化石学习笔记ByOo

化石学习笔记

By Oo*

1.什么是化石？

化石的定义

保存在岩层中的地质历史时期的生物遗体或生物活动所留下的遗迹统称为化石。

埋藏学告诉我们，因种种原因在地球上生命演化的进程中，只有极少一部分因与地质环境相适应而保留下来形成了化石，绝大多数已经无法知道它们的存在。

化石的分类：

生物因物种的不同、形成条件的不同及保存过程的不同使得化石有很多种类型，但从总的方面看无非是以下四种：

1.实体化石这是指生物体本身部分或全部被保存下来的化石。

按保存方式有这样一些类型，一是树脂保存，这主要是琥珀一类的化石，被保存的对象主要是古节肢动物；二是坑沼保存，如陷入泥炭沼和沥青坑的动物，被保存的对象主要是古陆生脊椎动物；三是冰冻保存，这类化石相对比较年轻，如西伯利亚冻土中的一些第四纪大型古脊椎动物；四是石化作用；

按化石质地则有这样一些类型，一是"未变实体化石"，这类化石软体部分得到很好或较好的保存，如猛犸、一些琥珀、一些木乃伊化的化石。这类化石有着极高的研究价值。二是"微变硬化石"，这类化石软组织已经丧失，但留下了一些稍变性的硬组织部分（牙、甲壳、外骨骼等），另外生物体内原矿物质成分得以保留，虽经较弱的石化，但一些生物结构仍保存得比较完好。这类化石多是无脊椎动物如三叶虫、贝类等。三是"石化化石"

2.模铸化石

这是指生物体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。细分起来又有这样一些类型，一是印痕化石，二是印模化石，三是铸型化石，四是复型化石，究竟属于哪一种主要看化石与其围岩的关系。

3.遗迹化石

遗迹化石是指因古生物活动在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物，如动物的足迹、抓痕、爬痕、挖掘的洞穴，也包括诸如卵、动物的粪便、胃石等化石。从更为广泛的角度看，这类化石还应当包括古人类活动的劳动工具和文化遗物等。

4.化学化石

这是指古生物体虽没保存下来，但那些组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物（氨基酸、脂肪酸等）却被保留在岩层中，从而可根据这个判断某古生物的存在。

其次，根据化石的尺寸可将化石分为大化石、微体化石和超微化石。一般情况下人们将那些不需要利用显微镜即能进行研究的化石称为大化石，这也是人们知道得最多的一类。微体化石则是指那些需要显微镜才能进行观察和研究的化石，这类化石一般人知道得并不多，如有孔虫、放射虫、介形虫、硅藻，当然也包括一些史前生物身体构造中某一微小的部分，如牙形石、细小鱼鳞等，还有植物的孢子、花粉也属于这一类。需要说明的是，在有些学者那里可能把另一些学者看成是大化石的也当做是微体化石，这个并没有严格的原则上的限制，如苔藓虫、

层孔虫、软舌螺等。随着科学技术的飞速发展和设备的日益先进，现代生产要求人们去观察更加微小的生物体化石，这在地质调查和勘探中的应用是非常突出的，因此人们将那些只能通过电子显微镜才能观察和研究的极微小化石称为超微化石，这类化石的尺寸通常在30到10微米以下，如颗石、盘星石、微锥等。对于上述化石我们将在后面的部分再加以较详细的介绍。

亚化石和假化石

有时，我们从媒体那儿听到在某地发现了六千年以前的人类化石这类的报导，业内专家也如此称呼。但只要细致地研究就会发现这些所谓的化石并未完全石化甚至是根本就没有石化，因此从古生物学化石的标准来看，这类东西应当不能算做是化石，人们为了将它们与真正的严格意义上的化石区分开来，将它们称为亚化石、假化石、可疑化石等。

1.亚化石这是指生物体骨骼中的有机质因年代久远均已散失或挥发但却没有石化

2.假化石

顾名思义，这类所谓化石根本就不是什么化石，一般是因人们的错觉误成的，如一些矿物在某种非常特殊的环境中形成奇特形状的结晶，或者一些岩石极巧合的纹理，或者由于侵蚀作用形成的"酷似"形等。假化石最大的特点是它们经研究后根本不具有任何生命体的痕迹，完全是自然界的无机物。（右上为亚化石，右下为假化石）

3.可疑化石

对于那些经研究仍无法确定其真假的"形似"物人们暂时将它们归成一类，称之为可疑化石，这类东西将随着人们认识的拓宽和研究的深入最终得到确认，或是真化石，或是假化石。

化石的研究涉及到两大类不同的学科，即地质学和生物学。在地质学中，化石的研究是历史地质学、古生物学、古地理学（历史构造学、断代史）中不可缺少的组成部分，通过化石的研究，我们可以了解到古气候、古地理、古生态环境，还能对地层层序进行时间上的定位；在生物学中，古生物学是类群生物学科中的一个重要分支，其中的化石研究是其唯一的对象，通过研究（包括传统的古生物化石分类描述和现代的电镜超微化石研究），对生命的起源、生物的进化、环境对生物的影响及生物的分类系统。

需要强调的是，在一万年以前有些就是现生种的化石，对于这一类化石将不纳入到隶属于古生物学的范畴。事实上我们这里所说的一万年的划分界限完全是人为的，我们还可以做其它的划分，比方说五千年，但目前世界上约定俗成的做法是以全新世（约开始于一万年前）以前的生物才可算史前生物。

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。

生物的分类系统是一个非常复杂的问题，在这个问题上，古今中外存在着很大的差异，有一些还存在着激烈的争议。在现代生物分类系统上，本站采用了我国着名生物学家陈世骧先生的六界分类系统，而在化石分类方面，由于资料来源原因，本站采用的是五界分类系统，即将其分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。

按国际上一般的分类标准，界下依次分门、纲、目、科、属、种等。科学家为研究的方便，在以上这些基本划分之中还加入了一些辅助单位，本站约定，按现代生物学这些分类单位称"总"的(如总科、总目)在古生物学中称"超"，如超门、超纲、超目、超科等，另外还有"亚"的分类单位则古今相同。

又因从化石来看我们不能判断是否存在生殖隔离，因此分类着重以下特征：

1.共同的形态特征；

2.构成一定的居群；

3.居群有一定地理范围的分布。

在没有更进一步的细节可供说明或解释，根据以上三种特征判明的化石种，可视为古生物的自然分类单元，并具有相对可靠的客观性。

在分类中还有一种被称为"形态种"的，它和自然单元存在着区别，具体地说就是某些化石种仅根据生物体的某些部分的形态来确定，或经详细研究发现在同一种名下记述了分属于不同分类单位的部分生物体，或同一分类单位具有几种形态但被分别给予了独立的种名。补充说明一下，在"属"中也有相似的情况。

化石分类与现代生物学分类不同的地方还有，在现代生物学分类中，最低的分类单位仅为地理亚种，而化石分类（或古生物学分类）中还有年代亚种，这是指同一种内，在不同时代分布上其形态特征不同的种，在此基础上由年代亚种进一步发展可产生年代种。

2.化石的如何形成？

化石的形成条件：

1.生物的身体

生物必须具有一定的硬体，包括诸如骨骼、牙齿、外壳、干茎、叶脉、孢子及花粉等，才能不腐烂或被食肉动物吃掉。当然也有极例外的情况，如某个水母的印痕。

2.迅速地埋藏

生物死亡后甚至是活着的时候因特殊的原因它们被迅速地埋藏，生物的遗体要能在绝氧的环境下被保存，例如被水下沉积物迅速掩埋，这样一来，由于较好地避免了分解者、机械的和化学的作用或破坏，使之较好地得以保存下来。

3.漫长的岁月

石化作用本身就是一个十分漫长的过程，在这一过程中可能会出现的情况有：原地埋藏且地壳活动相对稳定，这种情况下的化石一般会比较丰富，化石形体也