古生物学 第一章 古生物学概论
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矿物质充填，如硅化、钙化、白云石化、黄铁矿化等 • 如果溶解速度等于充填速度，原生物质的微细结构可
以保存下来 • 如果溶解速度大于充填速度，则原来的微细结构难以
再现
2.2.5 成岩石化条件
• （3）碳化作用 • 石化作用过程中，生物遗体中不稳定的成分分
解和升馏挥发，仅留下较稳定的碳质薄膜保存 为化石。 • 通常是几丁质的生物体发生此石化作用，如植 物叶化石、笔石枝化石等。
• 2.3.1实体化石body fossil • 全部生物遗体或部分生物遗体的化石
• 2.3.2 模铸化石（mode and cast fossil）
• 保存在岩层中生物体的印模和铸型。根据 化石与围岩的关系分成4类：
• 印痕化石；印模化石；核化石；铸型化石
• （1）印痕化石 impression fossil • 生物软体在围岩上留下的印痕
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2.1生物本身的条件
• 生物硬体 • 矿化硬体：矿化程度，
矿化组分
• 比较稳定的是方解石、 硅质化合物、磷酸钙 等
• 不太稳定的是霰石和 含镁方解石等 • 有机质硬体：如几丁质薄膜、角质层、 木质物等
2.2.1生物本身的条件
• 生物软体
2.2.2 生物死后的环境条件
• 即生物死后所处的外界环境条件 • 物理条件 • 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏 • 化学条件 • 如水体PH值小于7.8时，CaCO3易于溶解；
2.2 化石的形成
• 化石记录的不完备性 • 现今我们能够在地层中观察到的化石仅是各地
史时期生存过的生物群中极小的一部分 • 现生生物：已记录170多万种，估计有500—
1000多万种 • 古生物：已记录13万多种，大量未知
2.3 化石的保存类型
• 2.3.1 实体化石 • 2.3.2 模铸化石 • 2.3.3 遗迹化石 • 2.3.4 化学化石
1 古生物学概述
• “沧海桑田” • 史密斯—生物层序律 • 19世纪中后期，古生物学建立，同时地
质学体系初步形成。 • 最古老、最基础的地质学科之一
1 古生物学概述
• 与现今生物学（Neotology）相对应，但它的研究 内容在许多方面超出了现今生物学的研究范畴：
• 生物学方面：生物体的结构、构造、个体发育和系 统发生、生物演变和环境适应，乃至生物的生理和 生物化学等；
一定的手段才能进行研究的生物体或身体的微小部分 • 超微化石nannofossil:小于10μm
2.1 化石的定义
2.2 化石的形成
2.2 化石的形成
条件 • 2.2.1 生物本身的条件 • 2.2.2 生物死后的环境条件 • 2.2.3 埋藏条件 • 2.2.4 时间条件 • 2.2.5 成岩石化条件
层
录界 的及 学其
中 的 生 物
科
遗
体
或
遗
迹
形
实
成
体
条
化
件
石
形 成 过 程
模 铸 化 石
生
物
体
遗
与
迹
生
化
物
石
群
的
化
变
学
化
化
石
思考
• 从化石的形成条件化 石不完整性
• 从化石的形成过程分 析化石不完整性
• 化石不完整性的意义
• 地质学方面：古生物的地质时间含义、古生物的兴 衰与迁移、古生物与能源，以及古生物的埋藏与石 化作用等。
1 古生物学概述
• 古生物学的基础工作包括： • 化石的采集和发掘 • 化石的处理和古生物复原 • 古生物鉴定和描述 • 在此基础上进行分类，进而研究各类生物的生活方式，
生活环境和进化规律 • 古生物学可分为研究地史时期动物界及其发展的学科
氧化环境中有机质易腐烂 • 生物条件 • 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体
2.2.3 埋藏条件
• 与埋藏的沉积物性质有关： 圈闭较好的沉积物易于保存，如化学沉积物、生物成因的
沉积物 一些特殊的沉积物还能保存生物软体部分，如松脂、冰川
冻土等。 具孔隙的沉积物中的古生物尸体易被破坏 基底上的内栖生物，以及一些表栖生物也能破坏沉积物内
方式及生活环境具有重要意义。
• 2.3.4 化学化石（chemical fossil） • 也称为分子化石（molecular fossil）
生物遗体虽被破坏，但组成生物的有机成分 经分解后形成的物质仍可保存在地层中，虽其 无形，但具有一定的化学分子结构，如各种有 机质，氨基酸等
• 2.3 化石的保存类型
种矿物质充填形成的化石。
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil） • 保存在岩层中古代生物活动留下的痕迹和遗物
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil）
岩层面上的恐龙脚印
西峡恐龙蛋化石的发现与研究
西峡恐龙蛋胚胎及复原图
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil） • 遗迹化石对于研究生物的生活习性、生活
3 本节要求
• 本节掌握： • 石化作用及其类型； • 印模化石和印痕化石如何区别； • 化石形成的条件； • 化石的类型
• 课下自学掌握： • 化石的埋藏学
本节小结
研究对象
古生物学定义
化石的定义
不完整性
化石的形成
化石的类型
发研
保
生究
存
发地
在
展质 与历 相史 关时
地 质 历 史 时
地期
期
质生
岩
记物
2.2.5 成岩石化条件
• （1）矿质充填作用 • 生物硬体组织中的一些空隙，经过石化作用被一
些矿物质沉淀充填，使得生物硬体变得致密和坚 硬。
充填作用可发生在生物硬体结构中，如贝壳的为空、 脊椎动物的骨髓；也可以发生在生物硬体结构之间，如 有孔虫的房室、珊瑚的隔壁之间。
2.2.5 成岩石化条件
• （2）置换作用 • 在石化作用过程中，原来的生物体组分被溶解，外来
形形色色的生物界 数量
• 最小的动物是单细胞的原生动物（原生 生物）
2 化石与古生物
• 2.1 化石的定义 • 2.2 化石的形成条件 • 2.3 化石的保存类型
2.1 化石的定义
• 化石（Fossil）：保存在岩层中地质历 史时期的生物遗体和生命活动痕迹。
• 与一般岩石的去区别：具有生物特征： 形状、结构、纹饰，有机化学组分等； 或者具有生命活动信息：生物遗迹、遗 物、工具等。
（包括古脊椎动物学和古无脊椎动物学）和研究地史时 期植物界及其发展的古植物学。
• 形形色色的生物界 • 数量
• 已知现生生物有170万多种 • 每年还要新发现1万多种 • 估计现存生物有500-1000万种
形形色色的生物界 数量
形形色色的生物界 数量
• 动物界中的巨人：海生哺乳动物鲸类，以蓝鲸 最大，有记录以来捕到的一条蓝鲸，长34.6m， 重170t(=30头非洲象)
的生物遗体
2.2.4 时间条件
• 埋藏前的暴露时间 • 及时埋藏有利于形成化石 • 埋藏后不被再发掘出来 • 石化作用时间 • 经过地质历史时间的成岩石化作用 • 短暂、近期内的生物埋藏不成为化石
2.2.5 成岩石化条件
• 埋藏的尸体与周围的沉积物一起，在漫长的地史 成岩过程中，逐步石化，形成岩石的一个部分。 石化作用petrifaction 埋藏在沉积物中的生物体，在成岩作用中经过 物理化学作用的改造而成为化石的过程。 沉积物固结成岩过程中的压实作用和结晶作用 都会影响化石的石化作用和化石的保存
• 怪诞虫
• 中华微纲虫
• （2）印模化石 mold fossil • 生物硬体在围岩表面上的印模（包括：
外模、内模、复合模）
• （3）核化石 core fossil • 生物硬体所包围的内部空间或生物硬体溶解后
形成的空间，被沉积物充填固结形成的化石
• （4）铸型化石 cast fossil • 在已形成外模和内核后，原壳体被全部溶解并被另一
2.1 化石的定义
2.1 化石的定义
• 怪诞虫
2.1 化石的定义
• 怪诞虫的复原
2.1 化石的定义
• 爪纲虫
2.1 化石的定义
• 爪纲虫复原
2.1 化石的定义
• 假化石pseudofossil • 与化石相似，但与生命活动无关，如矿物集合体、泥裂、砾
石、矿质结核，树枝状铁质沉积物等 • 大化石macrofossil • 用常规方法在肉眼下既能研究的化石 • 微化石microfossil • 肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助一定的仪器设备及通过
古生物学与地层学
Paleontology and Stratigraphy
地球科学学院
1 古生物学概述
• 研究地史时期生物界面貌和发展历史的科学； • 其研究对象为地质历史时期形成的地层中的生
物遗体和遗迹，以及和生物活动有关的各种物 质记录； • 以地质历史时期的生物界为线索，研究地质历 史时期的生物体及其相关各个地质和生物学方 面。
以保存下来 • 如果溶解速度大于充填速度，则原来的微细结构难以
再现
2.2.5 成岩石化条件
• （3）碳化作用 • 石化作用过程中，生物遗体中不稳定的成分分
解和升馏挥发，仅留下较稳定的碳质薄膜保存 为化石。 • 通常是几丁质的生物体发生此石化作用，如植 物叶化石、笔石枝化石等。
• 2.3.1实体化石body fossil • 全部生物遗体或部分生物遗体的化石
• 2.3.2 模铸化石（mode and cast fossil）
• 保存在岩层中生物体的印模和铸型。根据 化石与围岩的关系分成4类：
• 印痕化石；印模化石；核化石；铸型化石
• （1）印痕化石 impression fossil • 生物软体在围岩上留下的印痕
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2.1生物本身的条件
• 生物硬体 • 矿化硬体：矿化程度，
矿化组分
• 比较稳定的是方解石、 硅质化合物、磷酸钙 等
• 不太稳定的是霰石和 含镁方解石等 • 有机质硬体：如几丁质薄膜、角质层、 木质物等
2.2.1生物本身的条件
• 生物软体
2.2.2 生物死后的环境条件
• 即生物死后所处的外界环境条件 • 物理条件 • 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏 • 化学条件 • 如水体PH值小于7.8时，CaCO3易于溶解；
2.2 化石的形成
• 化石记录的不完备性 • 现今我们能够在地层中观察到的化石仅是各地
史时期生存过的生物群中极小的一部分 • 现生生物：已记录170多万种，估计有500—
1000多万种 • 古生物：已记录13万多种，大量未知
2.3 化石的保存类型
• 2.3.1 实体化石 • 2.3.2 模铸化石 • 2.3.3 遗迹化石 • 2.3.4 化学化石
1 古生物学概述
• “沧海桑田” • 史密斯—生物层序律 • 19世纪中后期，古生物学建立，同时地
质学体系初步形成。 • 最古老、最基础的地质学科之一
1 古生物学概述
• 与现今生物学（Neotology）相对应，但它的研究 内容在许多方面超出了现今生物学的研究范畴：
• 生物学方面：生物体的结构、构造、个体发育和系 统发生、生物演变和环境适应，乃至生物的生理和 生物化学等；
一定的手段才能进行研究的生物体或身体的微小部分 • 超微化石nannofossil:小于10μm
2.1 化石的定义
2.2 化石的形成
2.2 化石的形成
条件 • 2.2.1 生物本身的条件 • 2.2.2 生物死后的环境条件 • 2.2.3 埋藏条件 • 2.2.4 时间条件 • 2.2.5 成岩石化条件
层
录界 的及 学其
中 的 生 物
科
遗
体
或
遗
迹
形
实
成
体
条
化
件
石
形 成 过 程
模 铸 化 石
生
物
体
遗
与
迹
生
化
物
石
群
的
化
变
学
化
化
石
思考
• 从化石的形成条件化 石不完整性
• 从化石的形成过程分 析化石不完整性
• 化石不完整性的意义
• 地质学方面：古生物的地质时间含义、古生物的兴 衰与迁移、古生物与能源，以及古生物的埋藏与石 化作用等。
1 古生物学概述
• 古生物学的基础工作包括： • 化石的采集和发掘 • 化石的处理和古生物复原 • 古生物鉴定和描述 • 在此基础上进行分类，进而研究各类生物的生活方式，
生活环境和进化规律 • 古生物学可分为研究地史时期动物界及其发展的学科
氧化环境中有机质易腐烂 • 生物条件 • 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体
2.2.3 埋藏条件
• 与埋藏的沉积物性质有关： 圈闭较好的沉积物易于保存，如化学沉积物、生物成因的
沉积物 一些特殊的沉积物还能保存生物软体部分，如松脂、冰川
冻土等。 具孔隙的沉积物中的古生物尸体易被破坏 基底上的内栖生物，以及一些表栖生物也能破坏沉积物内
方式及生活环境具有重要意义。
• 2.3.4 化学化石（chemical fossil） • 也称为分子化石（molecular fossil）
生物遗体虽被破坏，但组成生物的有机成分 经分解后形成的物质仍可保存在地层中，虽其 无形，但具有一定的化学分子结构，如各种有 机质，氨基酸等
• 2.3 化石的保存类型
种矿物质充填形成的化石。
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil） • 保存在岩层中古代生物活动留下的痕迹和遗物
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil）
岩层面上的恐龙脚印
西峡恐龙蛋化石的发现与研究
西峡恐龙蛋胚胎及复原图
• 2.3.3 遗迹化石（ichnofossil） • 遗迹化石对于研究生物的生活习性、生活
3 本节要求
• 本节掌握： • 石化作用及其类型； • 印模化石和印痕化石如何区别； • 化石形成的条件； • 化石的类型
• 课下自学掌握： • 化石的埋藏学
本节小结
研究对象
古生物学定义
化石的定义
不完整性
化石的形成
化石的类型
发研
保
生究
存
发地
在
展质 与历 相史 关时
地 质 历 史 时
地期
期
质生
岩
记物
2.2.5 成岩石化条件
• （1）矿质充填作用 • 生物硬体组织中的一些空隙，经过石化作用被一
些矿物质沉淀充填，使得生物硬体变得致密和坚 硬。
充填作用可发生在生物硬体结构中，如贝壳的为空、 脊椎动物的骨髓；也可以发生在生物硬体结构之间，如 有孔虫的房室、珊瑚的隔壁之间。
2.2.5 成岩石化条件
• （2）置换作用 • 在石化作用过程中，原来的生物体组分被溶解，外来
形形色色的生物界 数量
• 最小的动物是单细胞的原生动物（原生 生物）
2 化石与古生物
• 2.1 化石的定义 • 2.2 化石的形成条件 • 2.3 化石的保存类型
2.1 化石的定义
• 化石（Fossil）：保存在岩层中地质历 史时期的生物遗体和生命活动痕迹。
• 与一般岩石的去区别：具有生物特征： 形状、结构、纹饰，有机化学组分等； 或者具有生命活动信息：生物遗迹、遗 物、工具等。
（包括古脊椎动物学和古无脊椎动物学）和研究地史时 期植物界及其发展的古植物学。
• 形形色色的生物界 • 数量
• 已知现生生物有170万多种 • 每年还要新发现1万多种 • 估计现存生物有500-1000万种
形形色色的生物界 数量
形形色色的生物界 数量
• 动物界中的巨人：海生哺乳动物鲸类，以蓝鲸 最大，有记录以来捕到的一条蓝鲸，长34.6m， 重170t(=30头非洲象)
的生物遗体
2.2.4 时间条件
• 埋藏前的暴露时间 • 及时埋藏有利于形成化石 • 埋藏后不被再发掘出来 • 石化作用时间 • 经过地质历史时间的成岩石化作用 • 短暂、近期内的生物埋藏不成为化石
2.2.5 成岩石化条件
• 埋藏的尸体与周围的沉积物一起，在漫长的地史 成岩过程中，逐步石化，形成岩石的一个部分。 石化作用petrifaction 埋藏在沉积物中的生物体，在成岩作用中经过 物理化学作用的改造而成为化石的过程。 沉积物固结成岩过程中的压实作用和结晶作用 都会影响化石的石化作用和化石的保存
• 怪诞虫
• 中华微纲虫
• （2）印模化石 mold fossil • 生物硬体在围岩表面上的印模（包括：
外模、内模、复合模）
• （3）核化石 core fossil • 生物硬体所包围的内部空间或生物硬体溶解后
形成的空间，被沉积物充填固结形成的化石
• （4）铸型化石 cast fossil • 在已形成外模和内核后，原壳体被全部溶解并被另一
2.1 化石的定义
2.1 化石的定义
• 怪诞虫
2.1 化石的定义
• 怪诞虫的复原
2.1 化石的定义
• 爪纲虫
2.1 化石的定义
• 爪纲虫复原
2.1 化石的定义
• 假化石pseudofossil • 与化石相似，但与生命活动无关，如矿物集合体、泥裂、砾
石、矿质结核，树枝状铁质沉积物等 • 大化石macrofossil • 用常规方法在肉眼下既能研究的化石 • 微化石microfossil • 肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助一定的仪器设备及通过
古生物学与地层学
Paleontology and Stratigraphy
地球科学学院
1 古生物学概述
• 研究地史时期生物界面貌和发展历史的科学； • 其研究对象为地质历史时期形成的地层中的生
物遗体和遗迹，以及和生物活动有关的各种物 质记录； • 以地质历史时期的生物界为线索，研究地质历 史时期的生物体及其相关各个地质和生物学方 面。