3章化石与地质年代
3.生物尸体掩埋的速度 生物尸体如果暴露于空气中,则会被氧化或遭
受其他生物吞噬和破坏,即使是硬体部分,年长 日久,也会被风化、毁坏。
因此,生物死亡后,需要有某种沉积作用 将其迅速掩埋,才能较好的保存。
凡生物繁盛而地质沉积作用急剧进行的地区,一般 化石就较多。
如我国甘肃东部、山西西北部、河南西部、陕西等 地,底层多数是河湖中形成的。由于动物遗体掩埋在水 底,盆地周围的沉积物不断覆盖,经过几番沧桑变迁, 湖沼干涸,沉积物变成坚硬的岩石,并且暴露到地表。 是哺乳动物化石较多的产地。我国著名的黄河剑齿象就 是在那里发现的。
如常见的硅化木(silicified trees)(图3—2),
虽然它的细胞、年轮都保持下来,但物质成分 却是二氧化硅。
钙化:有机体因钙盐沉着而变硬。
碳化:指生物质在缺氧或贫氧条件下分解为碳和 其他产物(气体)的过程。
硅化:生物硬体原来的成分被二氧化硅所交代的 作用。交代物质为石英、玉髓或蛋白石等;
矿化:在一定的物理化学条件下,在生物有机物 质转变为固相矿物的过程。
3.1.3 化石的分类与假化石 按保存的特点和大小程度来区分。 3.1.3.1 按保存的特点分类 1.遗体化石
指保存在岩层里的古生物体本身。 其中有的内部物质成分基本不变,是在特殊自然 条件下被封闭的。 例如 距今20万年——100万年的猛犸和披毛犀, 是在天然的冷库中被保存了下来。 又如 琥珀中的昆虫,是由树胶的突然包合而死亡 的(P 36 图3—3)。
(钙化、碳化、硅化、矿化)
2)少量是指未经改变的完整的古生物遗体,如冻 土中的猛犸、琥珀中的昆虫等。
3.1.2化石的形成 取决于以下几种因素。 1、生物死亡的数量
一般生物死得多形成化石的机会就多;反之 机会就少。 海洋环境形成的地层中,容易发现动物化石, 特别是珊瑚一类的化石; 含煤的地层中,容易得到植物的化石。 陆地环境形成的地层里,难以找到化石,尤 其是哺乳动物化石。
小的一类化石。 一般认为大小在10 um 之下, 也有主张可包括25 um左右的微小化石。
超微化石主要是指超微浮游生物,体形小、 数量多、分布也甚广。 不论在前寒武纪的古老岩层到最近的沉
2、生物体组成部分的坚硬程度 凡软体部分,如皮肤、肌肉以及各种器官,
则易腐烂而消失。 凡硬体如介壳、骨骼、牙齿、角、树干、孢
子、花粉等,不易被毁灭; 所以常见的化石,大多由生物体硬体部分所
形成。如: 恐龙化石, 多为骨架; 象的化石, 多为牙齿与骨骼; 河蚌化石, 多为介壳; 三叶虫化石,多为甲壳。
有的遗体化石的物质成分有较大的变化, 例如 前面提到的硅化木。
也有的遗体化石不仅物质成分变了,组织构 造也起了明显的变化。
例如 有的植物叶子、鱼鳞等埋入地下后,其中 所含的氧、氢、氮等都挥发掉了,只留下了碳质 薄膜。
2.模铸化石 指生物体在底层或围岩中留下的各种印模和
复铸物。
分2类:印痕化石 印模化石
4.遗迹化石 遗迹化石是古代动物活动时留下的痕迹。
主要的是足迹。 与岩层紧密共存。岩层移动或破坏,足迹也就消
失。 这类化石都是原生的。 通过遗迹化石可以推测动物的活动情况。 可从足迹的深浅、大小、多少来推测动物的
体重和数量。 这类化石的数量尽管不多,但对某些方面的
研究具有重要意义。
3Байду номын сангаас1.3.2 按保存的大小分类 1.大化石
相反,保留壳瓣的内部模样的印痕,称为 “内模”。
外模和内模所表现的花纹凹凸情况与原物正好 相反。
3、遗物化石 指动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的
工具等。 如:鱼的卵、狗的粪便;
人类祖先使用过的石器、骨器、装饰品; 欧洲旧石器时代晚期的洞穴壁画(图3-4)和雕塑。 爬行类和鸟类的蛋化石。
1)印痕化石(impression fossil)
即生物体陷落在底层,留下了印迹,而其遗 体则往往遭到破坏分解、腐烂。但印迹上却保留 下该生物体的主要特征。 常见:植物的根、茎、叶、花、果;
动物的触须、附肢、羽毛等。
2)印模化石(model fossil):
当生物体的坚硬部分(多是贝壳)最初完整地 保留在围岩,后来被地下水溶解,留下一个空洞, 但在空洞的四壁留下了该生物体的外形,称为 “外模”;
老堆积岩中,曾发现200多个在显微镜下可清楚 看到的与原核藻类非常相近的古细胞化石。 在我国东北,距今24亿年前的鞍山群地层中 也发现过铁细菌化石。
我国五台山群等地层中,也有距今18亿年前的 蓝藻化石。
3.超微化石 (ultramicrofossil) 指只有在电子显微镜下才能观察到的特别微
4.石化的程度和快慢
石化就是古生物体的遗体、遗物和遗迹通过 物理、化学作用,使它们变成坚硬如石的过程。
物理作用:指生物体的外形印烙在岩石上的过程; 或者是壳体、骨骼等空隙被泥沙或其他矿物质所 填充使之变硬的过程。
化学作用:指化学溶液对古生物硬体部分的作用 过程。
即碳酸钙溶液、二氧化硅溶液和黄铁矿等 溶液,在地层中流动时,不断接触古生物硬体部 分,其溶液的矿物质成分不断与生物体进行化学 置换,久而久之,这些生物体的物质成分几乎全 部被矿物成分所取代,而形态则保持原样。
3 章 化石与地质年代 3.1 化石 3.1.1 化石(fossil)的概念
化石是经过自然界的作用,保存于地层中的 古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。
化石是生物进化的直接证据,是古生物学研 究的对象。
迄今为止,已有记录的化石种估计有25万个。
1)化石大多生物体的是坚硬部分,如动物的骨骼、 贝壳,植物的茎、叶等。经过矿物质的填充和交 替作用,形成了仅保持原来形状、结构以至印模 的石化了的遗体、遗物和遗迹。
指肉眼或放大镜能直接观察到的化石。 2.微体化石 (micro fossils)
用显微镜才能观察到的一类微小化石。 指个体小的古生物或大生物体的某些微小
部分的化石,如有孔虫、放射虫、细胞、孢子、 花粉等化石。 远古时代的细菌、蓝藻化石也属这一类。
例如: 1977年在南非,35亿年前的斯威士兰系的古