化石是怎樣形成的
化石是存留在巖石中的古生物遺體或遺跡,最常見的是骸骨和貝殼等。那么,化石是怎樣形成的?
化石是埋藏在地層里的古代生物的遺物.最常見的化石是由牙齒和骨骼形成的.古代動(dòng)物死后,尸體的內(nèi)臟、肌肉等柔軟的組織很快便會(huì)腐爛,牙齒和骨骼因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)較少,無機(jī)質(zhì)較多,卻能保存較長(zhǎng)的時(shí)間.如果尸體恰好被泥沙掩埋,與空氣隔絕,腐爛的過程便會(huì)放慢.泥沙空隙中有緩慢流動(dòng)的地下水.水流一方面溶解巖石和泥沙內(nèi)的礦物質(zhì)。
另一方面將水中過剩的礦物質(zhì)沉淀下來或成為晶體,隨著水流會(huì)逐漸滲進(jìn)埋在泥沙中的骨內(nèi),填補(bǔ)牙齒和骨骼有機(jī)質(zhì)腐爛后留下的空間.如果條件合適,由外界滲進(jìn)骨內(nèi)的礦物質(zhì)在牙齒和骨骼腐爛解體之前能有效地替代骨骼原有的有機(jī)質(zhì),牙齒和骨骼便完好地保存成為化石.
由于化石中的大量礦物質(zhì)是極為細(xì)致地慢慢替代其中的有機(jī)質(zhì),所以能完整地保存牙齒和骨骼原來的形態(tài),連電子顯微鏡才能看清的組織形態(tài)都能原樣保存.天長(zhǎng)日久,骨骼的重量不斷增加,由原來的牙齒和骨頭變成了還保存牙齒和骨頭原有的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的石頭,這個(gè)過程被稱作“石化過程”.
除了牙齒和骨骼外,有的動(dòng)物的糞便也能成化石.例如,有的肉食動(dòng)物吃肉時(shí)是連著碎骨一起吞下的,糞便里有許多沒有被消化掉的碎骨,碎骨不容易腐爛,所以也能成為化石.腳印也能成為化石.人或動(dòng)物踩在泥沙上,造成腳印.泥沙干后,腳印又被另外的物質(zhì)填滿.兩種物質(zhì)都被后來滲進(jìn)去的礦物質(zhì)石化后保存下來,但是兩種物質(zhì)的性質(zhì)不同,軟硬不同,容易風(fēng)化或破壞的程度也不同.一種物質(zhì)被風(fēng)化或破壞后,另一種物質(zhì)便表現(xiàn)為腳印化石.
化石研究?jī)r(jià)值
化石對(duì)于追溯動(dòng)植物的發(fā)展演化是有用的,因?yàn)樵谳^老的巖石中的化石通常是原始的和較簡(jiǎn)單的,而在年代較新的巖石中的類似種屬的化石就要復(fù)雜和高級(jí)。
化石某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價(jià)值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。因此,如果地質(zhì)學(xué)家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地認(rèn)為,這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當(dāng)淺的海中。這就使得勾畫出史前時(shí)期海的位置及范圍成為可能。珊瑚礁化石的存在還可指示出古代水體的深度、溫度、底部條件和含鹽度。
化石的一個(gè)更重要的用途是用來進(jìn)行對(duì)比——確定若干巖層間彼此相互關(guān)系的密切的程度。通過對(duì)比或比較各巖層所含的特征化石,地質(zhì)學(xué)家可以確定一個(gè)特定區(qū)域的某種地質(zhì)建造的分布。有的化石在地質(zhì)歷史上生存的時(shí)間相當(dāng)短,然而在地理分布上卻相當(dāng)廣泛。這種化石被稱為指示化石。由于這種化石通常只是和某一特定時(shí)代的巖石共生,所以在對(duì)比中特別有用。
微體生物的化石對(duì)于石油地質(zhì)工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學(xué)家(研究微體古生物的學(xué)者)通過對(duì)從鉆孔中取得的巖心進(jìn)行沖洗、將微小的化石分離出來,然后在顯微鏡下進(jìn)行研究。通過對(duì)這些細(xì)小的古生物遺體的研究所獲得的資料對(duì)于判斷地下巖層的年代和儲(chǔ)油的可能性是非常有價(jià)值的。微體古生物化石對(duì)于世界油田之重要可從某些儲(chǔ)油地層用某些關(guān)鍵的有孔蟲的屬來命名這一點(diǎn)見其一斑。其它微體古生物化石,例如:介形蟲、孢子和花粉,也被用來確定世界其它許多地區(qū)的地下巖層。
雖然植物化石對(duì)于指示氣候十分有用,但用于地層對(duì)比就不很可靠。植物化石提供了許多有關(guān)整個(gè)地質(zhì)時(shí)代的植物演化的資料。