化石是怎样形成的 化石的形成条件


一、不同种类的化石

化石包含了古生物遗体及生活遗骸的信息。它们可能存于冰川与极地永冻土层深处,或被发现在与盐床中的干燥木乃伊化遗骸中。化石有时被保存在地质时期的地层中,如琥珀卵石内,或闭在致密的粘土层里。这些化石的保存状态几乎未改变过其生物时代,但它们的发现却极为罕见。

生物实体化石,如恐龙骨骼、石化木材及其他类似物品,是最为知名的化石类型。在适宜的条件下,甚至可以包括微生物和花粉颗粒(即微化石)。它们构成了化石图片库的主体。尽管在许多地方可见到生物实体化石,但从整体上看,它们的保存却是相当罕见的。

另一类是痕迹化石或遗迹化石,包括古生物的足迹、巢穴、及粪便等。这些化石虽为稀有,但却具有特殊价值,因为它们揭示了生物的行为模式。

还有化学化石,主要由有机化合物或在岩石中发现的蛋白质构成。例如,在古代岩石中发现的现代树叶上的蜡质化合物,有助于解释这些生物的进化时间。石油和煤等化石燃料,也是化学化石的广泛实例。

二、何为化石

若要成为化石,物质首先需从任何可能被埋葬的东西开始。大多数被埋葬的物质随时间流逝会逐渐分解。为了避免这种分解,生物必须在死后不久被迅速埋葬,使其隔绝氧气。

地质学家所说的“很快”,可能意味着数年时间。诸如骨头、贝壳和木头等坚硬部分多能成为化石。但即便如此,它们也需要特殊的环境才能得到保护。通常,它们必须迅速埋入黏土或其他细小沉积物中。

皮肤和其他柔软部分的保存则需要更为特殊的条件,如水化学成分的突然变化或矿化细菌的分解作用。

尽管如此,人们仍发现了令人惊叹的化石,如完整的珍珠母质叶子、寒武纪的水母以及古老的两细胞胚胎等。

三、化石的形成过程

一旦有机遗骸被掩埋,它需要经历一个漫长而复杂的过程才能成为化石。这个过程的研究被称为埋藏学,它与成岩作用的研究相辅相成,成岩作用是将沉积物转化为岩石的一系列过程。

一些化石在高温和深埋压力下以碳薄膜的形式保存下来,这也就是煤层形成的原理。

许多化石,特别是在年轻岩石中的贝壳,会在地下水中经历再结晶过程。在其他情况下,它们的物质可能会被溶解,留下空间(即模具),然后被周围环境中的矿物质或地体填充(即铸件过程)。

真正的石化指的是化石的原始物质被另一种矿物逐渐完全取代的过程。

四、挖掘化石

即使化石在地质年代中被保存下来,也并不意味着能够轻易地从地面取回。自然过程如热量和压力的变形会它们。如果宿主岩石在较温和的成岩条件下重新结晶,化石也可能因此消失。

化石因侵蚀作用而出来。可能需要数千年时间从一端到另一端逐步揭开化石骨架的面纱。露出的第一部分可能会碎成沙子。完整化石标本极为稀少,这也是为何大型化石如霸王龙的发现会成为头条新闻的原因。

除了运气之外,发现和发掘化石还需要高超的技术和实践。人们使用各种工具从气动锤到牙签来去除珍贵的化石材料中的石质基质。