化石的分类有哪些?

作者&投稿:焦江 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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化石根据其可以保存的特点,可以分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石四类。

1.实体化石

指生物的遗体或其一部分保存为化石。在极为特殊的情况下,由于密封、冷藏、干燥等条件避开了空气的氧化和细菌的腐蚀,其硬体和软体未遭受变化,可以比较完整地保存下来的化石。例如猛犸象(1901年在第四纪冰期西伯利亚冻土层中发现,其生存于距今25000年以前,不仅骨骼完整,连皮、毛、血肉,甚至胃中食物都保存完整)(图1-2)。又如我国抚顺煤田古近系抚顺群(始新统至渐新统)琥珀中常见保存完整的蚊、蜂和蜘蛛等昆虫化石(图1-1)。此外,气候干燥使生物体失去水分而被保存为干尸(木乃伊)。

2.模铸化石

是生物遗体在底质或围岩中留下的各种印痕和复铸物。虽然并非实体本身,但却能反映生物体的主要特征。按其与围岩的关系分为以下四种类型:

印痕 专指生物死后,遗体沉落在松软细密底层上留下的印痕(impression)。生物遗体已损毁消失。常见的印痕化石有植物叶片、动物触角、腔肠动物的水母等。

印模 主要指生物硬体(如贝壳等)在围岩上印压的模(mold)。可分外模和内模。外模是硬体外表的印模;内模是硬体内表的印模。印模化石都能反映原物的形态构造特征,但其上的纹饰构造则与原物表面凹凸相反。

核 核化石含有整体之意,能反映生物形态、大小、纹饰等特征。核有内核、外核之分。有的生物如双壳类(图1-4),闭合的双壳中软体腐坏消失留下的空间,为泥沙所填充,形成与原空间形状大小相等的完整实体,是为内核(internal core)。内核的表面亦即内模。同样,如果壳内空间尚未充填而其空间恬与原壳空间同形等大,此空间若再被填充,围岩上原印压的外模,反印于填充物之上,即形成与原壳形状大小一致而成分均一的整体,称为外核(external core),亦可称为复型(replica),即原壳体的复型。

铸型 生物壳体埋于沉积物中,已形成外模和内核,然后壳体被溶蚀,所留空隙再为其他物质填充,即成为原来生物遗体的铸型(cast)。铸型与外核表面一致,皆与未变或变化实体化石相似,但未保存遗体内部构造,且成分与原物完全不同。铸型与外核区别为后者不含内核。

图1-4 模铸化石及其形成过程

(据谭光弼等,1983)

1—双壳类闭合的壳瓣及软体;2—软体腐坏消失,壳被掩埋;3a—壳内空间被填充;4a—壳被溶蚀,形成内核;3b—壳内未填充,壳被溶蚀,4b—整个空间被填充而形成外核(复型);3c—壳内空间被填充,4c—壳被溶蚀,且空隙填以其他物质,形成铸型

3.遗迹化石

保留在岩层中的生物生活活动的痕迹和遗物被称为遗迹化石。遗迹化石对于研究生物活动方式和习性,以及恢复古环境有重要意义。

遗迹化石中脊椎动物的足迹是最吸引人的。从足迹上看是爪印还是蹄印,可推知该动物是食肉的还是食草的。我国曾发现不少足迹化石,如陕西神木东山崖侏罗系的禽龙足迹(图1-5,1)是最大的足迹化石之一。

无脊椎动物中蠕形动物的爬迹,舌形贝和蠕虫类的潜穴,以及一些生物的觅食迹(图1-5,2)都是常见的遗迹化石。

图1-5 遗迹化石

(据武汉地质学院古生物教研室,1980)

1—禽龙足迹化石(×0.1);2—蠕虫觅食迹(右图是左图的局部放大);3—鱼粪化石(产于贵州桐梓,白垩系,约×0.78);4—北京周口店山顶洞人的石器

遗迹化石还包括动物的排泄物或卵(蛋化石)。各种动物的粪团、粪粒还可形成粪化石。鱼粪化石(属于粪团化石中的一种)比较常见,如贵州桐梓青杠哨白垩系中找到的鱼粪化石(图1-5,3)。鉴定粪化石可以根据形态、大小、物质成分进行,如螺旋状的粪化石就可能是具有螺旋瓣肠道的鱼类排泄物。爬行类和鸟类的蛋化石比较常见。我国白垩纪地层中的恐龙蛋化石是世界著名的,在山东莱阳地区以及广东南雄均发现成窝垒叠起来的恐龙蛋化石。我国黄土高原第四纪的土质地层里也常发现完整的鸵鸟蛋化石。

自从人类出现以后,古代人类的劳动工具、文化遗迹等可归属于化石,但须指出这是指旧石器时代的遗物。例如,北京山顶洞人使用过的石器(图1-5,4)和骨器等。而新石器时代的遗物,一般属于文物考古的范畴。

4.化学化石

地史时期生物有机质软体部分虽然遭受破坏未能保存为化石,但分解后的有机成分,如脂肪酸、氨基酸等仍可残留在岩层中。这些物质仍具有一定的有机化学分子结构,虽然常规方法不易识别,但借助于一些现代化的手段和分析仪器,仍能把它们从岩层中分离或鉴别出来,进行有效的研究。目前,人们已从岩层中分离出多糖、核苷酸、嘧啶、烃类和各种氨基酸。这些重大进步,推动了当代分子古生物学、古生物化学和生物成矿作用等新兴学科的迅速发展,对探索生命起源,阐明生物发展历史,以及对生物成因的矿产的探查和研究都有重要意义。

5.化石的采集

野外采集化石时,应结合地质勘查工作进行,一般应选择地质构造简单和较为完善的地质剖面,按岩层生成顺序自下而上进行。

在详细记录每一岩层的岩性、产状、接触关系、厚度及一些特殊的无机因素标志(波痕、干裂、雨痕等)的同时,逐层采集化石并按层序编录,指出化石在剖面中的位置。

化石在岩层中的分布不均匀,有时集中在个别层位,甚或不大的透镜体中,要细心观察以免遗漏重要的化石层位。采集时各门类化石均应尽量采集,数量要多,包括完整的化石、特征明显的碎片以及外模和内核等标本。在采集时还应注意各类化石的数量比例、分布状况(均匀或集中)、保存程度、排列方位、生活遗迹等资料。

每一化石标本均应附有标签,记录编号、产地层位等,并妥善包装运回室内。




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