化石是怎样形成的

化石是怎样形成的

绝大多数植物和动物死亡后腐烂变质，没有在化石中留下任何痕迹。细菌和其他微生物将树叶或者肌肉之类的软组织分解掉，结果这些组织很少留下化石记录。即使是最坚硬的部分，比如骨骼、牙齿、贝壳或者木材，也最终被流水冲蚀或被化学物质分解掉。但是，当植物或动物的遗留部分被沉积物所掩埋时，它们就可能逐渐变成化石。这些遗留物偶尔得以保存，没有大的变化。然而，大多数被掩埋后都发生了变化。其中许多彻底地消失了，但仍会在沉积层中留下化石记录。

有几种方式可以保留下化石。化石形成的主要过程是(1) 印痕、外模和内模的形成, (2) 碳化作用，(3)矿物作用。

印痕、外模和内模的形成

某些化石是由动植物残骸保留下来的形状或轮廓构成的。印痕化石也叫做印迹或压迹化石，是岩石上的化石浅凹状态。当树叶等植物片状结构或外壳等动物结构部分掩埋在沉积层，然后腐烂变质时，印痕化石就会形成。沉积物变成岩石后，得以保留下来的只是植物或动物的外形轮廓。许多印痕化石包括鱼骨，或植物叶内厚壁叶脉留下的小沟状印迹。有时相当纤弱柔软的部分，如羽毛或树叶叶片，也会以印痕化石的形式保存。

外模化石形成时，先是生物的硬质部分被掩埋在泥土、黏土或其他物质中，这些硬质物质转变为岩石。然后，被埋的硬体部分被水溶解，在岩石中留下一个模子，即在内壁上保留原来硬质部分外形的一个空洞。内模化石形成时，包含溶解矿质和其他细颗粒的水从一个套模内灌流过去，水中携带的这些物质沉淀下来，最后填满套模，形成了原始硬质部分的拷贝。许多海贝都是以外模或内模的形式保留的。

当腐烂的组织留下碳质痕迹时，就会发生碳化作用。这些组织的残留物是由碳和其他化学元素组成的。随着腐烂的组织分解为它们的化学组成部分，大多数化学成分从组织中消失了。在碳化作用发生过程中，有机体表面轮廓上形成一个黑色碳质薄膜。植物、鱼类和软体动物通过碳化作用被保存得相当完整，留下了精细的结构。

矿质的作用

许多植物和动物由于含有各种矿物质的水，浸入原来硬体部分的空隙中而逐渐转变为化石。这一作用称为石化作用。在许多这样的化石中，留存了部分或者全部生物体原始物质，但是它们都硬化了，被矿物质所保护。这一过程称为完全成矿作用。美国亚利桑纳州石化林中巨大的树干，就是通过这种完全成矿作用保存下来的。

在其他情况下，水中包含的矿物质将植物或动物的原来组成部分完全替代掉，这一过程叫做交代作用,包括同时发生的两个过程：水分将组成原来物质的化合物溶解，而矿质成分沉淀在溶解形成的空间里。交代作用甚至可以复制显微镜下才能观察到的生物原始硬质部分的结构。

其他过程

在偶然的情况下, 动物或者植物的结构会在形成化石过程中很少变化或者根本不发生

改变。在木乃伊化的过程中，动物的皮肤及其它组织通过干化或者化学变化被保存下来。木乃伊化又称为干尸化或僵化现象，发生在动物死尸在干燥的地方被埋葬的情况下，例如它们被掩埋在沙漠中，或者被沥青或别的油质物质包埋。

某些过程能将动物整体变为化石。昆虫有时就被完整地保存在古松或其他古树的硬化汁液形成的琥珀当中。这类可怜的昆虫先是不幸地陷入粘稠的树脂中而不能挣脱，然后在树脂转化为琥珀时被封固在其中。在阿拉斯加和亚洲北部的西伯利亚地区, 发现了僵冻在地上的、全身披毛的大象--数千年前的猛犸。这些猛犸的毛发、皮肤、肌肉和内脏器官保存得相当完好，还是它们刚死时的模样。