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化石的保存條件和形成過程
    

  我們已經(jīng)知道,地質(zhì)歷史時(shí)期的古生物遺體或遺跡在被沉積埋藏后可以隨著漫長地質(zhì)年代里沉積物的成巖過程石化成化石。但是,并不是所有的史前生物都能夠形成化石;男纬蛇^程及其后期的保存都要求一定的特殊條件。

梟頭貝貝殼化石

  化石的形成及保存首先需要一定的生物自身?xiàng)l件。具有硬體的生物保存為化石的可能性較大。無脊椎動(dòng)物中的各種貝殼、脊椎動(dòng)物的骨骼等主要由礦物質(zhì)構(gòu)成,能夠較為持久地抵御各種破壞作用。此外,具有角質(zhì)層、纖維質(zhì)和幾丁質(zhì)薄膜的生物,例如植物的葉子和筆石的體壁等,雖然容易遭受破壞,但是不容易溶解,在高溫下能夠炭化而成為化石。而動(dòng)物的內(nèi)臟和肌肉等軟體容易被氧化和腐蝕,除了在極特殊的條件下就很難保存為化石。

  化石的形成和保存還需要一定的埋藏條件。生物死亡后如果能夠被迅速埋藏則保存為化石的機(jī)會(huì)就多。如果生物遺體長期暴露在地表或者長久留在水底不被泥沙掩埋,它們就很容易遭到活動(dòng)物的吞食或細(xì)菌的腐蝕,還容易遭受風(fēng)化、水動(dòng)力作用等破壞。不同的掩埋的沉積物也會(huì)使生物形成化石并被保存的可能性及狀況產(chǎn)生差別。如果生物遺體被化學(xué)沉積物、生物成因的沉積物和細(xì)碎屑沉積物(指顆粒較細(xì)的沉積物)所埋藏,它們?cè)诼癫仄诰筒蝗菀自獾狡茐。但是如果被粗碎屑沉積物(指顆粒較粗的沉積物)所埋藏,它們?cè)诼癫仄陂g就容易因機(jī)械運(yùn)動(dòng)(粗碎屑的滾動(dòng)和摩擦)而被破壞。在特殊的條件下,松脂的包裹和凍土的掩埋甚至可以保存完好的古生物軟體,為科學(xué)家提供更為全面豐富的科學(xué)研究材料,琥珀里的蜘蛛和第四紀(jì)凍土中的猛犸象就是這樣被保存下來的。

琥珀里的蜘蛛

  時(shí)間因素在化石的形成中也是必不可少的。生物遺體或是其硬體部分必須經(jīng)歷長期的埋藏,才能夠隨著周圍沉積物的成巖過程而石化成化石。有時(shí)雖然生物死后被迅速埋藏了,但是不久又因沖刷等各種自然營力的作用而重新暴露出來,這樣它依然不能形成化石。

  沉積物的成巖作用對(duì)化石的形成和保存也很有影響。一般來說,沉積物在固結(jié)成巖過程中的壓實(shí)作用和結(jié)晶作用都會(huì)影響化石的形成和保存。其中,碎屑沉積物的壓實(shí)作用比較顯著,所以在碎屑沉積巖中的化石很少能夠保持原始的立體狀態(tài);瘜W(xué)沉積物在成巖中的結(jié)晶作用則常常使生物遺體的微細(xì)結(jié)構(gòu)遭受破壞,尤其是深部成巖、高溫高壓的變質(zhì)作用和重結(jié)晶作用可以使化石嚴(yán)重?fù)p壞,甚至完全消失。

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