较松散的岩石中,通常用刷子就能将其慢慢清除。

图3-2 化石修理(摄影/王丽霞、高源)
有些标本,用机械修理几乎不可能获得较好的化石,则可以使用化学处理法。化学方法的成本一般较低,但需要注意,很多化学试剂对人体有危害,操作时要非常小心。
通常用的化学处理手段是酸浸法。该方法的理论依据是,化石成分与围岩成分有较大区别。酸类能溶解围岩而较好地保留化石。在酸浸时,须定时用刷子或剔针清理化石表面不能被溶解的围岩,并定时更换新的酸溶液,清洗标本表面,晾干或在略高于室温下烘干,若发现标本表面有醋酸盐晶体,应重新清洗、烘干。对已暴露的骨化石部位,用加固液进行加固,晾干,之后重新浸泡,重复几次直到围岩全部被清理为止。完全修理出来的标本,可放在聚醋酸乙烯酯乳剂内浸泡数小时,之后取出,清理表面,晾干。
除了酸浸法,还可使用某些化学药品,利用它们的物理性质或综合利用物理、化学性质将化石与围岩分开。例如,过氧化氢常被用来粉碎含小化石或微体化石的岩石;白垩土中的无脊椎动物化石,可以用硅酸的饱和溶液处理。