化石論文文檔

PAGEPAGE1化石論文堅強(qiáng)的T123化石是存留在巖石中的古生物遺體或遺跡，最常見的是骸骨和貝殼等。研究化石能夠了解生物的演化并能幫助確定地層的年代。保存在地殼的巖石中的古動物或古植物的遺體或表示清楚有遺體存在的都謂之化石。人們已經(jīng)知道道，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仍然站立的樹，以很好的姿勢被保存下來。流沙和焦油瀝青通常也能迅速把動物掩埋起來。焦油瀝青的行為好似一個捕獲野的陷阱，又象防腐劑能阻攔動物堅硬部分的分解。洛杉磯的蘭喬?拉?布雷〔RancholaBrea〕瀝青湖由于在其中發(fā)現(xiàn)很多骨化石而出名了，在其中發(fā)現(xiàn)的骨化石包含長著銳利牙齒的野豬、宏大的陸地樹懶以及其它已經(jīng)絕滅的動物。在冰期生存的某些動物的遺體被凍結(jié)在冰或凍土之中。顯然，被冰凍的動物有的能夠保存下來。固然地球上曾有諸多的人們并不知道的生物生存過，而只要少數(shù)生物留下了化石。然而，使生物變成化石的條件即便都知足了，仍然還有其它原因使得某些化石從未被人們發(fā)現(xiàn)過。例如，許多化石由于地面剝蝕而被毀壞掉，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(jīng)歷了強(qiáng)烈的物理變化，如褶皺、斷裂或熔化，這種變化能夠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。還有許多化石則存在于無法獲得來進(jìn)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(jìn)行地質(zhì)學(xué)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，而不能充足顯示出該生物的情況。再者，當(dāng)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，遭到毀壞性力量的時機(jī)就越多，化石也就越加不可分辨體認(rèn)。而且由于較古老的生物和今天的生物不同，因此對它們進(jìn)行分類就很困難，這一情況使問題進(jìn)一步復(fù)雜化了。然而，雖然如此，大量保存下來的生物化石仍為我們認(rèn)識過去很好的記錄。動物和植物變成化石能夠通過許多不同途徑，但終究通過哪種途徑，通常取決于：化石〔1〕生物的原來構(gòu)成〔2〕它所生存的地方〔3〕生物后，影響生物遺體的力。大多數(shù)古生物學(xué)家以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(gòu)成或者生物遺體所經(jīng)歷的變化。生物的原來的柔軟部分只要當(dāng)它被埋在能夠阻攔其柔軟部分分解的介質(zhì)中時，能力得以保存。這種介質(zhì)有凍土或冰，飽含油的土壤和琥珀。當(dāng)生物在非常枯燥的條件下變成木乃伊，也能保存它的上原來的柔軟部分。這種情況一般只發(fā)生于干旱地區(qū)或沙漠地區(qū)，而且在遺體不被野吃掉的情況下。大略動物柔軟部分的化石得以保存的最有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(xiàn)的大量的凍結(jié)的多毛的猛犸遺體——一種絕滅的象。這些巨有的已被埋藏達(dá)25000年。當(dāng)凍土融解，猛犸的遺體就露出來。也有些尸體保存得很欠好，當(dāng)它們露出來時，其被狗吃了，其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮如今在許多博物館展覽，有的把猛犸象的體或肌放在乙醇中保存。生物的柔軟部分在東波蘭的飽含油的土壤中也發(fā)現(xiàn)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。在新墨西州和亞利桑那州的洞中和火山口里發(fā)現(xiàn)了地樹懶的天然構(gòu)成的木乃伊。這里的極端枯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(dāng)松脂硬結(jié)后并進(jìn)一步變成琥珀，昆蟲便留在其中。有些昆蟲和被保存得非常好，以至能在顯微鏡下研究它的細(xì)毛和肌組織。固然生物體的軟組織的保存構(gòu)成了一些有趣的和令人嘆為觀止的化石，但這種方式構(gòu)成的化石是相對罕見的。古生物學(xué)家更經(jīng)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(zhì)組織。生物體的堅硬部分由于是以能抵抗風(fēng)化作用和化學(xué)作用的物質(zhì)構(gòu)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〔碳鈣〕構(gòu)成的，其中許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很多無脊椎動物的外甲含有磷鈣，由于這種化合物抵抗風(fēng)化作用的能力非常強(qiáng)，所以很多由磷鹽構(gòu)成的物質(zhì)也能保存下來，如曾發(fā)現(xiàn)一枚保存極好的魚牙。由硅質(zhì)〔二氧化硅〕構(gòu)成的骨骼也具有這種性質(zhì)。微體古生物化石的硅質(zhì)部分和某些海綿通過硅化而變成化石。另一些有機(jī)物具有幾丁質(zhì)〔一種類似于指甲的物質(zhì)〕的外甲，節(jié)足動物和其它有機(jī)物的幾丁質(zhì)外甲能夠成為化石，由于它的和埋葬的方式，使這種物質(zhì)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經(jīng)過中發(fā)生的，在分解經(jīng)過中，有機(jī)物逐步失去所含有的氣體和液體成分，僅留下碳質(zhì)薄膜。這種碳化作用和煤的構(gòu)成經(jīng)過一樣。在很多煤層中能夠看到大量的碳化植物化石。在很多地方，植物、魚和無脊椎動物就是以這種方式保存下它們的化石。有些碳的薄膜精到準(zhǔn)確地記錄了這些生物的最精細(xì)的構(gòu)造?；€能夠通過礦化作用和石化作用而保存下來。當(dāng)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(fēng)化作用的能力更強(qiáng)。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(zhì)在所空出來的位置上沉淀下來的經(jīng)過。有些置換構(gòu)成的化石的原始構(gòu)造被置換的礦物所毀壞。不僅動植物的遺體能構(gòu)成化石，而且表示清楚它們曾經(jīng)存在過的或蹤影也都能構(gòu)成化石。痕跡化石能有關(guān)該生物特點的相當(dāng)多的情況。許多殼、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。假如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〕。假如陰模后來又被另外一種物質(zhì)充填，就構(gòu)成陽模。陽模能顯示出貝殼原來的外部特征。外部陰模顯示的是生物體硬部分的外部特征，內(nèi)部陰模顯示的是生物體堅硬部分的內(nèi)部特征。一些動物以痕、印、萍蹤、孔、的形式留下了它們曾經(jīng)存在的。其中如萍蹤，不僅能表示清楚動物的類型，而且了有關(guān)環(huán)境的?？铸埖钠价櫥粌H揭示了它的足的大小和形狀，還了有關(guān)它的長度和重量的線索，留有萍蹤的巖石還能幫助確定恐龍生存的環(huán)境條件。世界上最有名的恐龍萍蹤化石發(fā)現(xiàn)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(jì)石灰?guī)r中，年代大約在1.1億年前。留有恐龍萍蹤的大的石灰?guī)r板被運(yùn)到全世界的博物館中，成為這種宏大爬行動物的啞。無脊椎動物也能留下蹤痕。在很多砂巖和石灰?guī)r沉積層的外表能夠看到它們的蹤影。無脊椎動物的蹤痕既有簡單的蹤影，也有蟹及其它爬蟲的洞。這些蹤痕了有關(guān)這些生物的活動方式和生活環(huán)境的。洞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(zhì)上打出的管狀或圓洞狀的孔，后來若被細(xì)物質(zhì)充填，就可能得以保存下來。打出該洞的動物的遺體偶然也能在充斥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。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，它們的洞化石和鉆孔化石也經(jīng)常能被發(fā)現(xiàn)。在人們所知的最古老的化石之中，有管狀構(gòu)造，據(jù)以為這種管狀構(gòu)造是蠕蟲的洞。在很多最古老的砂巖中，就有這種管狀構(gòu)造。鉆孔是某些動物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經(jīng)常出如今化石化的貝殼、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(nèi)動物就能穿過其它動物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。很多古代軟體動物的殼上可見到象是鉆孔蝸牛打的整潔的洞。化石對于追溯動植物的發(fā)展演化是有用的，由于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(fù)雜和高級。某些化石作為環(huán)境的指導(dǎo)物是很有價值的。例如造礁珊瑚似乎老是生活在與今天類似的條件下。因而，假如地質(zhì)學(xué)家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方，就能夠有理由地以為，這些含有珊瑚的巖石構(gòu)成于暖和的相當(dāng)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導(dǎo)出古代水體的深度、溫度、底部條件和含鹽度。化石的一個更主要的用處是用來進(jìn)行比照——確定若干巖層間相互互相關(guān)系的親密的水平。通過比照或比較各巖層所含的特征化石，地質(zhì)學(xué)家能夠確定一個特定區(qū)域的某種地質(zhì)建造的分布。有的化石在地質(zhì)歷史上生存的時間相當(dāng)短，然而在地理分布上卻相當(dāng)廣泛。這種化石被稱為指導(dǎo)化石。由于這種化石通常只是和某一特代的巖石共生，所以在比照中十分有用。微體生物的化石對于石油地質(zhì)工作者作為指導(dǎo)化石十分有用。微體古生物學(xué)家〔研究微體古生物的學(xué)者〕通過對從鉆孔中獲得的巖心進(jìn)行沖刷、將微小的化石分離出來，然后在顯微鏡下進(jìn)行研究。通過對這些細(xì)小的古生物遺體的研究所獲得