成岩条件
沉积物固结成岩过程中的压实作用和结晶作用都会影响化石的石化作用和化石的保 存。
成岩条件 压实作用
成岩条件
保存在沉积物中被埋藏起来的生物遗体，在沉积物的成岩作用过程中所发生的石化作 用主要有以下三种形式： 矿质充填作用
生物硬体组织中的一些空隙，经过石化作用被一些矿物
质沉淀充填，使得生物蜂硬体变得致密和坚硬 巢
生物软体
琥珀
猛 犸 象
环境条件
物理条件 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏
化学条件 如水体pH值小于7.8时，CaCO3易于溶解；氧化环境中有机质易 腐烂
生物条件 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体
埋藏条件
➢ 与埋藏的沉积特性质有关。 圈闭较好的沉积物易于保存，如化学沉积物、生物成因的沉积物。
地史时期的生物遗体及其生命活动的痕迹在被沉积物埋藏后，经历了漫长的地质年 代，随着沉积物的成岩作用，埋藏在沉积物中的生物体在成岩作用下经过物理化学作用 的改造，即石化作用，而形成化石。
鱼死亡
落到水底
肉体腐烂
逐渐被埋藏
完全被埋藏，只剩下骨骼
继续被埋藏，上覆沉积物逐渐增多，发生石化作用
地层倾斜、上升，露出水面
第二章 化石的形成与古生物学
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化石（fossil），是指保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和生命活动的痕迹 。
蜓
珊瑚
双壳纲生物
菊石
三叶虫
腕 物足
动
鱼
青 蛙
恐龙
鸟
古人类
恐龙脚印
恐龙蛋
骨器
旧石器
中 石现 器生 时 生 文 生物学 biology 1 万年左右 代 物 物 考古学 archaeology 古 古 化 古生物 paleontology 石 生石 器物 时 代
二. 模铸化石
在岩层中保存下来的生物遗体的印模和铸型。 2. 印模化石：生物硬体（如贝壳）在围岩表面上的印模。包括外模和内模。外模和 内模形成后，生物硬体被溶解，经压实作用内、外模重叠在一起就形成了复合模。
内 模
二. 模铸化石
在岩层中保存下来的生物遗体的印模和铸型。 2. 印模化石：生物硬体（如贝壳）在围岩表面上的印模。包括外模和内模。外模和 内模形成后，生物硬体被溶解，经压实作用内、外模重叠在一起就形成了复合模。
➢ 古遗迹学paleoichnology ➢ 微体古生物学micropaleontology ➢ 超微古生物学ultramicropaleontology ➢ 分子古生物学molecular paleontology
➢ 生物地层学biostratigraphy ➢ 生态地层学ecostratigraphy ➢ 古生物化学palaeobiochemistry ➢ 古生态学palaeoecology ➢ 古生物地理学palaeobiogeography ➢ 地球生物学geobiology
微化石
超微化石
➢ 古动物学paleozoology ➢ 古无脊椎动物学invertebrate paleontology ➢ 古脊椎动物学vertebrate paleontology
➢ 古人类学paleoanthropology
➢ 古植物学paleobotany ➢ 古藻类学paleoalgology ➢ 孢粉学palynology
充填作用可发生在生珊物硬体结构中，如贝壳的微孔、 脊椎动物的骨髓；也瑚可以发生在生物硬体结构之间，
如有孔虫的房室、珊瑚的隔壁之间
成岩条件
置换作用 在石化作用过程中，原来生物体组分被溶解，外来矿物质充填，如硅化、钙化、 白云化、黄铁矿化等。
如果溶解速度等于充填速度，原生物体的微细结 构可以保存下来。
露出水面的地层被风化、剥蚀，部分化石外露
化石被发现
它们如何成为化石？
化石的形成和保存取决以下下几方面的条件：
生物本身条件 生物死后的环境条件 埋藏条件 时间条件 成岩条件
生物硬体
比较稳定的是方解石、硅质化合物、 甲氰磷酸钙等
不太稳定的是霰石、含镁方解石
有机质硬体如几丁质薄膜、角质层、 木质物等，虽易遭受破坏，但可碳化 而保存为化石，如植物叶子。
➢ 大化石macrofossil
用常规方法在肉眼下即能研究的化石 ➢ 微化石microfossil
肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定的 仪器设备及通过一定的手段才能进行研究的 生物体或身体的微小部分
➢ 超微化石nannofossil
➢ 假化石pseudofossil
与化石相似，但与生命活动无关，如矿物集合 体、泥裂、砾石、矿质结核、树枝状铁质沉 积物等
根据化石的保存特点，大体上可以将化石分为四大类，即实体化石、模铸化石、遗 迹化石和化学化石。
一. 实体化石
经石化作用保存下来的全部生物遗体或一部分生物遗体的化石。
全
部
部
分
生
生
物
物
遗
遗
体
体
的
的
实
实
体
体
化
化
石
石
二. 模铸化石
在岩层中保存下来的生物遗体的印模和铸型。 1. 印痕化石：生物尸体陷落在细粒碎屑或化学沉积物中留下生物软体的印痕。
如果溶解速度大于充填速度，则原来的微细结构 难以再现。
硅化木
成岩条件
碳化作用 石化作用过程中，生物遗体中不稳定的成分分解和升馏挥发，仅留下较稳定的碳 质薄膜保存为化石。
通常是几丁质的生物体发生此石化作用，如植物 叶化石、笔石枝化石等。
古植物化石
化石记录的不完备性 现生生物：估计有500-1000多万种，已记录174万种。 古生物：已记录15万种，大量未知。 现今我们能够在地层中观察到的化石仅是各地史时期生存过的生物群中 极小的一部分。
怪诞虫
怪诞虫复原图
中华微网虫
中华微网虫复原图
爪网虫
爪网虫复原图
水母状化石
二. 模铸化石
在岩层中保存下来的生物遗体的印模和铸型。 2. 印模化石：生物硬体（如贝壳）在围岩表面上的印模。包括外模和内模。外模和 内模形成后，生物硬体被溶解，经压实作用内、外模重叠在一起就形成了复合模。
外 模
– 一些特殊的沉积物还能保存生物软体部分，如 松脂、冰川冻土等。
具孔隙的沉积物中的古生物尸体易被破坏。 ➢ 基底上的内栖生物，以及一些表栖生物也能破坏沉积物内的生物遗体。
时间条件
埋藏前的暴露时间 及时埋藏有利于形成化石 埋藏后不被再挖掘出来
石化作用时间 经过地质历史时间的成岩石化作用 短暂、近期内的生物埋藏不成为化石