什麼是化石化石是怎麼形成的

　　化石是存留在岩石中的古生物遺體或遺蹟，最常見的是骸骨和貝殼等，以下是由小編整理關於什麼是化石的內容，希望大家喜歡!

　　化石的簡介

　　在有文字記載的人類歷史的早期，某些希臘學者曾被在沙漠中及山區有魚及海生貝殼的存在感到迷惑。公元前450年希羅多德***Herodotus***注意到埃及沙漠，並正確地認為地中海曾淹沒過那一地區。

　　公元前400年亞里士多德就證明化石是由有機物形成的，但是化石之被嵌埋在岩石中是由於地球內部的神祕的塑性力作用的結果。他的一個學生狄奧佛拉斯塔***Theophrastus******約公元前350年***也提出了化石代表某些生命形式，但是他認為化石是由埋植在岩石中的種子和卵發展而成的。斯特拉波***Strabo******約公元前63年到公元20年***注意到海生化石在海平面之上的存在，正確地推斷，含有該類化石的岩石曾受到很大的抬升。

　　在中世紀的黑暗時代，人們對化石有各種各樣的解釋，人們或者解釋為自然界的奇特現象，或者解釋為是魔鬼的特別的創造和設計以便來迷惑人。這些迷信以及宗教權威們的反對，妨礙了化石研究達數百年。大約在15世紀初，化石的真正起源被普遍接受了。人們懂得了化石是史前生物的殘體，符合鈾鉛測年法的斷代，但仍然認為是基督教聖經上所記載的大洪水的遺蹟。科學家與神學家的爭論大約持續了300年。文藝復興時期，幾個早期自然科學家，著名的達芬奇論及到化石的問題。他堅決主張，洪水不能對所有化石負責，也無法解釋化石出現在高山上。人們肯定地相信，化石是古代生物無可置疑的證據，並認為海洋曾覆蓋過義大利。他認為，古代動物的遺體被深埋在海底，在後來的某個時候，海底隆起高出海面，形成了義大利半島。在十八世紀末和十九世紀初，化石的研究打下了牢固的基礎，並形成一門學科。從那時起，化石對於地質學家越來越重要了。化石主要發現於海相沉積岩中，當海水中沉積物如石灰質軟泥、沙、貝殼層被壓緊並膠結成巖時，就形成了海相沉積岩。只有極罕見的化石出現在火山岩和變質中。火山岩原來是熔融狀態，它的裡面是沒有生命的。變質岩經歷了非常大的變化而形成的，使得原始的岩石中的化石一般都化為烏有。然而，即使在沉積岩中，所保留下來的記錄也只是史前動植物的很小一部分。如果考慮到形成化石這一過程所需要的苛刻條件，也就不難理解為什麼沉積岩中所保留下來的也只是史前動植物的很小一部分。每一個化石都有自己的歷史價值。還有一種說法就是，在化石形成之前，那些動物有的還未死亡，科學家正在研究。

　　化石的形成條件

　　雖然一個生物是否能形成化石取決於許多因素，但是有三個因素是基本的：

　　***1***有機物必須擁有堅硬部分，如殼、骨、牙或木質組織。然而，在非常有利的條件下，即使是非常脆弱的生物，如昆蟲或水母也能夠變成化石。

　　***2***生物在死後必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴重風化，這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。

　　***3***生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的型別通常取決於生物生存的環境。海生動物的遺體通常都能變成化石，這是因為海生動物死亡後沉在海底，被軟泥覆蓋。軟泥在後來的地質時代中則變成頁岩或石灰岩。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積岩中，很好地儲存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。

　　***4***被埋藏的生物屍體還必須經歷長時間的石化作用後才能形成化石。有時生物死後雖然被迅速埋藏，但不久因沖刷等各種因素暴露出來而遭到破壞，也不能形成化石。有一些儲存在較古老岩層中的化石，因岩層的變形和變質作用，使化石遭到破壞。

　　***5***沉積物在孤寂成巖的過程中，壓實作用和結晶作用都會影響化石的石化作用和儲存。

　　化石的形成途徑

　　動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑，但究竟通過哪種途徑，通常取決於：

　　1、生物的本來構成

　　2、它所生存的地方

　　3、生物死後，影響生物遺體的力。

　　大多數古生物學家認為生物殘體的儲存有四種形式，每一種形式取決於生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。

　　化石生物的本來的柔軟部分只有當它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質中時，才能得以儲存。這種介質有凍土或冰，飽含油的土壤和琥珀。當生物在非常乾燥的條件下變成木乃伊，也能儲存它的身體上本來的柔軟部分。這種情況一般只發生於乾旱地區或沙漠地區，並且在遺體不被野獸吃掉的情況下。

　　大概動物柔軟部分的化石得以儲存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個地區的凍原上發現的大量的凍結的多毛的猛獁遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達25000年。當凍土融解，猛獁的遺體就暴露出來。也有些屍體儲存得很不好，當它們暴露出來時，其肉被狗吃了，其長牙被象牙商倒賣。猛獁象的毛皮現在在很多博物館展覽，有的把猛獁象的肉體或肌肉放在乙醇中儲存。

　　生物身體的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發現到，在這裡有儲存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口裡發現了地樹懶的天然形成的木乃伊。這裡的極端乾燥的沙漠氣候能夠使動物的軟組織在腐爛之前就全部脫水，並能儲存部分的皮、毛、腱、爪等。

　　生物變成化石的更有趣和不尋常的一種方式就是在琥珀中儲存。古代的昆蟲可被某些針葉樹分泌出的粘樹膠所捕獲。當松脂硬結後並進一步變成琥珀，昆蟲便留在其中。有些昆蟲和蜘蛛被儲存得非常好，甚至能在顯微鏡下研究它的細毛和肌肉組織。

　　雖然生物體的軟組織的儲存形成了一些有趣的和令人歎為觀止的化石，但這種方式形成的化石是相對罕見的。古生物學家更經常地是研究儲存在岩石中的化石。

　　生物體上的硬組織也能被儲存下來。差不多所有的植物和動物都擁有一些硬部分，例如蛤、蠔或蝸牛;脊椎動物的牙和骨頭;蟹的外殼和能夠變成化石的植物的木質組織。生物體的堅硬部分由於是以能抵抗風化作用和化學作用的物質構成的，所以這類化石分佈的較普遍。無脊椎動物例如蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石***碳酸鈣***組成的，其中很多沒有或幾乎沒有發生物理變化而被儲存下來。脊椎動物的骨頭和牙以及許多無脊椎動物的外甲含有磷酸鈣，因為這種化合物抵抗風化作用的能力非常強，所以許多由磷酸鹽組成的物質也能儲存下來，如曾發現一枚儲存極好的魚牙。由矽質***二氧化矽***組成的骨骼也具有這種性質。微體古生物化石的矽質部分和某些海綿通過矽化而變成化石。另一些有機物具有幾丁質***一種類似於指甲的物質***的外甲，節足動物和其它有機物的幾丁質外甲可以成為化石，由於它的化學成分和埋葬的方式，使這種物質以碳的薄膜的形式而儲存下來。碳化作用***或蒸餾作用***是生物埋葬之後在緩慢腐爛的過程中發生的，在分解過程中，有機物逐漸失去所含有的氣體和液體成分，僅留下碳質薄膜。這種碳化作用和煤的形成過程相同。在許多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。

　　在許多地方，植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式儲存下它們的化石。

　　有些碳的薄膜精確地記錄了這些生物的最精細的結構。

　　化石還可以通過礦化作用和石化作用而儲存下來。當含礦化的地下水把礦物沉澱於生物體的堅硬部分所在的空間時，使得生物的堅硬部分變得更堅硬、抵抗風化作用的能力更強。較普通的礦物有方解石、二氧化矽和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅硬部分被地下水溶解，與此同時其它物質在所空出來的位置上沉澱下來的過程。有些置換形成的化石的原始結構被置換的礦物所破壞。

　　化石不僅動植物的遺體能形成化石，而且表明它們曾經存在過的證據或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關該生物特點的相當多的情況。很多殼、骨、葉以及生物的其它部分，都能以陽模和陰模的形式儲存下來。如果一個貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底，它的外表特徵就會留下壓印***陰模***。如果陰模後來又被另外一種物質充填，就形成陽模。陽模能顯示出貝殼本來的外部特徵。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特徵，內部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內部特徵。

　　一些動物以痕、印、足跡、孔、穴的形式留下了它們曾經存在的證據。

　　其中如足跡，不僅能表明動物的型別，而且提供了有關環境的資料。恐龍的足跡化石不僅揭示了它的足的大小和形狀，還提供了有關它的長度和重量的線索，留有足跡的岩石還能幫助確定恐龍生存的環境條件。世界上最著名的恐龍足跡化石發現於得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮附近的帕盧西河床中的晚白堊紀石灰岩中，年代大約在1.1億年前。留有恐龍足跡的大的石灰岩板被運到全世界的博物館中，成為這種巨大爬行動物的啞證據。無脊椎動物也能留下蹤痕。在許多砂岩和石灰岩沉積層的表面可以看到它們的蹤跡。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤跡，也有蟹及其它爬蟲的洞穴。

　　這些蹤痕提供了有關這些生物的活動方式和生活環境的證據。洞穴是動物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質上打出的管狀或圓洞狀的孔穴，後來若被細物質充填，就可能得以儲存下來。打出該洞穴的動物的遺體偶爾也能在充滿洞中的沉積物中找到。在鬆軟的海底，蠕蟲、節肢動物、軟體動物以及其它動物都可留洞穴。某些軟體動物，如鑿船蟲——一種鑽木的蛤、石蜊***Litho-domus***——一種鑽石的蛤，它們的洞穴化石和鑽孔化石也常常能被發現。在人們所知的最古老的化石之中，有管狀構造，據認為這種管狀構造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂岩中，就有這種管狀構造。

　　鑽孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鑽孔經常出現在化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鑽孔也是一種化石。象鑽孔蝸牛這種食內動物就能穿過其它動物的殼來鑽孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動物的殼上可見到象是鑽孔蝸牛打的整齊的洞。

化石是怎麼形成的