化石類礦物藥的研究進展,什么是化石研究化石有什么用處
發(fā)布時間:2022-09-30 04:40
編輯:網絡
點擊:601
本文目錄一覽什么是化石研究化石有什么用處2,化石的價值3,有關化石的作文或資料4,大氣污染的主要來源是什么5,有關化石的歷史6,地質名詞整合與不整合的解釋煤層與巖層之間也存在這個說法嗎7,化石什么是化石研究化石有什么用處化石是動……
本文目錄一覽
1,什么是化石研究化石有什么用處
化石是動物或植物死亡后的殘體經過長時間而沒有腐爛,數年后成為地殼的一部分。有機體 自身完好保存,或在沉積巖中的印模,或生存時留下的痕跡(稱為遺跡化石)?;?,通常是動、植物死亡后被含水沉淀物迅速掩埋,產生化學反應,然后礦物質加入或有機體被排出。如果這一程序沒有發(fā)生,有機體會被暫時保留下來,但不會成為化石。 化石收集是一項引人入勝的愛好,在最近的幾十年里,越來越多的人加入這一活動中。其迷人之處是收集者既可享受發(fā)現化石的激動心情,又掌握了收集和制作標本的操作技能,同時還具有鑒定化石發(fā)現物的學術挑戰(zhàn)性。幾乎沒有其他的科學能像化石收集這樣,讓初學者對史前歷史知識作出如此重要的貢獻。 1910年,羅伯特·福爾肯·斯科特爵士開始其具歷史意義,但充滿悲壯的南極探險。斯科特 和四個伙伴最后雖成為惡劣天氣的犧牲品,但遺留了重要的科學發(fā)現。從探險家的遺物中發(fā)現了 已形成化石的種子蕨,玉羊齒屬。這一發(fā)現證明了冰天雪地的南極洲曾是肥沃大陸的一部分; 同時可推知,斯科特了解他的發(fā)現具科學的重要性。從鑄幣到骨頭“化石”來源于拉丁文fossil,意思為“被挖掘出的”,指任何埋藏的東西。不僅有石化動物、植物殘體,還包括巖石、礦石和人工制品,如鑄幣。 現在,該詞專指史前生存但被自然埋藏和保存的有機體的殘體。多年之迷希臘哲學家認為化石是十分奇怪的自然現象,就像水晶和鐘乳石一樣是在地下形成的。馬丁·路德(1483/u1546)相信在山峰上發(fā)現的化石是《圣經》之血的證據。列奧納多·達·芬奇(1452~1519)在他的筆記中寫到:化石是曾經生存過的有機體的石化殘體。他的觀點在那個時代被認為是異端邪說,直到19世 紀,他的筆記才被公開。 化石的真正面具是17—18世紀才被人認識,這主要歸功于化石收集書籍的出版以及人們對自然 史的進一步認識。人們發(fā)現一個重要的事實,即不同種類的巖石含有不同種類的化石,這個重要發(fā)現對第一幅地質地圖的制作具有極大的幫助,并由此開創(chuàng)了化石學和地層學這兩門現代科學。 分類 當人們提到化石時,總是使用由兩個部分組成的科學名稱,雖然并不是正式或是十分普通的,例如:牡蠣的拉丁文常被稱為“魔鬼的腳趾甲”,另外腕足動物則被稱為“燈殼”,這些有它們的 用處,但缺乏科學所需的準確性。科學名稱常以斜體字寫出,后面寫上發(fā)現者(即第一次描述該化石的人)的姓名。第一部分是屬,第二部分是種。如果發(fā)現者的姓名寫在括號內,表示該種當使用時,被劃分到其他不同的屬中。 一個科學名稱僅指有機體的單一類型,這樣全世界的科學家都能明白。分類的基本單位是種,一個種中的全部成員基本上都很相似,且相互能夠進行雜交。一個或多個種組合在一起,由他們共 有的特點相互連接,構成一種屬。屬由科(一組屬)和目(一組科)組成一個有機體的譜系圖或家族樹。種以下的名稱均是人為的分類,并隨各時期的意見的改變而不斷地改變。 目的與局限 本書從常見化石到不常見卻十分壯觀的化石都進行闡述,以期對收集者能有所幫助。這些化石均選自世界上最大、收藏最廣的博物館——英國倫敦自然博物館,雖然許多化石引人入勝,但是對 它們的研究工作卻非常專業(yè)。多數化石類已納入本書,從蠕蟲到恐龍,從菊石到人類以及來自所有地質年代和大陸的化石。每個化石的描述均由多種不同類型化石研究專家撰文,并把專業(yè)術語降到最少,許多化石很難發(fā)現完整的,尤其是體型較大的爬行動物和哺乳動物,在這種情況下,本書僅對骨骼的小部分加以闡述。為每種類型的化石配上相片是不可能的。然而,書中標本的范圍和種 類則足以使收集者舉一反三,找出最相近的相片和描述,并作出初步的鑒定。參考資料:貴州文化網
2,化石的價值
地層中的化石,從其保存特點看,可大致分為四類:實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。
1、實體化石
指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。原來的生物在特別適宜的情況下,避開了空氣的氧化和細菌的腐蝕,其硬體和軟體可以比較完整的保存而無顯著的變化。例如猛犸象(第四紀冰期西伯利亞凍土層中于1901年發(fā)現,25000年以前,不僅骨骼完整,連皮、毛、血肉,甚至胃中食物都保存完整)。
2、模鑄化石
就是生物遺體在地層或圍巖中留下的印?;驈丸T物。一類是印痕,即生物遺體陷落在底層所留下的印跡,遺體往往遭受破壞,但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。不具硬殼的生物,在特定的地質條件下,也可保存其軟體印痕,最常見的就是植物葉子的印痕。第二類是印模化石,包括外模和內模兩種,外模是遺體堅硬部分(如貝殼)的外表印在圍巖上的痕跡,它能夠反映原來生物外表形態(tài)及構造;內模指殼體的內面輪廓構造印在圍巖上的痕跡,能夠反映生物硬體的內部形態(tài)及構造特征。例如貝殼埋于砂巖中,其內部空腔也被泥沙充填,當泥沙固結成巖而地下水把殼溶解之后,在圍巖與殼外表的接觸面上留下貝殼的外模,在圍巖與殼的內表面的接觸面上留下內模。第三類叫做核,上面提到的貝殼內的泥沙充填物稱為內核,它的表面就是內模,內核的形狀大小和殼內空間的性狀大小相等,是反映殼內面構造的實體。如果殼內沒有泥沙填充,當貝殼溶解后久留下一個與殼同形等大的空間,此空間如再經充填,就形成與原殼外形一致、大小相等而成分均一的實體,即稱外核。外核表面的形狀和原殼表面一樣,是由外模反印出來的,他的內部則是實心的,并不反映殼的內部特點。第四類是鑄型,當貝殼埋在沉積物中,已經形成外模及內核后,殼質全被溶解,而又被另一種礦質填入,象工藝鑄成的一樣,使填入物保存貝殼的原形及大小,這樣就形成了鑄型。它的表面與原來貝殼的外飾一樣,它們內部還包有一個內核,但殼本身的細微構造沒有保存。
總的來說,外模和內模所表現的紋飾凹凸情況與原物正好相反。外核與鑄型在外部形狀上和原物完全一致,但原物的內部構造被破壞消失,其物質成分與原物也不同。至于外核和鑄型的區(qū)別在于前者內部沒有內核,而后者內部還含有內核。
3、遺跡化石
指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物。遺跡化石中最重要的是足跡,此外還有節(jié)肢動物的爬痕,掘穴,鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構成的潛穴,均可形成遺跡化石。遺物化石方面,往往指動物的排泄物或卵(蛋化石);各種動物的糞團,糞粒均可形成糞化石。我國白堊紀地層中恐龍蛋世界聞名,過去在山東萊陽地區(qū)以及近年來在廣東南雄均發(fā)現成窩壘疊起來的恐龍蛋化石。
4、化學化石
古代生物的遺體有的雖被破壞,未保存下來,但組成生物的有機成分經分解后形成的各種有機物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中,這種視之無形,但它具有一定的化學分子結構足以證明過去生物的存在的化石稱為化學化石。隨著近代化學研究的進展,科學技術的提高,古代生物的有機分子(指氨基酸等),可從巖層中分離出來,進行鑒定研究,同時產生了一門新的學科—古生物化學。
5.特殊的化石
琥珀—古代植物分泌出的大量樹脂,其粘性強、濃度大,昆蟲或其他生物飛落其上就被沾粘。沾粘后,樹脂繼續(xù)外流,昆蟲身體就可能被樹脂完全包裹起來。在這種情況下,外界空氣無法透入,整個生物未經什么明顯變化保存下來,就是琥珀。
中藥店的龍骨—被人們用作中藥的龍骨,其實主要是新生代后期尚未完全石化的多種脊椎動物的骨骼和牙齒石,絕大部分是上新世和更新世的哺乳動物,諸如犀類(Rhinocerotidae)、三趾馬(Hipparion spp.)、鹿類(Cervidae)、牛類(Bovidae)和象類(Proboscidae)等的骨骼和牙齒,甚至偶然還摻雜少量人類的材料。至于視為上品的五花龍骨或五花龍齒,顏色不像一般呈單調的白、灰白或黃白,而是在黃白之間尚夾雜有紅棕或藍灰的花紋.比較好看,則是象類的門齒。
1.標準化石
這是指特征顯著、延續(xù)時間較短但分布較廣、且數量多且比較容易發(fā)現的化石,人們通常用它們來作為劃分對比地層的重要依據。屬于標志性化石之一。
2.指相化石
在不同的生物或生物組合中,有些對生活環(huán)境、生存的自然地理條件有比較嚴格的要求,這類生物形成的化石就是指相化石,人們通常以這些生物所形成的化石來推斷出當時各地的環(huán)境條件,而且數據相當準確。屬于標志性化石之一。
3.帶化石
這是指在地層學中可以用來作為劃分最小地層單位的生物帶的依據的化石。
4.持久化石
有些進化極緩慢的生物在時間跨度上比較大,其化石延續(xù)時間很長,人們將這類化石稱為持久化石。
5.化石鐘(古生物鐘)
我國學者馬廷英在研究現代珊瑚時于1933年首次提出古生代四射珊瑚外壁上有反映氣候季節(jié)變化的生長線,三十年后美國古生物學家研究古珊瑚時計算出當時一年的月數數和每天的小時數。人們將這些能推算出古地球公轉速度和自轉速度的化石稱為古生物鐘或化石鐘。
從化石的形態(tài)來看,可分為石質化石,煤化石, 冰凍化石,琥珀等.
石質化石有很多,恐龍蛋就是最典型的例子,煤上的樹葉痕跡是最常見的煤化石,包含有昆蟲的琥珀化石則非常多,在保存較好的原始森林里非常容易看見.。而冰凍化石則比較少見,著名的猛犸象的尸體與保存完好的雪人尸體是其中最有吸引力的例子。那要看是什么化石!如果很普通的那就不值多少錢,如果很稀有的!比如三葉蟲,遠古生物化石的話,那你就發(fā)了!天價?。。。∽詈媚愕膶<夷抢镨b定一下~!
3,有關化石的作文或資料
:化石的分類:
實體化石 模鑄化石 遺跡化石 化學化石
實體化石是由古生物遺體本身的全部或部分(特別是硬體部分)保存下來而形成的化石。
圖片:
http://www.cazx.net/lldlm/huashi/huashi/images/wz.jpg
模鑄化石
古生物遺體留在巖層或圍巖中的印痕和復鑄物稱為模鑄化石,它可分為印痕、印模、模核、鑄型和復合模5種化石。
遺跡化石
圖片:
http://www.cazx.net/lldlm/huashi/huashi/images/bl2.jpg
化學化石
在特定條件下,組成生物的有機成分分解后形成的氨基酸、脂肪酸等有機物卻可以仍然保留在巖層里,它們具有一定的有機化學分子結構,科學家就把這類有機物稱為化學化石。這類化石不易觀察。
化石的更多圖片:
http://image.baidu.com/i?tn=baiduimage&ct=201326592&cl=2&lm=-1&word=%BB%AF%CA%AF&z=0
化石的資料:
保留在巖層中的古生物生活時的活動痕跡及其遺物叫做遺跡化石。古生物的遺物又可以成為遺物化石。
化石(fossil) 保存在巖層中的古生物遺體、遺物和活動遺跡?;辉~源自拉丁文fossillis,意為挖掘?;枪派飳W的主要研究對象,它為研究地質時期的動、植物生命史提供了證據。中國古籍中早已有關于化石的記載,如春秋時代的計然和三國時代的吳晉,都曾提到山西省產“龍骨”,“龍骨”即古代脊椎動物的骨骼和牙齒的化石;《山海經》也有“石魚”(即魚化石)的記述;南朝齊梁時期陶弘景有對琥珀中古昆蟲的記述;宋朝沈括對螺蚌化石和杜綰對魚化石的起源,已有了正確認識。迄今,發(fā)現最早的細菌化石為距今35億年前的澳大利亞瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。
形成條件 地史時期的生物,只有一小部分與地質環(huán)境相適宜,保存下來成為化石:①生物本身必須具有一定的硬體,如無脊椎動物的貝殼、甲殼,脊椎動物的骨骼、牙齒,植物的樹干、葉子和孢子、花粉等;②生物死亡后必須迅速地被沉積物埋藏起來,免遭生物、機械或化學作用的破壞;③必須經過較長時間的各種石化作用。生物遺體如果是原地埋藏,就比較容易形成完整的化石,如中國山東臨朐晚第三紀中新統山旺組中保存大量完好的動、植物化石。另一種情況是生物死后的遺體可能經受各種搬運作用,這些在異地埋藏的化石,一般都有不同程度的損壞,分選程度較好,有時還有定向排列現象。以生物的遺體、遺跡的埋藏和化石的形成過程作為研究對象的學科,稱為埋藏學。
保存類型 化石保存類型一般可分為實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。①實體化石是指古生物遺體本身全部或部分被保存下來的化石,如中國撫順第三紀煤層中琥珀內的昆蟲化石,是在嚴密封閉的情況下保存下來的。西伯利亞第四紀冰期凍土中的猛犸象,是在嚴寒冷凍的條件下整體保存的。但多數化石僅能保存生物的硬體部分,而且經受了明顯的變化,即石化作用。具有幾丁質、幾丁—蛋白質或蛋白質骨骼中容易揮發(fā)的成分(氧、氫、氮)經升溜作用而消失,僅留下碳質薄膜,因而又稱炭化作用,如筆石和植物的葉子經炭化作用保存下來。生物硬體的組成物質,部分被地下水溶解,由外來礦物質填充代替,就可以保存原來硬體的微細構造,稱為交代作用,如硅化木,其年輪甚至植物細胞形狀仍能清晰可見。②模鑄化石是指生物遺體在底質、圍巖、填充物中留下的印模和復鑄物。根據化石與其圍巖的關系可以分為若干類型,如印痕化石、印?;㈣T型化石和復型化石。③遺跡化石是指古代生物生活活動時,在底質沉積物表面或內部留下的痕跡和遺物,如脊椎動物的足跡化石、蠕形動物的爬跡化石和動物的排泄物糞化石或卵化石。廣義的遺跡化石還包括舊古器時代古人類的勞動工具、文化遺物等。④化學化石是指古代生物的遺體雖然未能保存下來,但組成生物的有機成分經分解后形成各種有機物如氨基酸、脂肪酸等,仍可保留在巖層中,足以證明古代生物的存在。這類化石叫化學化石。
研究意義 18世紀末至19世紀初,英國W.史密斯在地層層序律的基礎上,根據化石的縱向分布建立了化石順序律。這不僅利用化石確定地層時代,且為生物進化提供了證據。古生物學家發(fā)現地層層位越高,所含化石類別越多,化石的形態(tài)構造越復雜,反映了生物類別從少到多、形態(tài)構造從簡單到復雜、從低級到高級的進化規(guī)律。
生物化石的古生態(tài)研究是重建地史時期古地理、古氣候的重要依據。每種生物都是生活在一定的環(huán)境,適應環(huán)境的結果。各種生物在其習性行為和身體形態(tài)構造上都具有反映環(huán)境條件的特征。利用這些特征就可以推斷生物的生活環(huán)境,例如海生生物化石珊瑚、有孔蟲等反映海洋環(huán)境;陸生植物葉片、樹根、昆蟲等則反映大陸環(huán)境。根據一個地質時期各種生物化石的生活環(huán)境和氣候條件的研究,就可以推斷該時期的海陸分布、海岸線位置和湖泊、河流、沼澤的范圍等。古環(huán)境和古氣候的重建對地質歷史的了解是十分重要的。此外,生物的硬體部分還可以形成反映古環(huán)境、古氣候的巖石標志,如貝殼巖反映海濱環(huán)境,生物巖礁反映低緯度暖海環(huán)境,泥炭或煤反映潮濕沼澤環(huán)境等。
化石資料的大量收集還為古生物的系統分類提供了基礎?,F代生物是古代生物經過漫長的地質時期發(fā)展而成的,各種生物之間都存在著不同程度的親緣關系,從而建立了一個反映生物界親緣關系和進化發(fā)展的自然分類系統。
化石的類群 古生物與現代生物一樣,一般分為低級的原核生物和高級的真核生物兩大類,共有5個界,即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界,界以下依次為門、綱、目、科、屬、種等單位。
由于生物是由低級到高級發(fā)展到現代的,地史上各個時期的生物門類都不相同,每個時期的化石類群與當時的生物門類相關。不同地史時期有其發(fā)達的生物門類,也就有其特征的化石類群,有些門類在該時期占統治地位,有些門類在該時期衰退或滅絕??傊?,按時間的進程,生物門類與化石類群的變化,顯示了生物演化的系統發(fā)展歷史。
48
4,大氣污染的主要來源是什么
大氣污染主要來源:天然來源(如森林火災、火山爆發(fā)等)和人為來源(如工業(yè)廢氣、生活燃煤、汽車尾氣等)兩類。并且以人為來源為主要因素,尤其是工業(yè)生產和交通運輸所造成的。(一)大氣污染的天然源火山噴發(fā):排放出H2S、CO2、CO、HF、SO2及火山灰等顆粒物森林火災:排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等自然塵:風沙、土壤塵等森林植物釋放:主要為萜烯類碳氫化合物。海浪飛沫顆粒物:主要為硫酸鹽與亞硫酸鹽在有些情況下,天然源比人為源更重要,據相關統計,全球氮排放的93%和硫氧化物排放中的60%來自于自然源。(二)人為污染源通常所說的大氣污染源是指由人類活動向大氣輸送污染物的發(fā)生源。大氣的人為污染源可以概括為以下四方面:燃料燃燒:燃料(煤、石油、天然氣等)的燃燒過程是向大氣輸送污染物的重要發(fā)生源。煤炭的主要成分是碳,并含氫、氧、氮、硫及金屬化合物。燃料燃燒時除產生大量煙塵外,在燃燒過程中還會形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有機化合物及煙塵等物質。工業(yè)生產過程的排放:如石化企業(yè)排放硫化氫、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物;有色金屬冶煉工業(yè)排放的二氧化硫、氮氧化物及含重金屬元素的煙塵;磷肥廠排放的氟化物;酸堿鹽化工業(yè)排出的二氧化硫、氮氧化物、氯化氫及各種酸性氣體;鋼鐵工業(yè)在煉鐵、煉鋼、煉焦過程中排出粉塵、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氫、酚、苯類、烴類等。其污染物組成與工業(yè)企業(yè)性質密切相關。交通運輸過程的排放:汽車、船舶、飛機等排放的尾氣是造成大氣污染的主要來源。內燃機燃燒排放的廢氣中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、含氧有機化合物、硫氧化物和鉛的化合物等物質。農業(yè)活動排放:田間施用農藥時,一部分農藥會以粉塵等顆粒物形式飄散到大氣中,殘留在作物體上或粘附在作物表面的仍可揮發(fā)到大氣中。進入大氣的農藥可以被懸浮的顆粒物吸收,并隨氣流向各地輸送,造成大氣農藥污染。此外還有秸稈焚燒等。中國已制訂《中華人民共和國環(huán)境保護法》,并制訂國家和地區(qū)的“廢氣排放標準”,以減輕大氣污染,保護人民健康。大氣污染大氣污染是由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中,呈現出足夠的濃度,達到足夠的時間,并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環(huán)境的現象。 大氣污染物由人為源或者天然源進入大氣(輸入),參與大氣的循環(huán)過程,經過一定的滯留時間之后,又通過大氣中的化學反應、生物活動和物理沉降從大氣中去除(輸出)。如果輸出的速率小于輸入的速率,就會在大氣中相對集聚,造成大氣中某種物質的濃度升高。https://baike.sogou.com/v37146.htm?fromTitle=大氣污染氣體污染物在大氣中平均停留時間少至幾分鐘,多至幾十年、百余年。大氣污染物一般分為兩類:一級(原生)污染物,即由污染源直接排入大氣的;二級(次生)污染物,是由一級污染物在大氣中進行熱或光化學反應后的產物。后者往往危害性更大。大氣污染主要來源于人類生活及生產活動,大氣的人為污染源主要有三種。 (1) 生活污染源 人們由于燒飯、取暖、沐浴等生活上的需要,如爐灶、鍋爐等燃燒化石燃料,而向大氣排放的煤煙和so2等,具有量大、分布廣、排放高度低等特點,其危害性不容忽視。 (2) 工業(yè)污染源 包括火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、水泥廠和化工廠等耗能較多企業(yè)燃料燃燒排放的污染物,各生產過程中的排氣(如煉焦廠向大氣排放h2s、酚、苯、烴類等有毒物質;各類化工廠向大氣排放具有刺激性、腐蝕性、異味性或惡臭的有機和無機氣體;化纖廠排放的h2s、nh3、cs2、甲醇、丙酮等)以及生產過程中排放的各種礦物和金屬粉塵。 (3) 交通運輸污染源 由飛機、船舶、汽車等交通工具(移動源)排放的尾氣。在一些發(fā)達國家,汽車排放氣己構成大氣污染的主要污染源。 人為排放的大氣污染物有數十種之多,量多危害也較大的主要大氣污染物有以下五種。 (1) 顆粒物質 顆粒物質的來源可分為天然來源和人為來源,而以人為來源為主。直接由污染源排放出來的稱為一次顆粒物質;大氣中某些污染組分之間,或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應而產生的微粒,稱為二次顆粒物質。人為來源主要是燃料燃燒過程中形成的煤煙、飛灰等,各種工業(yè)過程排放的原料或產品微粒,汽車排放的含鉛化合物,以及化石燃料燃燒排放的so2在一定條件下轉化為硫酸鹽等。天然來源,如風起塵埃,海浪濺出的浪沫,火山灰,森林火災的燃燒物,宇宙隕星塵以及植物的花粉等。顆粒物質是重要的大氣污染物,大氣中的一些有毒物質絕大部分都存在于顆粒物質中,對人及動植物的危害很大。 (2) 硫氧化物sox 大氣中的硫氧化物主要是so2,還有小部分so3。主要來自發(fā)電廠和供熱廠中含硫化石燃料(其中80%是煤)的燃燒,其次是冶煉廠、硫酸廠的排放氣,有機物的分解和燃燒,海洋及火山活動等。從化學熱力學來看so2的平衡轉達化率高,易生成so3。從化學動力學看,可以通過催化氧化(懸浮在大氣中的鐵鹽、鎂鹽起催化劑作用)或學化學氧化(主要是在波長為290~400nm的紫外光作用下)生成so3,so3極易與水汽生成硫酸霧或硫酸雨。so2不但對人的呼吸道有強烈的刺激性,它對植物還會產生漂白的斑點、抑制生長、損害葉片和降低產量。當空氣中有微粒物質共存時,其危害可增大3~4倍(如前述的倫敦煙霧就是例證)。sox許多不良作用是由于sox與水作用生成的硫酸造成的。硫酸和硝酸的酸雨己嚴重危害我國和世界許多地區(qū),成為舉世矚目的三大全球性公害之一。 (3) 氮氧化物nox 氮氧化物的種類很多,造成大氣污染的主要是no和no2 等。它們主要來自礦物燃料的高溫燃燒(如汽車、飛機、內燃機及工業(yè)窯爐等的燃燒)過程中,由空氣中的n2和o2反應生成的no、no2(n2+o2--===2no, 2no+o2===2no2)也部分來自于生產和使用hno3的工廠的排放氣,還有氮肥廠、有機中間體廠、有機中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠的某些生產過程?,F在,每年向大氣排放nox幾千萬噸。no會刺激呼吸系統,還能與血紅素結合成亞硝基血紅素而使人中毒。no2能嚴重刺激呼吸系統,并能使血紅素硝基化,危害比no的更大。另外。no2還會毀壞棉花、尼龍等織物,使柑桔落葉和發(fā)生萎黃病等。另外,也會形成硝酸酸雨產生危害。 (4) co和co2 co是人類向大氣排放量最大的污染物,主要來自燃料的不完全燃燒。但是近來的研究指出天然產生的co也不容忽視。由于近代對燃燒裝置和燃燒技術的改進,所以從固定燃燒裝置排放的co量逐漸有所減少,而由汽車等移動源燃燒產生co的量每年約有2.5億t,占人為污染源排放的co總量的70%左右?,F代發(fā)達國家城市空氣中的co有80%是汽車排放的。通常所說的大氣污染源是指由人類活動向大氣輸送污染物的發(fā)生源。大氣的人為污染源可以概括為以下四方面:燃料燃燒:燃料(煤、石油、天然氣等)的燃燒過程是向大氣輸送污染物的重要發(fā)生源。煤炭的主要成分是碳,并含氫、氧、氮、硫及金屬化合物。燃料燃燒時除產生大量煙塵外,在燃燒過程中還會形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有機化合物及煙塵等物質。工業(yè)生產過程的排放:如石化企業(yè)排放硫化氫、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物;有色金屬冶煉工業(yè)排放的二氧化硫、氮氧化物及含重金屬元素的煙塵;磷肥廠排放的氟化物;酸堿鹽化工業(yè)排出的二氧化硫、氮氧化物、氯化氫及各種酸性氣體;鋼鐵工業(yè)在煉鐵、煉鋼、煉焦過程中排出粉塵、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氫、酚、苯類、烴類等。其污染物組成與工業(yè)企業(yè)性質密切相關。交通運輸過程的排放:汽車、船舶、飛機等排放的尾氣是造成大氣污染的主要來源。內燃機燃燒排放的廢氣中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、含氧有機化合物、硫氧化物和鉛的化合物等物質。
5,有關化石的歷史
雖然一個生物是否能形成化石取決于許多因素,但是有三個因素是基本的:
?。?)有機物必須擁有堅硬部分,如殼、骨、牙或木質組織。然而,在非常有利的條件下,即使是非常脆弱的生物,如昆蟲或水母也能夠變成化石。
?。?)生物在死后必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴重風化,這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。
?。?)生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動物的遺體通常都能變成化石,這是因為海生動物死亡后沉在海底,被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質時代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積巖中,很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。
編輯本段|回到頂部演變過程 人們已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆蓋過整片森林,在森林化石中有時還可見到依然站立的樹,以很好的姿態(tài)被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好像一個捕獲野獸的陷阱,又象防腐劑能阻止動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬?拉?布雷(Rancho laBrea)瀝青湖由于在其中發(fā)現許多骨化石而聞名了,在其中發(fā)現的骨化石包括長著銳利牙齒的野豬、巨大的陸地樹懶以及其它已經絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結在冰或凍土之中。顯然,被冰凍的動物有的可以保存下來。 雖然地球上曾有眾多的人們并不知道的生物生存過,而只有少數生物留下了化石。然而,使生物變成化石的條件即使都滿足了,仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發(fā)現過。例如,很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉,或它的堅硬部分被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中,但由于巖石經歷了強烈的物理變化,如褶皺、斷裂或熔化,這種變化可以使含化石的海相石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r,而原先存在于石灰?guī)r中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。還有很多化石則存在于無法獲得來進行研究的沉積巖層中,也還有很好出露于地表的含化石的巖石分布在世界上的某些地方,卻沒有進行地質學研究。另外一個很普遍的問題是,可能由于生物的殘體變成碎片或保存得很差,而不能充分顯示出該生物的情況。 再者,當我們向過去回溯的時間越古老,化石記錄缺失的時間間隔越長。巖石越老,受到破壞性力量的機會就越多,化石也就越加不可辨認。而且由于較古老的生物和今天的生物不同,因而對它們進行分類就很困難,這一情況使問題進一步復雜化了。然而,盡管如此,大量保存下來的生物化石仍為我們認識過去提供很好的記錄。 動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑,但究竟通過哪種途徑,通常取決于: ?。?)生物的本來構成 (2)它所生存的地方 ?。?)生物死后,影響生物遺體的力。 大多數古生物學家認為生物殘體的保存有四種形式,每一種形式取決于生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。 生物的本來的柔軟部分只有當它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質中時,才能得以保存。這種介質有凍土或冰,飽含油的土壤和琥珀。當生物在非常干燥的條件下變成木乃伊,也能保存它的身體上本來的柔軟部分。這種情況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū),并且在遺體不被野獸吃掉的情況下。 大概動物柔軟部分的化石得以保存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個地區(qū)的凍原上發(fā)現的大量的凍結的多毛的猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達25000 年。當凍土融解,猛犸的遺體就暴露出來。也有些尸體保存得很不好,當它們暴露出來時,其肉被狗吃了,其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮現在在很多博物館展覽,有的把猛犸象的肉體或肌肉放在乙醇中保存。 生物身體的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發(fā)現到,在這里有保存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口里發(fā)現了地樹懶的天然形成的木乃伊。這里的極端干燥的沙漠氣候能夠使動物的軟組織在腐爛之前就全部脫水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。 生物變成化石的更有趣和不尋常的一種方式就是在琥珀中保存。古代的昆蟲可被某些針葉樹分泌出的粘樹膠所捕獲。當松脂硬結后并進一步變成琥珀,昆蟲便留在其中。有些昆蟲和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在顯微鏡下研究它的細毛和肌肉組織。 雖然生物體的軟組織的保存形成了一些有趣的和令人嘆為觀止的化石,但這種方式形成的化石是相對罕見的。古生物學家更經常地是研究保存在巖石中的化石。 生物體上的硬組織也能被保存下來。差不多所有的植物和動物都擁有一些硬部分,例如蛤、蠔或蝸牛;脊椎動物的牙和骨頭;蟹的外殼和能夠變成化石的植物的木質組織。生物體的堅硬部分由于是以能抵抗風化作用和化學作用的物質構成的,所以這類化石分布的較普遍。無脊椎動物例如蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石(碳酸鈣)組成的,其中很多沒有或幾乎沒有發(fā)生物理變化而被保存下來。脊椎動物的骨頭和牙以及許多無脊椎動物的外甲含有磷酸鈣,因為這種化合物抵抗風化作用的能力非常強,所以許多由磷酸鹽組成的物質也能保存下來,如曾發(fā)現一枚保存極好的魚牙。由硅質(二氧化硅)組成的骨骼也具有這種性質。微體古生物化石的硅質部分和某些海綿通過硅化而變成化石。另一些有機物具有幾丁質(一種類似于指甲的物質)的外甲,節(jié)足動物和其它有機物的幾丁質外甲可以成為化石,由于 它的化學成分和埋葬的方式,使這種物質以碳的薄膜的形式而保存下來。碳化作用(或蒸餾作用)是生物埋葬之后在緩慢腐爛的過程中發(fā)生的,在分解過程中,有機物逐漸失去所含有的氣體和液體成分,僅留下碳質薄膜。這種碳化作用和煤的形成過程相同。在許多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。 在許多地方,植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式保存下它們的化石。 有些碳的薄膜精確地記錄了這些生物的最精細的結構。 化石還可以通過礦化作用和石化作用而保存下來。當含礦化的地下水把礦物沉淀于生物體的堅硬部分所在的空間時,使得生物的堅硬部分變得更堅硬、抵抗風化作用的能力更強。較普通的礦物有方解石、二氧化硅和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅硬部分被地下水溶解,與此同時其它物質在所空出來的位置上沉淀下來的過程。有些置換形成的化石的原始結構被置換的礦物所破壞。 不僅動植物的遺體能形成化石,而且表明它們曾經存在過的證據或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關該生物特點的相當多的情況。很多殼、骨、葉以及生物的其它部分,都能以陽模和陰模的形式保存下來。如果一個貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底,它的外表特征就會留下壓?。幠#H绻幠:髞碛直涣硗庖环N物質充填,就形成陽模。陽模能顯示出貝殼本來的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特征,內部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內部特征。 一些動物以痕、印、足跡、孔、穴的形式留下了它們曾經存在的證據。 其中如足跡,不僅能表明動物的類型,而且提供了有關環(huán)境的資料??铸埖淖阚E化石不僅揭示了它的足的大小和形狀,還提供了有關它的長度和重量的線索,留有足跡的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最著名的恐龍足跡化石發(fā)現于得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮(zhèn)附近的帕盧西河床中的晚白堊紀石灰?guī)r中,年代大約在1.1 億年前。留有恐龍足跡的大的石灰?guī)r板被運到全世界的博物館中,成為這種巨大爬行動物的啞證據。無脊椎動物也能留下蹤痕。在許多砂巖和石灰?guī)r沉積層的表面可以看到它們的蹤跡。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤跡,也有蟹及其它爬蟲的洞穴。 這些蹤痕提供了有關這些生物的活動方式和生活環(huán)境的證據。洞穴是動物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質上打出的管狀或圓洞狀的孔穴,后來若被細物質充填,就可能得以保存下來。打出該洞穴的動物的遺體偶爾也能在充滿洞中的沉積物中找到。在松軟的海底,蠕蟲、節(jié)肢動物、軟體動物以及其它動物都可留洞穴。某些軟體動物,如鑿船蟲——一種鉆木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一種鉆石的蛤,它們的洞穴化石和鉆孔化石也常常能被發(fā)現。在人們所知的最古老的化石之中,有管狀構造,據認為這種管狀構造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂巖中,就有這種管狀構造。 鉆孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經常出現在化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鉆孔也是一種化石。象鉆孔蝸牛這種食內動物就能穿過其它動物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動物的殼上可見到象是鉆孔蝸牛打的整齊的洞。 化石對于追溯動植物的發(fā)展演化是有用的,因為在較老的巖石中的化石通常是原始的和較簡單的,而在年代較新的巖石中的類似種屬的化石就要復雜和高級。 某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。因此,如果地質學家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地認為,這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當淺的海中。這就使得勾畫出史前時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。 化石的一個更重要的用途是用來進行對比——確定若干巖層間彼此相互關系的密切的程度。通過對比或比較各巖層所含的特征化石,地質學家可以確定一個特定區(qū)域的某種地質建造的分布。有的化石在地質歷史上生存的時間相當短,然而在地理分布上卻相當廣泛。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代的巖石共生,所以在對比中特別有用。 微體生物的化石對于石油地質工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學家(研究微體古生物的學者)通過對從鉆孔中取得的巖心進行沖洗、將微小的化石分離出來,然后在顯微鏡下進行研究。通過對這些細小的古生物遺體的研究所獲得的資料對于判斷地下巖層的年代和儲油的可能性是非常有價值的。微體古生物化石對于世界油田之重要可從某些儲油地層用某些關鍵的有孔蟲的屬來命名這一點見其一斑。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。 雖然植物化石對于指示氣候十分有用,但用于地層對比就不很可靠。植物化石提供了許多有關整個地質時代的植物演化的資料。
編輯本段|回到頂部分類情況 地層中的化石,從其保存特點看,可大致分為四類:實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。 1、實體化石 指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。原來的生物在特別適宜的情況下,避開了空氣的氧化和細菌的腐蝕,其硬體和軟體可以比較完整的保存而無顯著的變化。例如猛犸象(第四紀冰期西伯利亞凍土層中于1901年發(fā)現,25000年以前,不僅骨骼完整,連皮、毛、血肉,甚至胃中食物都保存完整)。 2、模鑄化石 就是生物遺體在地層或圍巖中留下的印模或復鑄物。一類是印痕,即生物遺體陷落在底層所留下的印跡,遺體往往遭受破壞,但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。不具硬殼的生物,在特定的地質條件下,也可保存其軟體印痕,最常見的就是植物葉子的印痕。第二類是印?;ㄍ饽:蛢饶煞N,外模是遺體堅硬部分(如貝殼)的外表印在圍巖上的痕跡,它能夠反映原來生物外表形態(tài)及構造;內模指殼體的內面輪廓構造印在圍巖上的痕跡,能夠反映生物硬體的內部形態(tài)及構造特征。例如貝殼埋于砂巖中,其內部空腔也被泥沙充填,當泥沙固結成巖而地下水把殼溶解之后,在圍巖與殼外表的接觸面上留下貝殼的外模,在圍巖與殼的內表面的接觸面上留下內模。第三類叫做核,上面提到的貝殼內的泥沙充填物稱為內核,它的表面就是內模,內核的形狀大小和殼內空間的性狀大小相等,是反映殼內面構造的實體。如果殼內沒有泥沙填充,當貝殼溶解后久留下一個與殼同形等大的空間,此空間如再經充填,就形成與原殼外形一致、大小相等而成分均一的實體,即稱外核。外核表面的形狀和原殼表面一樣,是由外模反印出來的,他的內部則是實心的,并不反映殼的內部特點。第四類是鑄型,當貝殼埋在沉積物中,已經形成外模及內核后,殼質全被溶解,而又被另一種礦質填入,象工藝鑄成的一樣,使填入物保存貝殼的原形及大小,這樣就形成了鑄型。它的表面與原來貝殼的外飾一樣,它們內部還包有一個內核,但殼本身的細微構造沒有保存。 總的來說,外模和內模所表現的紋飾凹凸情況與原物正好相反。外核與鑄型在外部形狀上和原物完全一致,但原物的內部構造被破壞消失,其物質成分與原物也不同。至于外核和鑄型的區(qū)別在于前者內部沒有內核,而后者內部還含有內核。 3、遺跡化石 指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物。遺跡化石中最重要的是足跡,此外還有節(jié)肢動物的爬痕,掘穴,鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構成的潛穴,均可形成遺跡化石。遺物化石方面,往往指動物的排泄物或卵(蛋化石);各種動物的糞團,糞粒均可形成糞化石。我國白堊紀地層中恐龍蛋世界聞名,過去在山東萊陽地區(qū)以及近年來在廣東南雄均發(fā)現成窩壘疊起來的恐龍蛋化石。 4、化學化石 古代生物的遺體有的雖被破壞,未保存下來,但組成生物的有機成分經分解后形成的各種有機物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中,這種視之無形,但它具有一定的化學分子結構足以證明過去生物的存在的化石稱為化學化石。隨著近代化學研究的進展,科學技術的提高,古代生物的有機分子(指氨基酸等),可從巖層中分離出來,進行鑒定研究,同時產生了一門新的學科—古生物化學。 5.特殊的化石 琥珀—古代植物分泌出的大量樹脂,其粘性強、濃度大,昆蟲或其他生物飛落其上就被沾粘。沾粘后,樹脂繼續(xù)外流,昆蟲身體就可能被樹脂完全包裹起來。在這種情況下,外界空氣無法透入,整個生物未經什么明顯變化保存下來,就是琥珀。 中藥店的龍骨—被人們用作中藥的龍骨,其實主要是新生代后期尚未完全石化的多種脊椎動物的骨骼和牙齒石,絕大部分是上新世和更新世的哺乳動物,諸如犀類(Rhinocerotidae)、三趾馬(Hipparion spp.)、鹿類(Cervidae)、牛類(Bovidae)和象類(Proboscidae)等的骨骼和牙齒,甚至偶然還摻雜少量人類的材料。至于視為上品的五花龍骨或五花龍齒,顏色不像一般呈單調的白、灰白或黃白,而是在黃白之間尚夾雜有紅棕或藍灰的花紋.比較好看,則是象類的門齒。 1.標準化石 這是指特征顯著、延續(xù)時間較短但分布較廣、且數量多且比較容易發(fā)現的化石,人們通常用它們來作為劃分對比地層的重要依據。屬于標志性化石之一。 2.指相化石 在不同的生物或生物組合中,有些對生活環(huán)境、生存的自然地理條件有比較嚴格的要求,這類生物形成的化石就是指相化石,人們通常以這些生物所形成的化石來推斷出當時各地的環(huán)境條件,而且數據相當準確。屬于標志性化石之一。 3.帶化石 這是指在地層學中可以用來作為劃分最小地層單位的生物帶的依據的化石。 4.持久化石 有些進化極緩慢的生物在時間跨度上比較大,其化石延續(xù)時間很長,人們將這類化石稱為持久化石。 5.化石鐘(古生物鐘) 我國學者馬廷英在研究現代珊瑚時于1933年首次提出古生代四射珊瑚外壁上有反映氣候季節(jié)變化的生長線,三十年后美國古生物學家研究古珊瑚時計算出當時一年的月數數和每天的小時數。人們將這些能推算出古地球公轉速度和自轉速度的化石稱為古生物鐘或化石鐘。 從化石的形態(tài)來看,可分為石質化石,煤化石, 冰凍化石,琥珀等. 石質化石有很多,恐龍蛋就是最典型的例子,煤上的樹葉痕跡是最常見的煤化石,包含有昆蟲的琥珀化石則非常多,在保存較好的原始森林里非常容易看見.。而冰凍化石則比較少見,著名的猛犸象的尸體與保存完好的雪人尸體是其中最有吸引力的例子。
6,地質名詞整合與不整合的解釋煤層與巖層之間也存在這個說法嗎
保存在地殼的巖石中的古動物或古植物的遺體或表明有遺體存在的證據都謂之化石。簡單的說,化石就是生活在遙遠的過去的生物的遺體或遺跡變成的石頭。在漫長的地質年代里,地球上曾經生活過無數的生物,這些生物死亡后的遺體或是生活是遺留下來的痕跡,許多都被當時的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中,這些生物遺體中的有機質分解殆盡,堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經過石化變成了石頭,但是它們原來的形態(tài)、結構(甚至一些細微的內部構造)依然保留著;同樣,那些生物生活時留下的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化了的生物遺體、遺跡就稱為化石。從化石中可以看到古代動物、植物的樣子,從而可以推斷出古代動物、植物的生活情況和生活環(huán)境,可以推斷出埋藏化石的地層形成的年代和經歷的變化,可以看到生物從古到今的變化等等?!驹~源】化石(fossil)一詞來自拉丁語“fossilis”,意思是挖出來。大多數化石是史前生物的能保存下來的堅硬部分,而且這些生物是在化石采集地區(qū)生存的?!净跉v史中】在有文字記載的人類歷史的早期,某些希臘學者曾被在沙漠中及山區(qū)有魚及海生貝殼的存在所大大迷惑。公元前450 年希羅多德(herodotus)注意到埃及沙漠,并正確地認為地中海曾淹沒過那一地區(qū)。公元前400 年亞里士多德就宣布化石是由有機物形成的,但是化石之被嵌埋在巖石中是由于地球內部的神秘的塑性力作用的結果。他的一個學生狄奧佛拉斯塔(theophrastus)(約公元前350 年)也提出了化石代表某些生命形式,但是他認為化石是由埋植在巖石中的種子和卵發(fā)展而成的。斯特拉波(strabo)(約公元前63 年到公元20 年)注意到海生化石在海平面之上的存在,正確地推斷,含有該類化石的巖石曾受到很大的抬升。在中世紀的黑暗時代,人們對化石有各種各樣的解釋,人們或者解釋為自然界的奇特現象,或者解釋為是魔鬼的特別的創(chuàng)造和設計以便來迷惑人。這些迷信以及宗教權威們的反對,妨礙了化石研究達數百年。大約在15 世紀初,化石的真正起源被普遍接受了。人們懂得了化石是史前生物的殘體,但仍然認為是基督教圣經上所記載的大洪水的遺跡??茖W家與神學家的爭論大約持續(xù)了300 年。文藝復興時期,幾個早期自然科學家,著名的達芬奇論及到化石的問題。他堅決主張,洪水不能對所有化石負責,也無法解釋化石出現在高山上。們肯定地相信,化石是古代生物無可置疑的證據,并認為海洋曾覆蓋過意大利。他認為,古代動物的遺體被深埋在海底,在后來的某個時候,海底隆起高出海面,形成了意大利半島。在十八世紀末和十九世紀初,化石的研究打下了牢固的基礎,并形成一門科學。從那時起,化石對于地質學家越來越重要了?;饕l(fā)現于海相沉積巖中,當海水中沉積物如石灰質軟泥、沙、貝殼層被壓緊并膠結成巖時,就形成了海相沉積巖。只有極罕見的化石出現在火山巖和變質巖中?;鹕綆r原來是熔融狀態(tài),它的里面是沒有生命的。變質巖經歷了非常大的變化而形成的,使得原始的巖石中的化石一般都化為烏有。然而,即使在沉積巖中,所保留下來的記錄也只是史前動植物的很小一部分。如果考慮到形成化石這一過程所需要的苛刻條件,也就不難理解為什么沉積巖中所保留下來的也只是史前動植物的很小一部分?!拘纬蓷l件】雖然一個生物是否能形成化石取決于許多因素,但是有三個因素是基本的:(1)有機物必須擁有堅硬部分,如殼、骨、牙或木質組織。然而,在非常有利的條件下,即使是非常脆弱的生物,如昆蟲或水母也能夠變成化石。(2)生物在死后必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分地被壓碎、腐爛或嚴重風化,這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。(3)生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動物的遺體通常都能變成化石,這是因為海生動物死亡后沉在海底,被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質時代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積巖中,很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石?!酒渌闆r】人們已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆蓋過整片森林,在森林化石中有時還可見到依然站立的樹,以很好的姿態(tài)被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好象一個捕獲野獸的陷井,又象防腐劑能阻止動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬??拉??布雷(rancho labrea)瀝青湖由于在其中發(fā)現許多骨化石而聞名了,在其中發(fā)現的骨化石包括長著銳利牙齒的野豬、巨大的陸地樹獺以及其它已經絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結在冰或凍土之中。顯然,被冰凍的動物有的可以保存下來。雖然地球上曾有眾多的人們并不知道的生物生存過,而只有少數生物留下了化石。然而,使生物變成化石的條件即使都滿足了,仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發(fā)現過。例如,很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉,或它的堅硬部分被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中,但由于巖石經歷了強烈的物理變化,如褶皺、斷裂或熔化,這種變化可以使含化石的海相石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r,而原先存在于石灰?guī)r中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。還有很多化石則存在于無法獲得來進行研究的沉積巖層中,也還有很好出露于地表的含化石的巖石分布在世界上的某些地方,卻沒有進行地質學研究。另外一個很普遍的問題是,可能由于生物的殘體變成碎片或保存得很差,而不能充分顯示出該生物的情況。再者,當我們向過去回溯的時間越古老,化石記錄缺失的時間間隔越長。巖石越老,受到破壞性力量的機會就越多,化石也就越加不可辨認。而且由于較古老的生物和今天的生物不同,因而對它們進行分類就很困難,這一情況使問題進一步復雜化了。然而,盡管如此,大量保存下來的生物化石仍為我們認識過去提供很好的記錄。動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑,但究竟通過哪種途徑,通常取決于:(1)生物的本來構成(2)它所生存的地方(3)生物死后,影響生物遺體的力。大多數古生物學家認為生物殘體的保存有四種形式,每一種形式取決于生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。生物的本來的柔軟部分只有當它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質中時,才能得以保存。這種介質有凍土或冰,飽含油的土壤和琥珀。當生物在非常干燥的條件下變成木乃伊,也能保存它的身體上本來的柔軟部分。這種情況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū),并且在遺體不被野獸吃掉的情況下。大概動物柔軟部分的化石得以保存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個地區(qū)的凍原上發(fā)現的大量的凍結的多毛的猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達25000 年。當凍土融解,猛犸的遺體就暴露出來。也有些尸體保存得很不好,當它們暴露出來時,其肉被狗吃了,其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮現在在很多博物館展覽,有的把猛犸象的肉體或肌肉放在乙醇中保存。生物身體的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發(fā)現到,在這里有保存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口里發(fā)現了地樹獺的天然形成的木乃伊。這里的極端干燥的沙漠氣候能夠使動物的軟組織在腐爛之前就全部脫水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。生物變成化石的更有趣和不尋常的一種方式就是在琥珀中保存。古代的昆蟲可被某些針葉樹分泌出的粘樹膠所捕獲。當松脂硬結后并進一步變成琥珀,昆蟲便留在其中。有些昆蟲和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在顯微鏡下研究它的細毛和肌肉組織。雖然生物體的軟組織的保存形成了一些有趣的和令人嘆為觀止的化石,但這種方式形成的化石是相對罕見的。古生物學家更經常地是研究保存在巖石中的化石。生物體上的硬組織也能被保存下來。差不多所有的植物和動物都擁有一些硬部分,例如蛤、蠔或蝸牛;脊椎動物的牙和骨頭;蟹的外殼和能夠變成化石的植物的木質組織。生物體的堅硬部分由于是以能抵抗風化作用和化學作用的物質構成的,所以這類化石分布的較普遍。無脊椎動物例如蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石(碳酸鈣)組成的,其中很多沒有或幾乎沒有發(fā)生物理變化而被保存下來。脊椎動物的骨頭和牙以及許多無脊椎動物的外甲含有磷酸鈣,因為這種化合物抵抗風化作用的能力非常強,所以許多由磷酸鹽組成的物質也能保存下來,如曾發(fā)現一枚保存極好的魚牙。由硅質(二氧化硅)組成的骨骼也具有這種性質。微體古生物化石的硅質部分和某些海綿通過硅化而變成化石。另一些有機物具有幾丁質(一種類似于指甲的物質)的外甲,節(jié)足動物和其它有機物的幾丁質外甲可以成為化石,由于 它的化學成分和埋葬的方式,使這種物質以碳的薄膜的形式而保存下來。碳化作用(或蒸餾作用)是生物埋葬之后在緩慢腐爛的過程中發(fā)生的,在分解過程中,有機物逐漸失去所含有的氣體和液體成分,僅留下碳質薄膜。這種碳化作用和煤的形成過程相同。在許多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。在許多地方,植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式保存下它們的化石。有些碳的薄膜精確地記錄了這些生物的最精細的結構?;€可以通過礦化作用和石化作用而保存下來。當含礦化的地下水把礦物沉淀于生物體的堅硬部分所在的空間時,使得生物的堅硬部分變得更堅硬、抵抗風化作用的能力更強。較普通的礦物有方解石、二氧化硅和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅硬部分被地下水溶解,與此同時其它物質在所空出來的位置上沉淀下來的過程。有些置換形成的化石的原始結構被置換的礦物所破壞。不僅動植物的遺體能形成化石,而且表明它們曾經存在過的證據或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關該生物特點的相當多的情況。很多殼、骨、葉以及生物的其它部分,都能以陽模和陰模的形式保存下來。如果一個貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底,它的外表特征就會留下壓?。幠#H绻幠:髞碛直涣硗庖环N物質充填,就形成陽模。陽模能顯示出貝殼本來的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特征,內部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內部特征。一些動物以痕、印、足跡、孔、穴的形式留下了它們曾經存在的證據。其中如足跡,不僅能表明動物的類型,而且提供了有關環(huán)境的資料。恐龍的足跡化石不僅揭示了它的足的大小和形狀,還提供了有關它的長度和重量的線索,留有足跡的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最著名的恐龍足跡化石發(fā)現于得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮(zhèn)附近的帕盧西河床中的晚白堊紀石灰?guī)r中,年代大約在1.1 億年前。留有恐龍足跡的大的石灰?guī)r板被運到全世界的博物館中,成為這種巨大爬行動物的啞證據。無脊椎動物也能留下蹤痕。在許多砂巖和石灰?guī)r沉積層的表面可以看到它們的蹤跡。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤跡,也有蟹及其它爬蟲的洞穴。這些蹤痕提供了有關這些生物的活動方式和生活環(huán)境的證據。洞穴是動物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質上打出的管狀或圓洞狀的孔穴,后來若被細物質充填,就可能得以保存下來。打出該洞穴的動物的遺體偶爾也能在充滿洞中的沉積物中找到。在松軟的海底,蠕蟲、節(jié)肢動物、軟體動物以及其它動物都可留洞穴。某些軟體動物,如鑿船蟲——一種鉆木的蛤、石蜊(litho- domus)——一種鉆石的蛤,它們的洞穴化石和鉆孔化石也常常能被發(fā)現。在人們所知的最古老的化石之中,有管狀構造,據認為這種管狀構造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂巖中,就有這種管狀構造。鉆孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經常出現在化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鉆孔也是一種化石。象鉆孔蝸牛這種食內動物就能穿過其它動物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動物的殼上可見到象是鉆孔蝸牛打的整齊的洞?;瘜τ谧匪輨又参锏陌l(fā)展演化是有用的,因為在較老的巖石中的化石通常是原始的和較簡單的,而在年代較新的巖石中的類似種屬的化石就要復雜和高級。某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。因此,如果地質學家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地認為,這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當淺的海中。這就使得勾畫出史前時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?;囊粋€更重要的用途是用來進行對比——確定若干巖層間彼此相互關系的密切的程度。通過對比或比較各巖層所含的特征化石,地質學家可以確定一個特定區(qū)域的某種地質建造的分布。有的化石在地質歷史上生存的時間相當短,然而在地理分布上卻相當廣泛。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代的巖石共生,所以在對比中特別有用。微體生物的化石對于石油地質工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學家(研究微體古生物的學者)通過對從鉆孔中取得的巖心進行沖洗、將微小的化石分離出來,然后在顯微鏡下進行研究。通過對這些細小的古生物遺體的研究所獲得的資料對于判斷地下巖層的年代和儲油的可能性是非常有價值的。微體古生物化石對于世界油田之重要可從某些儲油地層用某些關鍵的有孔蟲的屬來命名這一點見其一斑。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。雖然植物化石對于指示氣候十分有用,但用于地層對比就不很可靠。植物化石提供了許多有關整個地質時代的植物演化的資料?!净姆诸悺康貙又械幕瑥钠浔4嫣攸c看,可大致分為四類:實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。1、實體化石指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。原來的生物在特別適宜的情況下,避開了空氣的氧化和細菌的腐蝕,其硬體和軟體可以比較完整的保存而無顯著的變化。例如猛犸象(第四紀冰期西伯利亞凍土層中于1901年發(fā)現,25000年以前,不僅骨骼完整,連皮、毛、血肉,甚至胃中食物都保存完整)。 2、模鑄化石就是生物遺體在地層或圍巖中留下的印?;驈丸T物。一類是印痕,即生物遺體陷落在底層所留下的印跡,遺體往往遭受破壞,但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。不具硬殼的生物,在特定的地質條件下,也可保存其軟體印痕,最常見的就是植物葉子的印痕。第二類是印模化石,包括外模和內模兩種,外模是遺體堅硬部分(如貝殼)的外表印在圍巖上的痕跡,它能夠反映原來生物外表形態(tài)及構造;內模指殼體的內面輪廓構造印在圍巖上的痕跡,能夠反映生物硬體的內部形態(tài)及構造特征。例如貝殼埋于砂巖中,其內部空腔也被泥沙充填,當泥沙固結成巖而地下水把殼溶解之后,在圍巖與殼外表的接觸面上留下貝殼的外模,在圍巖與殼的內表面的接觸面上留下內模。第三類叫做核,上面提到的貝殼內的泥沙充填物稱為內核,它的表面就是內模,內核的形狀大小和殼內空間的性狀大小相等,是反映殼內面構造的實體。如果殼內沒有泥沙填充,當貝殼溶解后久留下一個與殼同形等大的空間,此空間如再經充填,就形成與原殼外形一致、大小相等而成分均一的實體,即稱外核。外核表面的形狀和原殼表面一樣,是由外模反印出來的,他的內部則是實心的,并不反映殼的內部特點。第四類是鑄型,當貝殼埋在沉積物中,已經形成外模及內核后,殼質全被溶解,而又被另一種礦質填入,象工藝鑄成的一樣,使填入物保存貝殼的原形及大小,這樣就形成了鑄型。它的表面與原來貝殼的外飾一樣,它們內部還包有一個內核,但殼本身的細微構造沒有保存。 總的來說,外模和內模所表現的紋飾凹凸情況與原物正好相反。外核與鑄型在外部形狀上和原物完全一致,但原物的內部構造被破壞消失,其物質成分與原物也不同。至于外核和鑄型的區(qū)別在于前者內部沒有內核,而后者內部還含有內核。 3、遺跡化石指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物。遺跡化石中最重要的是足跡,此外還有節(jié)肢動物的爬痕,掘穴,鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構成的潛穴,均可形成遺跡化石。遺物化石方面,往往指動物的排泄物或卵(蛋化石);各種動物的糞團,糞粒均可形成糞化石。我國白堊紀地層中恐龍蛋世界聞名,過去在山東萊陽地區(qū)以及近年來在廣東南雄均發(fā)現成窩壘疊起來的恐龍蛋化石。 4、化學化石古代生物的遺體有的雖被破壞,未保存下來,但組成生物的有機成分經分解后形成的各種有機物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中,這種視之無形,但它具有一定的化學分子結構足以證明過去生物的存在的化石稱為化學化石。隨著近代化學研究的進展,科學技術的提高,古代生物的有機分子(指氨基酸等),可從巖層中分離出來,進行鑒定研究,同時產生了一門新的學科—古生物化學。5.特殊的化石琥珀—古代植物分泌出的大量樹脂,其粘性強、濃度大,昆蟲或其他生物飛落其上就被沾粘。沾粘后,樹脂繼續(xù)外流,昆蟲身體就可能被樹脂完全包裹起來。在這種情況下,外界空氣無法透入,整個生物未經什么明顯變化保存下來,就是琥珀。 中藥店的龍骨—被人們用作中藥的龍骨,其實主要是新生代后期尚未完全石化的多種脊椎動物的骨骼和牙齒石,絕大部分是上新世和更新世的哺乳動物,諸如犀類(rhinocerotidae)、三趾馬(hipparion spp.)、鹿類(cervidae)、牛類(bovidae)和象類(proboscidae)等的骨骼和牙齒,甚至偶然還攙雜少量人類的材料。至于視為上品的五花龍骨或五花龍齒,顏色不像一般呈單調的白、灰白或黃白,而是在黃白之間尚夾雜有紅棕或藍灰的花紋.比較好看,則是象類的門齒。煤田地質沒做過,但我覺得也有可能是不整合的接觸關系,但應該不常見;因為形成煤的主要是植物,而植物只有保存在還原環(huán)境中才能保證它可以被保存,然后在地質作用下形成煤。植物可以被保存在經過抬升-風化剝蝕-下沉-沉積的巖層之上,因此有不整合也是可能的;不過穩(wěn)定的沉積環(huán)境應該更利于煤層的形成吧
7,化石
形成條件】
雖然一個生物是否能形成化石取決于許多因素,但是有三個因素是基本的:
(1)有機物必須擁有堅硬部分,如殼、骨、牙或木質組織。然而,在非常有利的條件下,即使是非常脆弱的生物,如昆蟲或水母也能夠變成化石。
(2)生物在死后必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴重風化,這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。
(3)生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動物的遺體通常都能變成化石,這是因為海生動物死亡后沉在海底,被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質時代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積巖中,很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。
[編輯本段]【演變過程】
人們已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆蓋過整片森林,在森林化石中有時還可見到依然站立的樹,以很好的姿態(tài)被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好像一個捕獲野獸的陷阱,又象防腐劑能阻止動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬?拉?布雷(Rancho laBrea)瀝青湖由于在其中發(fā)現許多骨化石而聞名了,在其中發(fā)現的骨化石包括長著銳利牙齒的野豬、巨大的陸地樹懶以及其它已經絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結在冰或凍土之中。顯然,被冰凍的動物有的可以保存下來。
雖然地球上曾有眾多的人們并不知道的生物生存過,而只有少數生物留下了化石。然而,使生物變成化石的條件即使都滿足了,仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發(fā)現過。例如,很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉,或它的堅硬部分被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中,但由于巖石經歷了強烈的物理變化,如褶皺、斷裂或熔化,這種變化可以使含化石的海相石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r,而原先存在于石灰?guī)r中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。還有很多化石則存在于無法獲得來進行研究的沉積巖層中,也還有很好出露于地表的含化石的巖石分布在世界上的某些地方,卻沒有進行地質學研究。另外一個很普遍的問題是,可能由于生物的殘體變成碎片或保存得很差,而不能充分顯示出該生物的情況。
再者,當我們向過去回溯的時間越古老,化石記錄缺失的時間間隔越長。巖石越老,受到破壞性力量的機會就越多,化石也就越加不可辨認。而且由于較古老的生物和今天的生物不同,因而對它們進行分類就很困難,這一情況使問題進一步復雜化了。然而,盡管如此,大量保存下來的生物化石仍為我們認識過去提供很好的記錄。
動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑,但究竟通過哪種途徑,通常取決于:
(1)生物的本來構成
(2)它所生存的地方
(3)生物死后,影響生物遺體的力。
大多數古生物學家認為生物殘體的保存有四種形式,每一種形式取決于生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。
生物的本來的柔軟部分只有當它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質中時,才能得以保存。這種介質有凍土或冰,飽含油的土壤和琥珀。當生物在非常干燥的條件下變成木乃伊,也能保存它的身體上本來的柔軟部分。這種情況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū),并且在遺體不被野獸吃掉的情況下。
大概動物柔軟部分的化石得以保存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個地區(qū)的凍原上發(fā)現的大量的凍結的多毛的猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達25000 年。當凍土融解,猛犸的遺體就暴露出來。也有些尸體保存得很不好,當它們暴露出來時,其肉被狗吃了,其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮現在在很多博物館展覽,有的把猛犸象的肉體或肌肉放在乙醇中保存。
生物身體的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發(fā)現到,在這里有保存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口里發(fā)現了地樹懶的天然形成的木乃伊。這里的極端干燥的沙漠氣候能夠使動物的軟組織在腐爛之前就全部脫水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。
生物變成化石的更有趣和不尋常的一種方式就是在琥珀中保存。古代的昆蟲可被某些針葉樹分泌出的粘樹膠所捕獲。當松脂硬結后并進一步變成琥珀,昆蟲便留在其中。有些昆蟲和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在顯微鏡下研究它的細毛和肌肉組織。
雖然生物體的軟組織的保存形成了一些有趣的和令人嘆為觀止的化石,但這種方式形成的化石是相對罕見的。古生物學家更經常地是研究保存在巖石中的化石。
生物體上的硬組織也能被保存下來。差不多所有的植物和動物都擁有一些硬部分,例如蛤、蠔或蝸牛;脊椎動物的牙和骨頭;蟹的外殼和能夠變成化石的植物的木質組織。生物體的堅硬部分由于是以能抵抗風化作用和化學作用的物質構成的,所以這類化石分布的較普遍。無脊椎動物例如蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石(碳酸鈣)組成的,其中很多沒有或幾乎沒有發(fā)生物理變化而被保存下來。脊椎動物的骨頭和牙以及許多無脊椎動物的外甲含有磷酸鈣,因為這種化合物抵抗風化作用的能力非常強,所以許多由磷酸鹽組成的物質也能保存下來,如曾發(fā)現一枚保存極好的魚牙。由硅質(二氧化硅)組成的骨骼也具有這種性質。微體古生物化石的硅質部分和某些海綿通過硅化而變成化石。另一些有機物具有幾丁質(一種類似于指甲的物質)的外甲,節(jié)足動物和其它有機物的幾丁質外甲可以成為化石,由于 它的化學成分和埋葬的方式,使這種物質以碳的薄膜的形式而保存下來。碳化作用(或蒸餾作用)是生物埋葬之后在緩慢腐爛的過程中發(fā)生的,在分解過程中,有機物逐漸失去所含有的氣體和液體成分,僅留下碳質薄膜。這種碳化作用和煤的形成過程相同。在許多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。
在許多地方,植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式保存下它們的化石。
有些碳的薄膜精確地記錄了這些生物的最精細的結構。
化石還可以通過礦化作用和石化作用而保存下來。當含礦化的地下水把礦物沉淀于生物體的堅硬部分所在的空間時,使得生物的堅硬部分變得更堅硬、抵抗風化作用的能力更強。較普通的礦物有方解石、二氧化硅和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅硬部分被地下水溶解,與此同時其它物質在所空出來的位置上沉淀下來的過程。有些置換形成的化石的原始結構被置換的礦物所破壞。
不僅動植物的遺體能形成化石,而且表明它們曾經存在過的證據或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關該生物特點的相當多的情況。很多殼、骨、葉以及生物的其它部分,都能以陽模和陰模的形式保存下來。如果一個貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底,它的外表特征就會留下壓印(陰模)。如果陰模后來又被另外一種物質充填,就形成陽模。陽模能顯示出貝殼本來的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特征,內部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內部特征。
一些動物以痕、印、足跡、孔、穴的形式留下了它們曾經存在的證據。
其中如足跡,不僅能表明動物的類型,而且提供了有關環(huán)境的資料??铸埖淖阚E化石不僅揭示了它的足的大小和形狀,還提供了有關它的長度和重量的線索,留有足跡的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最著名的恐龍足跡化石發(fā)現于得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮(zhèn)附近的帕盧西河床中的晚白堊紀石灰?guī)r中,年代大約在1.1 億年前。留有恐龍足跡的大的石灰?guī)r板被運到全世界的博物館中,成為這種巨大爬行動物的啞證據。無脊椎動物也能留下蹤痕。在許多砂巖和石灰?guī)r沉積層的表面可以看到它們的蹤跡。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤跡,也有蟹及其它爬蟲的洞穴。
這些蹤痕提供了有關這些生物的活動方式和生活環(huán)境的證據。洞穴是動物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質上打出的管狀或圓洞狀的孔穴,后來若被細物質充填,就可能得以保存下來。打出該洞穴的動物的遺體偶爾也能在充滿洞中的沉積物中找到。在松軟的海底,蠕蟲、節(jié)肢動物、軟體動物以及其它動物都可留洞穴。某些軟體動物,如鑿船蟲——一種鉆木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一種鉆石的蛤,它們的洞穴化石和鉆孔化石也常常能被發(fā)現。在人們所知的最古老的化石之中,有管狀構造,據認為這種管狀構造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂巖中,就有這種管狀構造。
鉆孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經常出現在化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鉆孔也是一種化石。象鉆孔蝸牛這種食內動物就能穿過其它動物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動物的殼上可見到象是鉆孔蝸牛打的整齊的洞。
化石對于追溯動植物的發(fā)展演化是有用的,因為在較老的巖石中的化石通常是原始的和較簡單的,而在年代較新的巖石中的類似種屬的化石就要復雜和高級。
某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。因此,如果地質學家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地認為,這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當淺的海中。這就使得勾畫出史前時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。
化石的一個更重要的用途是用來進行對比——確定若干巖層間彼此相互關系的密切的程度。通過對比或比較各巖層所含的特征化石,地質學家可以確定一個特定區(qū)域的某種地質建造的分布。有的化石在地質歷史上生存的時間相當短,然而在地理分布上卻相當廣泛。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代的巖石共生,所以在對比中特別有用。
微體生物的化石對于石油地質工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學家(研究微體古生物的學者)通過對從鉆孔中取得的巖心進行沖洗、將微小的化石分離出來,然后在顯微鏡下進行研究。通過對這些細小的古生物遺體的研究所獲得的資料對于判斷地下巖層的年代和儲油的可能性是非常有價值的。微體古生物化石對于世界油田之重要可從某些儲油地層用某些關鍵的有孔蟲的屬來命名這一點見其一斑。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。以下來自百度百科
【形成條件】
雖然一個生物是否能形成化石取決于許多因素,但是有三個因素是基本的:
(1)有機物必須擁有堅硬部分,如殼、骨、牙或木質組織。然而,在非常有利的條件下,即使是非常脆弱的生物,如昆蟲或水母也能夠變成化石。
(2)生物在死后必須立即避免被毀滅。如果一個生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴重風化,這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。
(3)生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動物的遺體通常都能變成化石,這是因為海生動物死亡后沉在海底,被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質時代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沉積巖中,很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣一些脆弱的生物的化石。
[編輯本段]【演變過程】
人們已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆蓋過整片森林,在森林化石中有時還可見到依然站立的樹,以很好的姿態(tài)被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好像一個捕獲野獸的陷阱,又象防腐劑能阻止動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬?拉?布雷(Rancho laBrea)瀝青湖由于在其中發(fā)現許多骨化石而聞名了,在其中發(fā)現的骨化石包括長著銳利牙齒的野豬、巨大的陸地樹懶以及其它已經絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結在冰或凍土之中。顯然,被冰凍的動物有的可以保存下來。
雖然地球上曾有眾多的人們并不知道的生物生存過,而只有少數生物留下了化石。然而,使生物變成化石的條件即使都滿足了,仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發(fā)現過。例如,很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉,或它的堅硬部分被地下水分解了。還有一些化石可能被保存在巖石中,但由于巖石經歷了強烈的物理變化,如褶皺、斷裂或熔化,這種變化可以使含化石的海相石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r,而原先存在于石灰?guī)r中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。還有很多化石則存在于無法獲得來進行研究的沉積巖層中,也還有很好出露于地表的含化石的巖石分布在世界上的某些地方,卻沒有進行地質學研究。另外一個很普遍的問題是,可能由于生物的殘體變成碎片或保存得很差,而不能充分顯示出該生物的情況。
再者,當我們向過去回溯的時間越古老,化石記錄缺失的時間間隔越長。巖石越老,受到破壞性力量的機會就越多,化石也就越加不可辨認。而且由于較古老的生物和今天的生物不同,因而對它們進行分類就很困難,這一情況使問題進一步復雜化了。然而,盡管如此,大量保存下來的生物化石仍為我們認識過去提供很好的記錄。
動物和植物變成化石可以通過很多不同途徑,但究竟通過哪種途徑,通常取決于:
(1)生物的本來構成
(2)它所生存的地方
(3)生物死后,影響生物遺體的力。
大多數古生物學家認為生物殘體的保存有四種形式,每一種形式取決于生物遺體的構成或者生物遺體所經歷的變化。
生物的本來的柔軟部分只有當它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質中時,才能得以保存。這種介質有凍土或冰,飽含油的土壤和琥珀。當生物在非常干燥的條件下變成木乃伊,也能保存它的身體上本來的柔軟部分。這種情況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū),并且在遺體不被野獸吃掉的情況下。
大概動物柔軟部分的化石得以保存的最著名的例子是在阿拉斯加和西伯利亞。在這兩個地區(qū)的凍原上發(fā)現的大量的凍結的多毛的猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨獸有的已被埋藏達25000 年。當凍土融解,猛犸的遺體就暴露出來。也有些尸體保存得很不好,當它們暴露出來時,其肉被狗吃了,其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮現在在很多博物館展覽,有的把猛犸象的肉體或肌肉放在乙醇中保存。
生物身體的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發(fā)現到,在這里有保存很好的一種絕滅的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口里發(fā)現了地樹懶的天然形成的木乃伊。這里的極端干燥的沙漠氣候能夠使動物的軟組織在腐爛之前就全部脫水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。
生物變成化石的更有趣和不尋常的一種方式就是在琥珀中保存。古代的昆蟲可被某些針葉樹分泌出的粘樹膠所捕獲。當松脂硬結后并進一步變成琥珀,昆蟲便留在其中。有些昆蟲和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在顯微鏡下研究它的細毛和肌肉組織。
雖然生物體的軟組織的保存形成了一些有趣的和令人嘆為觀止的化石,但這種方式形成的化石是相對罕見的。古生物學家更經常地是研究保存在巖石中的化石。
生物體上的硬組織也能被保存下來。差不多所有的植物和動物都擁有一些硬部分,例如蛤、蠔或蝸牛;脊椎動物的牙和骨頭;蟹的外殼和能夠變成化石的植物的木質組織。生物體的堅硬部分由于是以能抵抗風化作用和化學作用的物質構成的,所以這類化石分布的較普遍。無脊椎動物例如蛤、蝸牛和珊瑚等的殼是由方解石(碳酸鈣)組成的,其中很多沒有或幾乎沒有發(fā)生物理變化而被保存下來。脊椎動物的骨頭和牙以及許多無脊椎動物的外甲含有磷酸鈣,因為這種化合物抵抗風化作用的能力非常強,所以許多由磷酸鹽組成的物質也能保存下來,如曾發(fā)現一枚保存極好的魚牙。由硅質(二氧化硅)組成的骨骼也具有這種性質。微體古生物化石的硅質部分和某些海綿通過硅化而變成化石。另一些有機物具有幾丁質(一種類似于指甲的物質)的外甲,節(jié)足動物和其它有機物的幾丁質外甲可以成為化石,由于 它的化學成分和埋葬的方式,使這種物質以碳的薄膜的形式而保存下來。碳化作用(或蒸餾作用)是生物埋葬之后在緩慢腐爛的過程中發(fā)生的,在分解過程中,有機物逐漸失去所含有的氣體和液體成分,僅留下碳質薄膜。這種碳化作用和煤的形成過程相同。在許多煤層中可以看到大量的碳化植物化石。
在許多地方,植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式保存下它們的化石。
有些碳的薄膜精確地記錄了這些生物的最精細的結構。
化石還可以通過礦化作用和石化作用而保存下來。當含礦化的地下水把礦物沉淀于生物體的堅硬部分所在的空間時,使得生物的堅硬部分變得更堅硬、抵抗風化作用的能力更強。較普通的礦物有方解石、二氧化硅和各種鐵的化合物。所謂置換作用或礦化作用是生物體的堅硬部分被地下水溶解,與此同時其它物質在所空出來的位置上沉淀下來的過程。有些置換形成的化石的原始結構被置換的礦物所破壞。
不僅動植物的遺體能形成化石,而且表明它們曾經存在過的證據或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關該生物特點的相當多的情況。很多殼、骨、葉以及生物的其它部分,都能以陽模和陰模的形式保存下來。如果一個貝殼在沉積物硬化成巖之前就被壓入海底,它的外表特征就會留下壓?。幠#?。如果陰模后來又被另外一種物質充填,就形成陽模。陽模能顯示出貝殼本來的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特征,內部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內部特征。
一些動物以痕、印、足跡、孔、穴的形式留下了它們曾經存在的證據。
其中如足跡,不僅能表明動物的類型,而且提供了有關環(huán)境的資料??铸埖淖阚E化石不僅揭示了它的足的大小和形狀,還提供了有關它的長度和重量的線索,留有足跡的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最著名的恐龍足跡化石發(fā)現于得克薩斯州索美維爾縣羅斯鎮(zhèn)附近的帕盧西河床中的晚白堊紀石灰?guī)r中,年代大約在1.1 億年前。留有恐龍足跡的大的石灰?guī)r板被運到全世界的博物館中,成為這種巨大爬行動物的啞證據。無脊椎動物也能留下蹤痕。在許多砂巖和石灰?guī)r沉積層的表面可以看到它們的蹤跡。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤跡,也有蟹及其它爬蟲的洞穴。
這些蹤痕提供了有關這些生物的活動方式和生活環(huán)境的證據。洞穴是動物為著藏身覓食而在地上、木頭上、石頭上以及其它能打洞的物質上打出的管狀或圓洞狀的孔穴,后來若被細物質充填,就可能得以保存下來。打出該洞穴的動物的遺體偶爾也能在充滿洞中的沉積物中找到。在松軟的海底,蠕蟲、節(jié)肢動物、軟體動物以及其它動物都可留洞穴。某些軟體動物,如鑿船蟲——一種鉆木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一種鉆石的蛤,它們的洞穴化石和鉆孔化石也常常能被發(fā)現。在人們所知的最古老的化石之中,有管狀構造,據認為這種管狀構造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂巖中,就有這種管狀構造。
鉆孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經常出現在化石化的貝殼、木頭和其它生物體的化石之上。鉆孔也是一種化石。象鉆孔蝸牛這種食內動物就能穿過其它動物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動物的殼上可見到象是鉆孔蝸牛打的整齊的洞。
化石對于追溯動植物的發(fā)展演化是有用的,因為在較老的巖石中的化石通常是原始的和較簡單的,而在年代較新的巖石中的類似種屬的化石就要復雜和高級。
某些化石作為環(huán)境的指示物是很有價值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。因此,如果地質學家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地認為,這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當淺的海中。這就使得勾畫出史前時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。
化石的一個更重要的用途是用來進行對比——確定若干巖層間彼此相互關系的密切的程度。通過對比或比較各巖層所含的特征化石,地質學家可以確定一個特定區(qū)域的某種地質建造的分布。有的化石在地質歷史上生存的時間相當短,然而在地理分布上卻相當廣泛。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代的巖石共生,所以在對比中特別有用。
微體生物的化石對于石油地質工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學家(研究微體古生物的學者)通過對從鉆孔中取得的巖心進行沖洗、將微小的化石分離出來,然后在顯微鏡下進行研究。通過對這些細小的古生物遺體的研究所獲得的資料對于判斷地下巖層的年代和儲油的可能性是非常有價值的。微體古生物化石對于世界油田之重要可從某些儲油地層用某些關鍵的有孔蟲的屬來命名這一點見其一斑。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。
雖然植物化石對于指示氣候十分有用,但用于地層對比就不很可靠。植物化石提供了許多有關整個地質時代的植物演化的資料。

【內容整理自網絡,若有侵權請聯系微信{chihuoyunnan}刪除,{因為內容來自網絡}凡涉及中藥秘方或者處方,需要請專業(yè)醫(yī)生驗證后方可使用,切不可自行亂用,本內容只是整理自網絡的參考信息】