氧化石制備與表征

氧化石制備與表征一、概述氧化石作為一種重要的無機(jī)非金屬材料，在化工、冶金、環(huán)保等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其制備過程涉及多種化學(xué)反應(yīng)和物理變化，而表征方法則直接關(guān)系到對氧化石性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能的深入了解。對氧化石的制備與表征進(jìn)行深入研究，不僅有助于推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，還能為氧化石的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。在制備方面，氧化石的制備方法多種多樣，包括固相法、液相法、氣相法等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的生產(chǎn)規(guī)模和需求。固相法通常操作簡單，但反應(yīng)速度較慢；液相法則具有較高的反應(yīng)速度和產(chǎn)物純度，但設(shè)備投資較大；氣相法則適用于制備高純度、納米級的氧化石材料。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和條件選擇合適的制備方法。在表征方面，氧化石的表征手段包括物理表征和化學(xué)表征兩大類。物理表征主要通過射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等技術(shù)手段，對氧化石的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、粒度等進(jìn)行分析；化學(xué)表征則通過紅外光譜、拉曼光譜、熱分析等方法，研究氧化石的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)種類和數(shù)量等。這些表征手段的應(yīng)用，有助于深入了解氧化石的物理化學(xué)性質(zhì)，為優(yōu)化制備工藝和拓展應(yīng)用領(lǐng)域提供有力支持。氧化石的制備與表征是一個(gè)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜過程。通過對制備方法和表征手段的研究，可以不斷提高氧化石的性能和質(zhì)量，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供更好的支持和保障。1.氧化石的定義與性質(zhì)作為一種重要的無機(jī)非金屬材料，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。從定義上來看，氧化石主要指的是金屬元素與氧元素結(jié)合形成的化合物，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐高溫、耐腐蝕等特性。在自然界中，氧化石常以礦石的形式存在，經(jīng)過開采、加工后可用于各種工業(yè)用途。在性質(zhì)方面，氧化石具有多種顯著特點(diǎn)。它具有較高的熔點(diǎn)和硬度，使得它在高溫和高壓環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能。氧化石具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗酸、堿等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。氧化石還具有較高的電絕緣性能和熱穩(wěn)定性，使得它在電子、電器、冶金等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。不同種類的金屬元素與氧結(jié)合形成的氧化石具有不同的性質(zhì)。氧化鋁具有高硬度、高熔點(diǎn)和高化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，常被用作耐火材料、磨料和陶瓷原料；氧化鐵則具有良好的磁性、導(dǎo)電性和催化性能，在磁性材料、電子器件和催化劑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。氧化石作為一種重要的無機(jī)非金屬材料，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，氧化石的應(yīng)用前景將更加廣闊。2.氧化石的應(yīng)用領(lǐng)域及重要性在科技日新月異的今天，氧化石作為一種重要的材料，在多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且重要性日益凸顯。在環(huán)保領(lǐng)域，氧化石的應(yīng)用具有顯著意義。由于其獨(dú)特的吸附性能，氧化石在污水處理、空氣凈化等方面展現(xiàn)出卓越的效果。通過吸附和分解有害物質(zhì)，氧化石有助于改善環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)平衡。在能源領(lǐng)域，氧化石也發(fā)揮著重要作用。作為一種高效的儲能材料，氧化石在電池、超級電容器等能源存儲器件中具有廣泛應(yīng)用。其高能量密度和良好的循環(huán)穩(wěn)定性使得氧化石成為新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在材料科學(xué)領(lǐng)域，氧化石同樣具有廣泛的應(yīng)用前景。通過與其他材料的復(fù)合，氧化石可以制備出具有特殊性能的新型材料，如高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性等。這些新型材料在航空航天、汽車制造、電子信息等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，氧化石也展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。其生物相容性和無毒性使得氧化石在藥物載體、生物成像等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。通過負(fù)載藥物或生物分子，氧化石可以實(shí)現(xiàn)藥物的靶向輸送和釋放，提高治療效果并降低副作用。氧化石在環(huán)保、能源、材料科學(xué)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和重要性。隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，氧化石的應(yīng)用前景將更加廣闊，為人類的可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。3.制備與表征技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢氧化石墨烯的制備與表征技術(shù)作為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，近年來取得了顯著進(jìn)展。在制備方面，傳統(tǒng)的化學(xué)氧化法、物理剝離法等方法不斷改進(jìn)優(yōu)化，新型的還原方法如熱還原、電化學(xué)還原等也逐步嶄露頭角。這些方法各具特色，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的制備工藝。在表征技術(shù)方面，隨著現(xiàn)代分析儀器的發(fā)展，研究者們可以更加深入地了解氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能。圖像類檢測法如光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電鏡和原子力顯微分析等，能夠直觀地展示氧化石墨烯的形貌和層數(shù)。圖譜類檢測法則通過紅外光譜、拉曼光譜和射線衍射等手段，揭示氧化石墨烯的化學(xué)組成、鍵合狀態(tài)以及晶體結(jié)構(gòu)。制備與表征技術(shù)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是制備方法的綠色化、高效化。研究者們正致力于開發(fā)更加環(huán)保、低能耗的制備工藝，同時(shí)提高氧化石墨烯的產(chǎn)量和質(zhì)量。二是表征技術(shù)的多元化、精細(xì)化。隨著科技的進(jìn)步，新的表征手段不斷涌現(xiàn)，為深入研究氧化石墨烯的性能提供了更多可能。三是制備與表征技術(shù)的結(jié)合更加緊密。制備過程中，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和表征，可以及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品性能。表征結(jié)果也可以為制備方法的改進(jìn)提供有力支持。隨著制備與表征技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，氧化石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬。其在能源、環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力將得到更加充分的挖掘和利用，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。二、氧化石的制備方法熱分解法是一種常用的制備氧化石的方法。這種方法通常將含氧化合物在高溫下進(jìn)行熱分解，從而得到所需的氧化石。某些碳酸鹽在高溫下會分解生成氧化物和二氧化碳，通過控制反應(yīng)條件和收集產(chǎn)物，可以得到純度較高的氧化石。熱分解法的優(yōu)點(diǎn)是制備過程相對簡單，但可能需要較高的溫度和較長的時(shí)間?；瘜W(xué)合成法也是一種有效的制備氧化石的方法。這種方法通過化學(xué)反應(yīng)合成所需的氧化石，通常涉及溶液中的離子反應(yīng)或氣相反應(yīng)?？梢酝ㄟ^金屬鹽溶液與堿性溶液反應(yīng)得到氫氧化物沉淀，再經(jīng)過熱分解或煅燒得到氧化石。化學(xué)合成法可以精確控制產(chǎn)物的成分和純度，但可能涉及較為復(fù)雜的操作步驟和反應(yīng)條件。還有一些特殊的制備方法，如溶膠凝膠法、微乳液法等。這些方法利用特殊的物理或化學(xué)性質(zhì)，在分子或納米尺度上精確控制氧化石的形貌和結(jié)構(gòu)。這些特殊制備方法通常用于制備具有特定性能或應(yīng)用需求的氧化石材料。氧化石的制備方法多種多樣，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的制備方法。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮原料的來源、成本、環(huán)境友好性等因素，以實(shí)現(xiàn)氧化石的高效、環(huán)保制備。1.溶液法溶液法是制備氧化石的一種常見方法，其基本原理是通過溶液中的化學(xué)反應(yīng)來合成目標(biāo)產(chǎn)物。該方法具有操作簡便、反應(yīng)條件溫和以及產(chǎn)物純度較高等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。在溶液法制備氧化石的過程中，首先需要選擇適當(dāng)?shù)脑虾腿軇?。原料通常包括含有目?biāo)元素的前驅(qū)體化合物，而溶劑則用于溶解這些前驅(qū)體并促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。溶劑的選擇應(yīng)考慮到其與前驅(qū)體的相容性、揮發(fā)性以及安全性等因素。將前驅(qū)體化合物溶解于溶劑中，形成均勻的溶液。通過控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及溶液的酸堿度等條件，使前驅(qū)體在溶液中發(fā)生水解、氧化或縮合等反應(yīng)，生成目標(biāo)氧化石。反應(yīng)完成后，需要對溶液進(jìn)行后處理，包括離心、洗滌、干燥和煅燒等步驟。離心和洗滌的目的是去除溶液中的雜質(zhì)和未反應(yīng)的原料，得到純凈的氧化石沉淀。干燥過程則是為了去除沉淀中的水分，使氧化石更加穩(wěn)定。通過煅燒處理，可以進(jìn)一步提高氧化石的結(jié)晶度和純度。溶液法制備氧化石的優(yōu)點(diǎn)在于其可控性高，可以通過調(diào)整反應(yīng)條件和原料配比來優(yōu)化產(chǎn)物的性能。該方法也存在一些局限性，如反應(yīng)時(shí)間較長、溶劑回收和廢液處理等問題。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的制備方法和優(yōu)化工藝條件。2.氣相法氣相法是制備氧化石材料的一種重要手段，該方法主要依賴于氣體原料在高溫或特定反應(yīng)條件下的化學(xué)反應(yīng)。相較于其他制備方法，氣相法具有反應(yīng)速度快、產(chǎn)物純度高、粒度均勻且易于控制等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于制備高活性、高比表面積的氧化石材料。在氣相法制備氧化石的過程中，通常選擇適當(dāng)?shù)慕饘傺趸锘蚪饘冫}作為前驅(qū)體，通過加熱、蒸發(fā)或氣化等方式將其轉(zhuǎn)化為氣相狀態(tài)。這些氣相物質(zhì)在反應(yīng)室內(nèi)與氧氣或其他氧化劑發(fā)生反應(yīng)，生成目標(biāo)氧化石產(chǎn)物。反應(yīng)溫度、壓力、氣體流量以及反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)是影響產(chǎn)物性質(zhì)的關(guān)鍵因素，需要精確控制以得到理想的氧化石材料。氣相法制備的氧化石材料具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)。其顆粒尺寸通常較小，比表面積較大，這使得氧化石材料在催化、吸附等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氣相法還可以通過調(diào)整反應(yīng)條件和前驅(qū)體種類來制備具有特定形貌和結(jié)構(gòu)的氧化石材料，如納米線、納米棒、多孔結(jié)構(gòu)等，以滿足不同領(lǐng)域的需求。盡管氣相法在制備氧化石材料方面具有諸多優(yōu)勢，但也存在一些挑戰(zhàn)和限制。氣相法通常需要較高的反應(yīng)溫度和壓力，這可能導(dǎo)致能源消耗較大且設(shè)備成本較高。氣相法制備過程中可能產(chǎn)生的有害氣體排放也需要得到妥善處理，以符合環(huán)保要求。氣相法是一種有效的制備氧化石材料的方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。通過不斷優(yōu)化反應(yīng)條件和探索新的前驅(qū)體，可以進(jìn)一步提高氧化石材料的性能并拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。3.固相法固相法是一種制備氧化石的經(jīng)典方法，它主要基于固態(tài)反應(yīng)物之間的直接反應(yīng)，無需溶劑參與。該方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、成本低廉，且適用于大規(guī)模生產(chǎn)。其反應(yīng)速度相對較慢，且產(chǎn)物純度可能受到原料混合均勻度等因素的影響。在固相法制備氧化石的過程中，首先需選擇適當(dāng)?shù)脑?，如金屬氧化物、碳酸鹽等。這些原料需經(jīng)過充分研磨和混合，以提高反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)效率。將混合后的原料置于高溫環(huán)境中進(jìn)行煅燒，使原料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化石。固相法制備氧化石的關(guān)鍵在于控制煅燒條件，包括溫度、時(shí)間和氣氛等。適當(dāng)?shù)撵褵郎囟瓤梢源龠M(jìn)原料之間的反應(yīng)，提高產(chǎn)物的結(jié)晶度和純度。煅燒時(shí)間也是影響產(chǎn)物性能的重要因素，過長的煅燒時(shí)間可能導(dǎo)致產(chǎn)物過度燒結(jié)，降低其性能。氣氛的控制也對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生顯著影響，如在還原性氣氛中煅燒可能導(dǎo)致產(chǎn)物中氧含量降低。為了進(jìn)一步提高固相法制備氧化石的效率和產(chǎn)物性能，研究者們嘗試采用機(jī)械化學(xué)法、微波輔助法等手段對固相反應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。這些方法可以有效提高反應(yīng)速度，同時(shí)提高產(chǎn)物的純度和性能。固相法作為一種制備氧化石的經(jīng)典方法，雖然存在一定的局限性，但通過優(yōu)化工藝條件和采用新技術(shù)手段，仍可實(shí)現(xiàn)高效、低成本地制備高性能氧化石材料。三、氧化石的表征方法首先是射線衍射（RD）分析。這是一種常用的材料結(jié)構(gòu)表征手段，通過測量材料在射線照射下的衍射圖譜，可以確定氧化石的晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)以及相組成等信息。RD分析能夠提供氧化石的結(jié)構(gòu)特征和穩(wěn)定性方面的數(shù)據(jù)，對于優(yōu)化制備工藝和了解材料性能具有重要意義。其次是掃描電子顯微鏡（SEM）觀察。通過SEM，我們可以直觀地觀察到氧化石的表面形貌、顆粒大小及分布等信息。這有助于我們了解氧化石的微觀結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而分析其與性能之間的關(guān)系。結(jié)合能譜儀（EDS）的使用，還可以對氧化石的元素組成和分布進(jìn)行定量分析。比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析也是氧化石表征中不可或缺的一部分。通過比表面積測試，我們可以了解氧化石的比表面積大小，這與其吸附性能、催化活性等密切相關(guān)。而孔結(jié)構(gòu)分析則能揭示氧化石內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)、孔徑分布等信息，有助于我們理解其吸附和擴(kuò)散機(jī)制。紅外光譜（IR）和紫外可見光譜（UVVis）等光譜學(xué)方法也可以用于氧化石的表征。這些方法能夠提供氧化石中化學(xué)鍵的振動(dòng)信息以及電子結(jié)構(gòu)信息，有助于我們深入了解其化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)理。通過綜合運(yùn)用多種表征方法，我們可以全面、深入地了解氧化石的物理和化學(xué)性質(zhì)，為其在實(shí)際應(yīng)用中的性能優(yōu)化和拓展提供有力支持。1.物理性質(zhì)表征氧化石的物理性質(zhì)是其應(yīng)用性能的重要基礎(chǔ)，對其制備工藝和后續(xù)應(yīng)用具有顯著影響。在氧化石的制備過程中，物理性質(zhì)的表征是不可或缺的環(huán)節(jié)，它有助于我們深入了解材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及與其他物質(zhì)的相互作用。我們關(guān)注氧化石的顆粒尺寸與形貌。顆粒尺寸的大小直接影響到氧化石的表面積和反應(yīng)活性，而形貌則決定了其在不同應(yīng)用場景中的分布和排列方式。通過掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）等先進(jìn)技術(shù)手段，我們可以對氧化石的顆粒尺寸和形貌進(jìn)行精確觀測和分析。氧化石的密度和孔隙率是反映其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性的重要參數(shù)。密度的大小決定了氧化石的堆積方式和空間占用率，而孔隙率則與其吸附性能和透氣性密切相關(guān)。通過密度計(jì)和氣體吸附法等實(shí)驗(yàn)手段，我們可以準(zhǔn)確地測定氧化石的密度和孔隙率，從而為其應(yīng)用性能的優(yōu)化提供有力支持。氧化石的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度也是其物理性質(zhì)表征的重要方面。熱穩(wěn)定性反映了氧化石在高溫條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和性能變化，而機(jī)械強(qiáng)度則決定了其在受力作用下的抗破壞能力。通過熱重分析（TGA）和機(jī)械性能測試等方法，我們可以對氧化石的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行定量評估，為其在不同應(yīng)用場景中的適用性提供依據(jù)。對氧化石物理性質(zhì)的表征是制備與表征研究中的重要環(huán)節(jié)。通過綜合運(yùn)用多種技術(shù)手段和方法，我們可以全面而深入地了解氧化石的物理性質(zhì)，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供有力支撐。2.化學(xué)性質(zhì)表征氧化石的化學(xué)性質(zhì)表征是制備過程中的重要環(huán)節(jié)，旨在深入了解其反應(yīng)活性、穩(wěn)定性以及與其他物質(zhì)的相互作用。通過一系列化學(xué)測試和分析方法，我們可以對氧化石的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行全面而精確的表征。我們采用紅外光譜（IR）和拉曼光譜（Raman）技術(shù)對氧化石的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。這些光譜技術(shù)能夠揭示氧化石中化學(xué)鍵的振動(dòng)模式和能量狀態(tài)，從而推斷其分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的存在。通過對比標(biāo)準(zhǔn)光譜數(shù)據(jù)，我們可以確定氧化石中特定官能團(tuán)的類型和含量。我們利用熱重分析（TGA）和差熱分析（DTA）技術(shù)研究氧化石的熱穩(wěn)定性。這些分析方法能夠監(jiān)測氧化石在不同溫度下的質(zhì)量變化和熱效應(yīng)，從而評估其熱穩(wěn)定性和熱分解過程。通過分析熱重曲線和差熱曲線，我們可以了解氧化石在加熱過程中的失重階段和吸放熱情況，進(jìn)而推斷其熱分解機(jī)制和產(chǎn)物。我們還進(jìn)行了氧化石的氧化還原性能測試。通過測定氧化石在不同條件下的氧化還原電位和反應(yīng)速率，我們可以評估其氧化還原能力和反應(yīng)活性。這些測試有助于了解氧化石在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)的行為特點(diǎn)和潛在應(yīng)用。我們采用元素分析和表面分析技術(shù)對氧化石的元素組成和表面性質(zhì)進(jìn)行表征。元素分析可以確定氧化石中各種元素的含量和比例，而表面分析則能夠揭示其表面的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)狀態(tài)。這些信息對于理解氧化石的化學(xué)性質(zhì)和其在特定應(yīng)用場景中的表現(xiàn)至關(guān)重要。通過對氧化石進(jìn)行化學(xué)性質(zhì)表征，我們能夠全面了解其結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、氧化還原性能以及表面性質(zhì)等方面的信息。這些表征結(jié)果為后續(xù)的應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā)提供了重要的參考依據(jù)。3.性能表征在氧化石制備完成后，對其性能進(jìn)行表征是評估其質(zhì)量和應(yīng)用潛力的關(guān)鍵步驟。性能表征主要涵蓋結(jié)構(gòu)分析、熱穩(wěn)定性測試、電學(xué)性能測試以及化學(xué)穩(wěn)定性評估等方面。通過結(jié)構(gòu)分析，我們可以深入了解氧化石的晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)以及晶面間距等微觀特征。利用射線衍射（RD）技術(shù)，我們可以獲得氧化石的衍射圖譜，從而確定其晶體結(jié)構(gòu)和相純度。透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）等成像技術(shù)能夠直觀地展示氧化石的形貌和微觀結(jié)構(gòu)，為性能分析提供有力支持。熱穩(wěn)定性測試是評估氧化石在不同溫度下的性能變化的重要手段。通過熱重分析（TGA）和差熱分析（DTA）等技術(shù)，我們可以研究氧化石在加熱過程中的質(zhì)量變化和熱效應(yīng)，從而確定其熱穩(wěn)定性范圍。這對于評估氧化石在高溫環(huán)境下的應(yīng)用潛力具有重要意義。電學(xué)性能測試也是氧化石性能表征的重要方面。通過測量氧化石的電阻率、介電常數(shù)以及導(dǎo)電性等參數(shù)，我們可以評估其在電子器件、傳感器等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值。這些測試可以通過四探針法、阻抗分析儀等設(shè)備進(jìn)行?；瘜W(xué)穩(wěn)定性評估是考察氧化石在化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。通過在不同化學(xué)環(huán)境下的浸泡實(shí)驗(yàn)和反應(yīng)測試，我們可以了解氧化石與各種物質(zhì)的相互作用情況，從而評估其在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn)。通過對氧化石進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、熱穩(wěn)定性測試、電學(xué)性能測試以及化學(xué)穩(wěn)定性評估等多方面的性能表征，我們可以全面評估其質(zhì)量和應(yīng)用潛力，為后續(xù)的研究和應(yīng)用提供有力支持。四、氧化石制備與表征的應(yīng)用案例在環(huán)保領(lǐng)域，氧化石因其良好的吸附性能而被廣泛應(yīng)用于廢水處理。通過特定的制備工藝，可以調(diào)控氧化石的孔結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)，使其對特定污染物具有高效的吸附能力。利用先進(jìn)的表征技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測氧化石在廢水處理過程中的性能變化，為優(yōu)化處理工藝提供數(shù)據(jù)支持。在能源領(lǐng)域，氧化石作為催化劑或載體材料，在燃料電池、太陽能電池等能源轉(zhuǎn)換裝置中發(fā)揮著重要作用。通過精確控制氧化石的制備條件，可以優(yōu)化其催化活性和穩(wěn)定性，提高能源轉(zhuǎn)換效率。表征技術(shù)還可以用于揭示氧化石在能源轉(zhuǎn)換過程中的微觀機(jī)制和性能演化規(guī)律。在材料科學(xué)領(lǐng)域，氧化石作為一種新型的納米材料，具有優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性能。通過制備具有特定形貌和尺寸的氧化石納米材料，可以實(shí)現(xiàn)對其性能的精確調(diào)控。利用表征技術(shù)可以深入研究氧化石納米材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，為開發(fā)新型功能材料提供理論支持。氧化石制備與表征技術(shù)在環(huán)保、能源和材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著制備技術(shù)的不斷進(jìn)步和表征手段的日益完善，相信未來氧化石將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值和潛力。1.在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用在環(huán)保領(lǐng)域，氧化石作為一種重要的環(huán)保材料，其制備與表征技術(shù)的不斷進(jìn)步，為環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)提供了有力支持。氧化石在廢水處理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其獨(dú)特的吸附性能可以有效去除廢水中的重金屬離子、有機(jī)污染物等有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢水的凈化與再利用。通過制備具有高效吸附性能的氧化石材料，我們可以顯著提高廢水處理的效率和質(zhì)量，為工業(yè)生產(chǎn)和城市生活提供更加清潔的水資源。氧化石在空氣凈化方面也具有顯著效果。它可以吸附并去除空氣中的有害氣體和顆粒物，降低大氣污染物的濃度，改善空氣質(zhì)量。尤其在工業(yè)區(qū)和城市密集區(qū)，氧化石的應(yīng)用對于緩解霧霾天氣、改善居民生活環(huán)境具有重要意義。氧化石在土壤修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)方面同樣發(fā)揮著重要作用。通過制備具有特定性能的氧化石材料，我們可以將其應(yīng)用于重金屬污染土壤的修復(fù)，有效固定土壤中的重金屬離子，防止其進(jìn)一步擴(kuò)散和污染。氧化石還可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，促進(jìn)植物生長，有助于生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建。氧化石在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛且深入。隨著制備與表征技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們相信氧化石將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。2.在能源領(lǐng)域的應(yīng)用氧化石墨烯作為一種新興的碳材料，在能源領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其在能源存儲、能源轉(zhuǎn)換以及能源傳輸?shù)确矫婢哂歇?dú)特的優(yōu)勢。在能源存儲方面，氧化石墨烯的高比表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性使其成為理想的電極材料。特別是在鋰離子電池領(lǐng)域，氧化石墨烯的引入可以顯著提高電池的能量密度和循環(huán)壽命。其多孔性結(jié)構(gòu)也為離子的快速傳輸提供了通道，從而提高了電池的充放電速度。在能源轉(zhuǎn)換方面，氧化石墨烯的光電性質(zhì)使其在光伏電池領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。其高導(dǎo)電性和光學(xué)透明度使得光伏電池能夠更有效地將光能轉(zhuǎn)化為電能。氧化石墨烯還可用于制備光催化材料，利用太陽光催化水解產(chǎn)氫，從而實(shí)現(xiàn)太陽能的化學(xué)能轉(zhuǎn)化。在能源傳輸方面，氧化石墨烯的優(yōu)異導(dǎo)電性使其成為電力傳輸領(lǐng)域的理想材料。其單層結(jié)構(gòu)具有極高的導(dǎo)電性能，甚至超過銅等金屬材料。氧化石墨烯可用于制備納米導(dǎo)線、銅箔替代品等，以提高電力傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。氧化石墨烯在能源領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊的前景和潛力。隨著制備技術(shù)的不斷進(jìn)步和表征手段的完善，我們有理由相信，氧化石墨烯將在未來的能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。3.在其他領(lǐng)域的應(yīng)用作為一種具有獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)的材料，不僅在制備工藝和表征技術(shù)方面受到廣泛關(guān)注，更在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。在環(huán)保領(lǐng)域，氧化石因其優(yōu)異的吸附性能而被廣泛應(yīng)用于廢水處理和空氣凈化。其多孔結(jié)構(gòu)和高比表面積使得氧化石能夠高效吸附并去除水中的重金屬離子、有機(jī)污染物等有害物質(zhì)，同時(shí)也可有效捕獲空氣中的有害氣體和顆粒物，從而改善環(huán)境質(zhì)量。在能源領(lǐng)域，氧化石也展現(xiàn)出巨大的潛力。作為一種高效的催化劑或載體材料，氧化石在燃料電池、太陽能電池等能源轉(zhuǎn)換技術(shù)中發(fā)揮著重要作用。氧化石還可用于儲能材料的制備，如鋰離子電池的負(fù)極材料等，為新能源技術(shù)的發(fā)展提供有力支撐。在材料科學(xué)領(lǐng)域，氧化石也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過與其他材料的復(fù)合或摻雜，可以制備出具有優(yōu)異性能的新材料，如高硬度、高耐磨性的復(fù)合材料，以及具有特殊光學(xué)、電學(xué)性能的功能材料等。這些新材料在航空航天、電子信息、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氧化石作為一種多功能材料，在環(huán)保、能源、材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。隨著制備技術(shù)的不斷發(fā)展和表征手段的日益完善，相信氧化石的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)訌V泛，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。五、結(jié)論與展望本研究對氧化石的制備過程進(jìn)行了系統(tǒng)的探討，并深入研究了其表征方法。通過對比不同的制備條件，我們得出了制備氧化石的最佳工藝參數(shù)，為后續(xù)的工業(yè)化生產(chǎn)提供了有力的支撐。通過多種表征手段的應(yīng)用，我們深入剖析了氧化石的物理和化學(xué)性質(zhì)，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。在制備方面，我們發(fā)現(xiàn)制備溫度、時(shí)間和原料配比等因素對氧化石的純度、晶型和粒度分布有顯著影響。通過優(yōu)化這些條件，我們成功制備出了高純度、結(jié)晶度良好且粒度均勻的氧化石樣品。我們還探討了不同制備方法對氧化石性能的影響，為選擇合適的制備方法提供了依據(jù)。在表征方面，我們采用了射線衍射、掃描電子顯微鏡、紅外光譜等多種手段對氧化石進(jìn)行了全面分析。這些表征結(jié)果不僅揭示了氧化石的微觀結(jié)構(gòu)和表面形貌，還為其在催化劑、吸附劑等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。本研究仍存在一些不足之處。我們對氧化石的性能測試尚不夠全面，未來可以進(jìn)一步拓展其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用研究。我們尚未對氧化石的制備機(jī)理進(jìn)行深入探討，這將是未來研究的一個(gè)重要方向。我們將繼續(xù)優(yōu)化氧化石的制備工藝，提高其性能和產(chǎn)量。我們還將加強(qiáng)氧化石在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，為其實(shí)際應(yīng)用提供更多的理論支持。我們還將關(guān)注氧化石的環(huán)境友好性，致力于開發(fā)綠色、環(huán)保的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。相信隨著研究的不斷深入，氧化石將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢和價(jià)值。1.氧化石制備與表征技術(shù)的總結(jié)特別是氧化石墨的制備，是石墨烯材料研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要技術(shù)。經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)已形成了多種有效的制備方法，其中改進(jìn)的Hummers法因其操作簡便、效率高等特點(diǎn)而受到廣泛應(yīng)用。該方法以天然石墨和硝酸鈉為原料，通過低溫、中溫和高溫三個(gè)階段的反應(yīng)，成功制備出氧化石墨。制備過程中，通過控制反應(yīng)條件如溫度、反應(yīng)時(shí)間和添加劑的種類，可以有效調(diào)控氧化石墨的結(jié)構(gòu)和性能。在氧化石墨的表征方面，目前主要依賴于圖像類檢測法和圖譜類檢測法。圖像類檢測法包括光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和原子力顯微分析(AFM)等，這些技術(shù)可以直觀地觀察到氧化石墨的形貌和結(jié)構(gòu)，為我們了解其物理和化學(xué)性質(zhì)提供了有力的手段。圖譜類檢測法則通過紅外光譜(IR)、拉曼光譜(Raman)和射線衍射(RD)等技術(shù)，進(jìn)一步揭示氧化石墨的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵合狀態(tài)，為我們深入研究其性質(zhì)和應(yīng)用提供了重要的信息。氧化石墨的制備與表征技術(shù)已經(jīng)相對成熟，這為我們在石墨烯材料領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著科技的不斷發(fā)展，我們?nèi)孕璨粩嗵剿餍碌闹苽浞椒ê捅碚骷夹g(shù)，以進(jìn)一步提高氧化石墨的性能和拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。2.當(dāng)前存在的問題與挑戰(zhàn)盡管氧化石制備與表征領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的研究成果，但仍然存在一些問題和挑戰(zhàn)亟待解決。制備過程中的反應(yīng)條件控制是一個(gè)關(guān)鍵問題。氧化石的制備往往需要在高溫、高壓或者特定的氣氛條件下進(jìn)行，這對反應(yīng)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性提出了較高要求。目前市面上的設(shè)備性能參差不齊，很難完全滿足制備氧化石所需的條件，導(dǎo)致制備過程中容易出現(xiàn)產(chǎn)物不純、結(jié)晶度低等問題。氧化石的表征方法尚不完善。目前常用的表征手段主要包括射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等，這些方法雖然能夠在一定程度上揭示氧化石的微觀結(jié)構(gòu)和性能，但仍然存在局限性。對于某些復(fù)雜的氧化石體系，其結(jié)構(gòu)和性能可能受到多種因素的影響，單一的表征方法很難全面反映其特性。氧化石的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不同領(lǐng)域?qū)ρ趸男阅芤笠哺鞑幌嗤?。如何根?jù)不同領(lǐng)域的需求，制備出具有特定性能的氧化石，也是當(dāng)前面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。這需要我們在制備過程中深入研究氧化石的生成機(jī)理和性能調(diào)控機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)對其性能的精準(zhǔn)控制。環(huán)境友好性和可持續(xù)性也是氧化石制備與表征領(lǐng)域需要關(guān)注的重要問題。傳統(tǒng)的制備方法往往會產(chǎn)生大量的廢棄物和污染物，對環(huán)境造成不良影響。開發(fā)綠色、環(huán)保的制備方法，提高氧化石制備過程的資源利用率和廢棄物處理效率，是未來發(fā)展的必然趨勢。氧化石制備與表征領(lǐng)域仍然面臨著諸多問題和挑戰(zhàn)。我們需要不斷深入研究，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，以推動(dòng)該領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步。3.未來發(fā)展方向與趨勢預(yù)測在《氧化石制備與表征》文章的“未來發(fā)展方向與趨勢預(yù)測”我們將探討氧化石墨烯制備技術(shù)的未來發(fā)展趨勢以及潛在的研究方向。隨著科技的飛速進(jìn)步，氧化石墨烯的制備與表征技術(shù)正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇。我們可以預(yù)見，這一領(lǐng)域?qū)⒊咝?、更環(huán)保、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。更高效的制備方法是未來的一個(gè)重要發(fā)展方向。雖然已有多種制備氧化石墨烯的方法，但大多數(shù)仍存在成本高、產(chǎn)量低、過程復(fù)雜等問題。開發(fā)新的制備技術(shù)，如利用化學(xué)氣相沉積、電化學(xué)剝離等方法，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本、高質(zhì)量的氧化石墨烯制備，將成為未來的研究重點(diǎn)。環(huán)保性也是未來氧化石墨烯制備技術(shù)需要考慮的重要因素?，F(xiàn)有的制備過程往往涉及到一些有毒或有害的化學(xué)物質(zhì)，這不僅對環(huán)境造成了污染，也限制了氧化石墨烯在生物醫(yī)療、食品包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用。開發(fā)綠色、環(huán)保的制備技術(shù)，減少或消除有害物質(zhì)的使用，將是未來的一個(gè)重要趨勢。更精準(zhǔn)的表征技術(shù)也是未來的發(fā)展方向之一。隨著納米技術(shù)的不斷進(jìn)步，對氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行更深入、更全面的了解成為了可能。利用先進(jìn)的表征手段，如原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡等，我們可以更準(zhǔn)確地揭示氧化石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，為其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供更有力的支持。未來氧化石墨烯的制備與表征技術(shù)將朝著更高效、更環(huán)保、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。我們期待通過不斷的努力和創(chuàng)新，為這一領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。參考資料：納米纖維素，源于天然材料，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)和綠色化學(xué)的發(fā)展，納米纖維素接枝環(huán)氧基的研究成為了新的熱點(diǎn)。這種材料不僅具有環(huán)氧樹脂優(yōu)異的粘附性、絕緣性、穩(wěn)定性等性能，還具備納米纖維素的輕質(zhì)、高強(qiáng)、高剛性等特點(diǎn)，對于實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。制備納米纖維素接枝環(huán)氧基的方法主要有化學(xué)接枝和物理接枝兩種?；瘜W(xué)接枝主要通過在納米纖維素的表面引入活性基團(tuán)，再與環(huán)氧基反應(yīng)，從而在納米纖維素的表面接枝上環(huán)氧基。這種方法制備的接枝材料具有較高的接枝率，但反應(yīng)過程中可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，需要嚴(yán)格的環(huán)?？刂啤Ｎ锢斫又t是通過物理作用將環(huán)氧基吸附在納米纖維素的表面，這種方法對環(huán)境無害，但接枝率較低。對納米纖維素接枝環(huán)氧基的表征方法主要有光譜分析、電子顯微鏡觀察、物理性能測試等。光譜分析可以通過分析接枝前后納米纖維素的吸收光譜和發(fā)射光譜的變化，從而確定環(huán)氧基的接枝情況。電子顯微鏡觀察可以直接觀察到接枝前后納米纖維素的形貌變化，從而判斷環(huán)氧基的接枝效果。物理性能測試則可以通過測試接枝材料的力學(xué)性能、熱性能、電性能等，全面評價(jià)其綜合性能。納米纖維素接枝環(huán)氧基的制備與表征是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及到多個(gè)學(xué)科的知識。隨著科技的不斷進(jìn)步和研究的深入，相信納米纖維素接枝環(huán)氧基的性能和應(yīng)用將會得到更廣泛的研究和應(yīng)用。我們也應(yīng)該關(guān)注到制備過程中的環(huán)保問題，尋求更加綠色、環(huán)保的制備方法，為可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。氟化石墨是一種新型的功能材料，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，在眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文將詳細(xì)介紹氟化石墨的用途以及制備方法，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供參考。氟化石墨是由石墨與氟元素結(jié)合形成的一種新型材料。由于其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、低摩擦系數(shù)和良好的電氣性能，使其在以下領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。氟化石墨具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性，可用于制作電子器件，如場效應(yīng)晶體管、太陽能電池等。氟化石墨還可以作為電磁波吸收材料，用于制備抗干擾設(shè)備和無線通信設(shè)備。在航天領(lǐng)域，氟化石墨因其耐高溫、耐腐蝕和輕質(zhì)的特點(diǎn)，可用于制造高溫發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、衛(wèi)星部件等。氟化石墨還可以作為熱輻射涂料，用于航天器的表面散熱。氟化石墨在石油、化工行業(yè)中可用于制造高性能的密封件和管道部件。氟化石墨還可以作為催化劑載體，用于重油裂解和化工反應(yīng)過程。沉淀法是制備氟化石墨的一種常用方法。將石墨粉末與可溶性氟鹽混合均勻，然后加入沉淀劑使氟離子沉淀，經(jīng)過洗滌、干燥和高溫處理后得到氟化石墨。該方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、成本較低，但所得產(chǎn)品的純度和性能有待提高。氣相法是通過將含氟氣體與石墨粉末在高溫下反應(yīng)，從而制備氟化石墨。該方法可得到具有較高純度和分散性的產(chǎn)品，但工藝復(fù)雜、成本較高，而且在高溫下容易發(fā)生氧化反應(yīng)。液相法是先將石墨粉末與有機(jī)溶劑混合均勻，然后加入含氟元素的前驅(qū)體，在一定溫度和壓力條件下反應(yīng)，最后經(jīng)過洗滌、干燥和高溫處理得到氟化石墨。該方法具有較高的生產(chǎn)效率，但需要使用有機(jī)溶劑，對環(huán)境有一定影響。雖然氟化石墨在多個(gè)領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景，但仍存在一些挑戰(zhàn)和問題，如制備方法的優(yōu)化、生產(chǎn)成本的降低以及在某些領(lǐng)域的應(yīng)用研究不足等。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，氟化石墨的制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?。氟化石墨有望在新能源、智能制造、環(huán)保等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。我們應(yīng)加強(qiáng)對氟化石墨制備技術(shù)的研究與開發(fā)，以促進(jìn)其在更多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。本文詳細(xì)介紹了氟化石墨的用途和制備方法。作為一種具有優(yōu)異性能的新型功能材料，氟化石墨在電子、航天、石油、化工等領(lǐng)域展示出廣泛的應(yīng)用前景。其制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域仍需進(jìn)一步拓展和深化。通過不斷優(yōu)化制備工藝和提高生產(chǎn)效率，有望實(shí)現(xiàn)氟化石墨的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，從而為未來的科技發(fā)展和社會進(jìn)步做出重要貢獻(xiàn)。化石(fossils)是存留在巖石中的古生物遺體、遺物或遺跡，最常見的是骨頭與貝殼等。化石一詞源自拉丁文fossillis，意為挖掘?；枪派飳W(xué)的主要研究對象，它為研究地質(zhì)時(shí)期的動(dòng)、植物生命史提供了證據(jù)。中國古籍中早已有關(guān)于化石的記載，如春秋時(shí)代的計(jì)然和三國時(shí)代的吳晉，都曾提到山西省產(chǎn)“龍骨”，“龍骨”即古代脊椎動(dòng)物的骨骼和牙齒的化石；《山海經(jīng)》也有“石魚”（即魚化石）的記述；南朝齊梁時(shí)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(rèn)識。發(fā)現(xiàn)最早的細(xì)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(xì)菌化石。所謂化石是指保存在巖層中地質(zhì)歷史時(shí)期的古生物遺物和生活遺跡以及生物成因的殘留有機(jī)分子。在漫長的地質(zhì)年代里，地球上曾經(jīng)生活過無數(shù)的生物，這些生物死亡后的遺體或是生活時(shí)遺留下來的痕跡，許多被當(dāng)時(shí)的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機(jī)物質(zhì)分解殆（dài）盡，堅(jiān)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(jīng)過石化變成了石頭，但是它們原來的形態(tài)、結(jié)構(gòu)（甚至一些細(xì)微的內(nèi)部構(gòu)造）依然保留著。那些生物生活時(shí)留下來的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱為化石，化石一般最少都要經(jīng)過上億年才能形成。通常如肌肉或表皮等柔軟部分在保存前就已腐蝕殆盡，而只留下抵抗性較大的部分，如骨頭或外殼。它們接著就被周圍沉積物的礦物質(zhì)所滲入取代。許多化石也被覆蓋其上的巖石重量壓平。化石就是生活在遙遠(yuǎn)的過去的生物的遺體或遺跡變成的"石頭"。許多都被當(dāng)時(shí)的泥沙掩埋起來。在隨后的歲月中，這些生物遺體中的有機(jī)物質(zhì)分解殆盡；同樣，那些生物生活時(shí)留下的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化的生物遺體、遺跡就稱為化石。從化石中可以看到古代動(dòng)物、植物的樣子，從而可以推斷出古代動(dòng)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(jīng)歷的變化，可以看到生物從古到今的變化等等。因?yàn)樵谳^老的巖石中的化石通常是原始的較簡單的，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。植物的化石包括根、木、葉、種子、果實(shí)、花粉、孢子、植石和琥珀?；懮现参镌陉懙厣稀⒑粗?、河流里以及近海內(nèi)的地層都有被發(fā)現(xiàn)到?；ǚ?、孢子和藻類（溝鞭藻門和疑源類）被用來界分地層巖石的順序。殘留的植物化石并不如動(dòng)物化石那么普遍，然而植物化石在世界上許多地區(qū)之內(nèi)，都可以有大量的發(fā)現(xiàn)。最早可以被明確歸類于植物界的化石是在寒武紀(jì)時(shí)的綠藻化石。這些化石像是絨枝藻目鈣化了的多細(xì)胞成員。更早的前寒武紀(jì)化石中有發(fā)現(xiàn)像是單細(xì)胞綠藻的化石，但依然不確定是何種藻類。有胚植物現(xiàn)知最古老的生痕化石源自于奧陶紀(jì)，雖然此類的化石是零碎不全的。到了志留紀(jì)才有完整個(gè)化石被保留下來，包括石松門的“刺石松”。泥盆紀(jì)之后，萊尼蕨門的詳細(xì)化石在此時(shí)期被發(fā)現(xiàn)，此化石顯示出了其植物組織的單一個(gè)細(xì)胞。泥盆紀(jì)時(shí)亦出現(xiàn)了被認(rèn)為是最古老樹木的植物“古羊齒屬”，此類植物在其樹干上有蕨葉，但此蕨葉不會產(chǎn)生孢子。煤系地層是生存于古生代時(shí)的植物的化石的主要來源。煤炭礦是采集化石最好的場所，而且碳本身便是化石植物的殘留，雖然植物化石的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)很少會留在碳中。在蘇格蘭格拉斯哥維多利亞公園中的化石森林里，有發(fā)現(xiàn)鱗木的樹干。松柏和開花植物的根、莖及枝干的化石可以在湖泊及海岸的中生代和新生代地層中被找到。加州紅木、木蘭、櫟樹和棕櫚樹等化石常被找到。石化木普遍存在于世界的部份地區(qū)，且最常在酸性及沙漠地區(qū)中所發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槟切┑胤胶苋菀滓蚯治g作用而暴露。石化木通常都被嚴(yán)重地硅化（有機(jī)質(zhì)被二氧化硅取代），且生殖組織常會被保存在良好的狀態(tài)。此類的樣本有些會使用寶石雕琢的裝置來切割及磨光。石化木的石化林已在每個(gè)大陸中被發(fā)現(xiàn)。舌羊齒屬等種子蕨的化石廣泛分布在南半球的數(shù)個(gè)大陸中，此一事實(shí)支持了阿爾弗雷德·魏格納所提出的大陸漂移學(xué)說。在有文字記載的人類歷史的早期，某些希臘學(xué)者曾被在沙漠中及山區(qū)有魚及海生貝殼的存在感到迷惑。公元前450年希羅多德（Herodotus）注意到埃及沙漠，并正確地認(rèn)為地中海曾淹沒過那一地區(qū)。公元前400年，亞里士多德就證明化石是由有機(jī)物形成的，但是化石之被嵌埋在巖石中是由于地球內(nèi)部的神秘的塑性力作用的結(jié)果。他的一個(gè)學(xué)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(rèn)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(jì)的黑暗時(shí)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(xiàn)象，或者解釋為是魔鬼的特別的創(chuàng)造和設(shè)計(jì)以便來迷惑人。這些迷信以及宗教權(quán)威們的反對，妨礙了化石研究達(dá)數(shù)百年。大約在15世紀(jì)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?bào)w，符合鈾鉛測年法的斷代，但仍然認(rèn)為是基督教圣經(jīng)上所記載的大洪水的遺跡?？茖W(xué)家與神學(xué)家的爭論大約持續(xù)了300年。文藝復(fù)興時(shí)期，幾個(gè)早期自然科學(xué)家，著名的達(dá)芬奇論及到化石的問題。他堅(jiān)決主張，洪水不能對所有化石負(fù)責(zé)，也無法解釋化石出現(xiàn)在高山上。人們肯定地相信，化石是古代生物無可置疑的證據(jù)，并認(rèn)為海洋曾覆蓋過意大利。古代動(dòng)物的遺體被深埋在海底，在后來的某個(gè)時(shí)候，海底隆起高出海面，形成了意大利半島。在十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)初，化石的研究打下了牢固的基礎(chǔ)，并形成一門學(xué)科?；瘜τ诘刭|(zhì)學(xué)家越來越重要了?；饕l(fā)現(xiàn)于海相沉積巖中，當(dāng)海水中沉積物如石灰質(zhì)軟泥、沙、貝殼層被壓緊并膠結(jié)成巖時(shí)，就形成了海相沉積巖。只有極罕見的化石出現(xiàn)在火山巖和變質(zhì)中?；鹕綆r原來是熔融狀態(tài)，它的里面是沒有生命的。變質(zhì)巖經(jīng)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。即使在沉積巖中，所保留下來的記錄也只是史前動(dòng)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(dòng)植物的很小一部分。每一個(gè)化石都有自己的歷史價(jià)值。還有一種說法就是，在化石形成之前，那些動(dòng)物有的還未死亡，科學(xué)家正在研究。雖然一個(gè)生物是否能形成化石取決于許多因素，但是有五個(gè)因素是基本的：（1）有機(jī)物必須擁有堅(jiān)硬部分，如殼、骨、牙或木質(zhì)組織。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(gè)生物的身體部分被壓碎、腐爛或嚴(yán)重風(fēng)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(zhì)迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質(zhì)的類型通常取決于生物生存的環(huán)境。海生動(dòng)物的遺體通常都能變成化石，這是因?yàn)楹Ｉ鷦?dòng)物死亡后沉在海底，被軟泥覆蓋。軟泥在后來的地質(zhì)時(shí)代中則變成頁巖或石灰?guī)r。較細(xì)粒的沉積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀(jì)的某些細(xì)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。（4）被埋藏的生物尸體還必須經(jīng)歷長時(shí)間的石化作用后才能形成化石。有時(shí)生物死后雖然被迅速埋藏，但不久因沖刷等各種因素暴露出來而遭到破壞，也不能形成化石。有一些保存在較古老巖層中的化石，因巖層的變形和變質(zhì)作用，使化石遭到破壞。（5）沉積物在固結(jié)成巖的過程中，壓實(shí)作用和結(jié)晶作用都會影響化石的石化作用和保存。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(shí)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(dòng)物掩埋起來。焦油瀝青的行為好像一個(gè)捕獲野獸的陷阱，又像防腐劑能阻止動(dòng)物堅(jiān)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)許多骨化石而聞名，在其中發(fā)現(xiàn)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(jīng)滅絕的動(dòng)物。在冰期生存的某些動(dòng)物的遺體被凍結(jié)在冰或凍土之中，被冰凍的動(dòng)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(shù)生物留下了化石。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(xiàn)過。很多化石由于地面剝蝕而被破壞掉，或它的堅(jiān)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(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(gè)很普遍的問題是，可能由于生物的殘?bào)w變成碎片或保存得很差，而不能充分顯示出該生物的情況。當(dāng)我們向過去回溯的時(shí)間越古老，化石記錄缺失的時(shí)間間隔越長。受到破壞性力量的機(jī)會就越多，化石也就越加不可辨認(rèn)。而且由于較古老的生物和今天的生物不同，因而對它們進(jìn)行分類就很困難，這一情況使問題進(jìn)一步復(fù)雜化了。大量保存下來的生物化石仍為我們認(rèn)識過去提供很好的記錄。動(dòng)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(gòu)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(shù)古生物學(xué)家認(rèn)為生物殘?bào)w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。生物的本來的柔軟部分只有當(dāng)它被埋在能夠阻止其柔軟部分分解的介質(zhì)中時(shí)，才能得以保存。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(dòng)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(gè)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。這些巨獸有的已被埋藏達(dá)25000年。當(dāng)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(dāng)它們暴露出來時(shí)，其肉被狗吃了，其長牙被象牙商倒賣。猛犸象的毛皮在很多博物館展覽，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(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。在新墨西哥州和亞利桑那州的洞穴中和火山口里發(fā)現(xiàn)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(dòng)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。有些昆蟲和蜘蛛被保存得非常好，甚至能在顯微鏡下研究它的細(xì)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(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(dòng)物都擁有一些硬部分，例如蛤、蠔或蝸牛；脊椎動(dòng)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(jiān)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(dòng)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(dòng)物的骨頭和牙以及許多無脊椎動(dòng)物的外甲含有磷酸鈣，因?yàn)檫@種化合物抵抗風(fēng)化作用的能力非常強(qiáng)，所以許多由磷酸鹽組成的物質(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）組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(dòng)物和其它有機(jī)物的幾丁質(zhì)外甲可以成為化石，由于它的化學(xué)成分和埋葬的方式，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過程中發(fā)生的，在分解過程中，有機(jī)物逐漸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(dòng)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(xì)的結(jié)構(gòu)。化石還可以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(jiān)硬部分所在的空間時(shí)，使得生物的堅(jiān)硬部分變得更堅(jiān)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(jiān)硬部分被地下水溶解，與此同時(shí)其它物質(zhì)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(jié)構(gòu)被置換的礦物所破壞。不僅動(dòng)植物的遺體能形成化石，而且表明它們曾經(jīng)存在過的證據(jù)或蹤跡也都能形成化石。痕跡化石能提供有關(guān)該生物特點(diǎn)的相當(dāng)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(gè)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(zhì)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(nèi)部陰模顯示的是生物體堅(jiān)硬部分的內(nèi)部特征。其中如足跡，不僅能表明動(dòng)物的類型，而且提供了有關(guān)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(guān)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(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1億年前。留有恐龍足跡的大的石灰?guī)r板被運(yùn)到全世界的博物館中，成為這種巨大爬行動(dòng)物的啞證據(jù)。無脊椎動(dòng)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(dòng)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(guān)這些生物的活動(dòng)方式和生活環(huán)境的證據(jù)。洞穴是動(dòng)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穴，后來若被細(xì)物質(zhì)充填，就可能得以保存下來。打出該洞穴的動(dòng)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(dòng)物、軟體動(dòng)物以及其它動(dòng)物都可留洞穴。某些軟體動(dòng)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(xiàn)。在人們所知的最古老的化石之中，有管狀構(gòu)造，據(jù)認(rèn)為這種管狀構(gòu)造是蠕蟲的洞穴。在許多最古老的砂巖中，就有這種管狀構(gòu)造。鉆孔是某些動(dòng)物為了覓食、附著和藏身而打的洞。鉆孔經(jīng)常出現(xiàn)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(nèi)動(dòng)物就能穿過其它動(dòng)物的殼來鉆孔以吃食其軟體部分。許多古代軟體動(dòng)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(dòng)植物的發(fā)展演化是有用的，因?yàn)樵谳^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)境的指示物是很有價(jià)值的。例如造礁珊瑚似乎總是生活在與今天相似的條件下。如果地質(zhì)學(xué)家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方，就可以有理由地認(rèn)為，這些含有珊瑚的巖石形成于溫暖的相當(dāng)淺的海中。這就使得勾畫出史前時(shí)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€(gè)更重要的用途是用來進(jìn)行對比——確定若干巖層間彼此相互關(guān)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(zhì)學(xué)家可以確定一個(gè)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(shí)間相當(dāng)短，然而在地理分布上卻相當(dāng)廣泛。這種化石被稱為指示化石。由于這種化石通常只是和某一特定時(shí)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(zhì)工作者作為指示化石特別有用。微體古生物學(xué)家（研究微體古生物的學(xué)者）通過對從鉆孔中取得的巖心進(jìn)行沖洗、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(jià)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(guān)鍵的有孔蟲的屬來命名這一點(diǎn)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(guān)整個(gè)地質(zhì)時(shí)代的植物演化的資料。地層中的化石，從其保存特點(diǎn)看，可大致分為四類：實(shí)體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學(xué)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(xì)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(jì)冰期西伯利亞凍土層中于1901年發(fā)現(xiàn)，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）。動(dòng)物化石包括“肉質(zhì)化石”和“骨質(zhì)化石”。肉質(zhì)化石簡稱“肉化石”，又稱為軟組織化石（即皮膚化石和皮肉化石）。軟組織化石是極難形成的，在全世界也只發(fā)現(xiàn)十余塊，它成為化石難度之大，只有億萬分之一。由于冰河運(yùn)動(dòng)、地殼變遷等原因，地球生物被迅速埋藏于地下，經(jīng)過億萬年的演變，部分生物硬體會被保存下來。但軀體肉質(zhì)軟組織（包括耳朵、內(nèi)臟器官）演變?yōu)榛目赡苄晕⒑跗湮ⅲ谧匀画h(huán)境下很容易被微生物腐蝕溶化，所以很難形成實(shí)體肉化石，因存世量少極具收藏價(jià)值。學(xué)者黃錦祥發(fā)現(xiàn)的“耳朵”使我們清楚了解到地球上確實(shí)有“肉化石”是人類自然科學(xué)史上的一次重大發(fā)現(xiàn)，既罕見又珍貴！就是生物遺體在地層或圍巖中留下的印?；驈?fù)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(zhì)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(nèi)模兩種，外模是遺體堅(jiān)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(gòu)造；內(nèi)模指殼體的內(nèi)面輪廓構(gòu)造印在圍巖上的痕跡，能夠反映生物硬體的內(nèi)部形態(tài)及構(gòu)造特征。例如貝殼埋于砂巖中，其內(nèi)部空腔也被泥沙充填，當(dāng)泥沙固結(jié)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(nèi)表面的接觸面上留下內(nèi)模。第三類叫做核，上面提到的貝殼內(nèi)的泥沙充填物稱為內(nèi)核，它的表面就是內(nèi)模，內(nèi)核的形狀大小和殼內(nèi)空間的性狀大小相等，是反映殼內(nèi)面構(gòu)造的實(shí)體。如果殼內(nèi)沒有泥沙填充，當(dāng)貝殼溶解后久留下一個(gè)與殼同形等大的空間，此空間如再經(jīng)充填，就形成與原殼外形一致、大小相等而成分均一的實(shí)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(nèi)部則是實(shí)心的，并不反映殼的內(nèi)部特點(diǎn)。第四類是鑄型，當(dāng)貝殼埋在沉積物中，已經(jīng)形成外模及內(nèi)核后，殼質(zhì)全被溶解，而又被另一種礦質(zhì)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(nèi)部還包有一個(gè)內(nèi)核，但殼本身的細(xì)微構(gòu)造沒有保存。外模和內(nèi)模所表現(xiàn)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(nèi)部構(gòu)造被破壞消失，其物質(zhì)成分與原物也不同。至于外核和鑄型的區(qū)別在于前者內(nèi)部沒有內(nèi)核，而后者內(nèi)部還含有內(nèi)核。指保留在巖層中的古生物生活活動(dòng)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(dòng)物的爬痕，鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構(gòu)成的潛穴，均可形成遺跡化石。遺物化石方面，往往指動(dòng)物的排泄物或卵（蛋化石）；各種動(dòng)物的糞團(tuán)，糞粒均可形成糞化石。我國白堊紀(jì)地層中恐龍蛋世界聞名，在山東萊陽地區(qū)以及在廣東南雄均發(fā)現(xiàn)成窩壘疊起來的恐龍蛋化石。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(jī)成分經(jīng)分解后形成的各種有機(jī)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(xué)分子結(jié)構(gòu)足以證明過去生物的存在的化石稱為化學(xué)化石。隨著近代化學(xué)研究的進(jìn)展，科學(xué)技術(shù)的提高，古代生物的有機(jī)分子（指氨基酸等），可從巖層中分離出來，進(jìn)行鑒定研究，同時(shí)產(chǎn)生了一門新的學(xué)科—古生物化學(xué)。琥珀—古代植物分泌出的大量樹脂，其粘性強(qiáng)、濃度大，昆蟲或其他生物飛落其上就被沾粘。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(gè)生物未經(jīng)什么明顯變化保存下來，就是琥珀。這是指特征顯著、延續(xù)時(shí)間較短但分布較廣、且數(shù)量多且比較容易發(fā)現(xiàn)的化石，人們通常用它們來作為劃分對比地層的重要依據(jù)。屬于標(biāo)志性化石之一。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?xiàng)l件有比較嚴(yán)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(dāng)時(shí)各地的環(huán)境條件，而且數(shù)據(jù)相當(dāng)準(zhǔn)確。屬于標(biāo)志性化石之一。這是指在地層學(xué)中可以用來作為劃分最小地層單位的生物帶的依據(jù)的化石。有些進(jìn)化極緩慢的生物在時(shí)間跨度上比較大，其化石延續(xù)時(shí)間很長，人們將這類化石稱為持久化石。古生物鐘我國學(xué)者馬廷英在研究現(xiàn)代珊瑚時(shí)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(xué)家研究古珊瑚時(shí)計(jì)算出當(dāng)時(shí)一年的月數(shù)數(shù)和每天的小時(shí)數(shù)。人們將這些能推算出古地球公轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)速度的化石稱為古生物鐘或化石鐘。又稱“棲管化石”。指有些環(huán)節(jié)動(dòng)物棲居的蟲管保存而型成的化石。環(huán)節(jié)動(dòng)物門、多毛綱中的有些類別分泌鈣質(zhì)蟲管或分泌粘液，膠結(jié)砂粒、巖碎等而成蟲管。蟲體多無硬體，僅有蟲管常保存為化石。蟲管為中空的管狀體，直線形、U字形、旋卷或其他彎曲形狀，斷面圓形、橢圓形、三角形或多邊形，表面可具有橫脊或縱脊等。通常以管的一部分或全部附著他物上，單獨(dú)分散保存或密集成堆，甚至成礁狀。石質(zhì)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?？萍济~定義中文名稱：木化石英文名稱：fossilwood定義：石化了的植物次生木質(zhì)部，原物質(zhì)成分已被氧化硅、方解石、白云石、磷灰石或黃鐵礦等交代。所屬學(xué)科：地球的“年齡”大約有46億年。寒武紀(jì)是距今4億至1億年的時(shí)間段。比我們較熟悉的恐龍時(shí)代的“侏羅紀(jì)”早4億年。1909年，在加拿大發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)中期的布爾吉斯動(dòng)物化石群轟動(dòng)了世界，如今這個(gè)化石群已被聯(lián)合國列為科學(xué)遺址。1947年，在澳大利亞又發(fā)現(xiàn)了前寒武紀(jì)末期的埃迪卡拉動(dòng)物化石群。這兩個(gè)化石群的時(shí)間間隔有1億年，兩物種間發(fā)生的突發(fā)性變化難以在實(shí)物上得到證明。而澄江動(dòng)物化石群正好處在以上兩個(gè)化石群時(shí)間跨度上的中間，是寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的最重要的環(huán)節(jié)。世界上沒有一處古生物化石群的發(fā)現(xiàn)過程，能如云南澄江生物化石群這般傳奇。1984年6月中旬，剛剛從中國科學(xué)院南京古生物所碩士畢業(yè)的侯先光，來到云南澄江縣的帽天山，尋找曾經(jīng)生存于寒武紀(jì)的高肌蟲化石。他住在野外地質(zhì)勘查工作人員的工棚里，天天早出晚歸，爬過崎嶇的山路，到選點(diǎn)搜尋古生物化石，每日劈下的石頭常常有兩三噸重，艱苦的工作并沒有得來想要的收獲，工作了一個(gè)多星期，卻依然兩手空空，侯先光不免有些失望。7月1日下午3點(diǎn)左右，正在緊張發(fā)掘的侯先光一抬腳，鞋跟不慎剮落了一片松動(dòng)的巖層，一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來，欣喜若狂的他用自己所學(xué)的知識判斷，這是一塊寒武紀(jì)早期的無脊椎動(dòng)物化石。他再接再厲，當(dāng)天就發(fā)現(xiàn)了三塊重要化石，后來進(jìn)一步鑒定發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)的分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲化石。如同打開了一扇古生物寶藏的大門，此后的數(shù)天里，侯先光陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了節(jié)肢動(dòng)物、水母、蠕蟲等許許多多同時(shí)期的古生物化石。返回南京后，他與導(dǎo)師張文堂教授，撰寫了《納羅蟲在亞洲大陸的發(fā)現(xiàn)》，并在論文中將澄江的動(dòng)物化石定名為“澄江動(dòng)物群”。在帽天山，諸多科學(xué)家們從未見過的奇特古生物陸續(xù)重見天日。中科院南京古生物所陳均遠(yuǎn)教授、西北大學(xué)舒德干教授等人陸續(xù)加入研究行列，一系列發(fā)表在《自然》、《科學(xué)》等國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上的文章，向全世界描述了在3億年前的寒武紀(jì)，地球生命曾在云南澄江集體爆發(fā)的壯觀場景。1992年，澄江動(dòng)物化石群遺址被聯(lián)合國教科文組織列為“全球地址遺跡東亞優(yōu)先甲等第四號”。2005年11月底，澄江化石群申報(bào)世界遺產(chǎn)的申請正式上報(bào)建設(shè)部。2005年歲末，記者專程來到當(dāng)年化石的發(fā)現(xiàn)地———云南澄江帽天山探訪，云南省古生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員、澄江動(dòng)物化石群博物館陳愛林館長，和記者講起當(dāng)年化石發(fā)現(xiàn)的過程依舊不勝感慨。據(jù)陳館長介紹，經(jīng)歷22年的不懈研究，古生物學(xué)界在澄江共發(fā)現(xiàn)180多種動(dòng)物，其中80%都是前所未知的新種，還有20多種痕跡化石和糞便化石。幾乎現(xiàn)生動(dòng)物的所有門類，都能在澄江化石群里找到它們的遠(yuǎn)祖代表，而人的“老祖宗”———云南蟲，更是首次在澄江發(fā)現(xiàn)。古生物學(xué)研究表明，從地球生命出現(xiàn)到今天已經(jīng)38億年，但在距今4億年前的寒武紀(jì)之前，生命只是以藻類和菌類的簡單形式存在于海洋里。寒武紀(jì)之后，大量后生動(dòng)物突然在海洋里出現(xiàn)，從單細(xì)胞藻類、菌類到多細(xì)胞后生動(dòng)物演化特別快，只用了1000多萬年，澄江動(dòng)物群記錄了這段特殊時(shí)期生物群的全貌?！昂?8億年相比，1000萬年相當(dāng)于一晝夜中的一分鐘，科學(xué)家把生命快速進(jìn)化例子叫做生命大爆發(fā)?！标愷^長解釋說。曾經(jīng)有專家認(rèn)為，澄江動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了進(jìn)化論。生命的大爆發(fā)是否和達(dá)爾文的進(jìn)化論相矛盾呢？“達(dá)爾文在他的時(shí)代由于研究條件的限制，對生物演化的歷史了解并不是很全面，他認(rèn)為進(jìn)化應(yīng)該是慢速進(jìn)化。當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在寒武紀(jì)突然出現(xiàn)的三葉蟲時(shí)，便認(rèn)為可能會動(dòng)搖進(jìn)化論的基礎(chǔ)。在當(dāng)時(shí)的社會環(huán)境，如果誰提出快速進(jìn)化，就被認(rèn)為是神創(chuàng)論?！薄斑M(jìn)入20世紀(jì)以來，大量的科學(xué)證據(jù)表明，進(jìn)化應(yīng)該是個(gè)快速的過程，澄江動(dòng)物群就很典型?？茖W(xué)家對澄江動(dòng)物群的研究成果，只是對達(dá)爾文的漸變論做了修正，并非是挑戰(zhàn)，因?yàn)榧词故?000萬年也并不是很短的時(shí)間?！眮淼匠谓┪镳^，陳館長向記者集中展示了陳均遠(yuǎn)教授近年來對化石復(fù)原的最新成果，那些曾經(jīng)僅僅停留在化石標(biāo)本中的逝去個(gè)體，那片早已在地質(zhì)變化中消散的3億年前的海洋全景圖，鮮活地出現(xiàn)在記者的面前，各種生物奇特的姿態(tài)、斑斕的色彩讓人稱奇。陳館長介紹了這些神奇生物的特點(diǎn)和重要意義。撫仙湖蟲是澄江動(dòng)物群中特有的化石，屬于真節(jié)肢動(dòng)物中比較原始的類型，成蟲體長10厘米，有31個(gè)體節(jié)，外骨骼分為頭、胸、腹三部分，它的背、腹分節(jié)數(shù)目不一致，與泥盆紀(jì)直蝦類化石類似，而直蝦是現(xiàn)代昆蟲的祖先，這間接表明了撫仙湖蟲是昆蟲的遠(yuǎn)祖。侯先光還發(fā)現(xiàn)，撫仙湖蟲消化道充滿泥沙，這表明它是食泥的動(dòng)物。微網(wǎng)蟲屬于葉足動(dòng)物門，因身上多邊形的鱗狀骨片而得名，體長可達(dá)8厘米，具有9對礦化骨片和10對足，這些骨片起到連接腿和關(guān)節(jié)的作用，只有在澄江才發(fā)現(xiàn)有這種生物完整的化石。有專家認(rèn)為，這些骨片是一種繁殖后代用的儲卵器，不過參照現(xiàn)代節(jié)肢動(dòng)物繁殖器官多集中在一個(gè)部位的特點(diǎn)，儲卵器不可能這樣分散。也有專家認(rèn)為，這些骨片是具有感光作用的多眼，所以有了“九眼精靈”的美稱。不過動(dòng)物的眼睛一般集中在頭部，和微網(wǎng)蟲類似的生物在地球上還沒有找到。微網(wǎng)蟲曾登在《自然》雜志封面上，成為化石明星?！都~約時(shí)報(bào)》曾經(jīng)這樣評論微網(wǎng)蟲：“一些寒武紀(jì)生物很容易就扮演科幻小說里的角色，最奇怪的家伙就是一種身上長著10對足和覆蓋有鱗片狀骨骼的蠕形動(dòng)物?！睓彼甘且环N食肉的腔腸動(dòng)物，對澄江發(fā)現(xiàn)的櫛水母化石僅限于描述，對其進(jìn)化意義還未研究清楚。它的身體上有類似樓梯一樣的褶子，身體輻射對稱，這在海洋生物中非常特殊。因?yàn)檩椛鋵ΨQ的動(dòng)物在海洋中保持平衡很難，捕食就更加不容易。櫛水母身體頂端長了一個(gè)石質(zhì)的平衡球，依靠它來掌握平衡?，F(xiàn)代櫛水母叫“海胡桃”，是最古老的無脊柱動(dòng)物。奇蝦是一類已經(jīng)滅絕的大型無脊椎動(dòng)物，化石表明這種動(dòng)物口器有十幾排牙齒，直徑有25厘米，糞便化石長10厘米，粗5厘米。奇蝦體長可能超過2米。奇蝦最初在加拿大發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)只發(fā)現(xiàn)一只前爪的化石，被誤認(rèn)為是蝦的尾巴?？茖W(xué)家還想像了一個(gè)蝦頭，由于它不是蝦，所以命名為奇蝦。1994年，我國科學(xué)家在帽天山發(fā)現(xiàn)完整的奇蝦化石，糾正了從前的錯(cuò)誤，所謂的“尾巴”其實(shí)是它的爪子?？茖W(xué)家在奇蝦糞便化石中發(fā)現(xiàn)小型帶殼動(dòng)物的殘?bào)w，這說明它是寒武紀(jì)海洋中的食肉動(dòng)物，是海洋世界的統(tǒng)治者和食物最終的消費(fèi)者。奇蝦的發(fā)現(xiàn)表明，當(dāng)時(shí)海洋確實(shí)存在完整的食物鏈。新的研究發(fā)現(xiàn)，奇蝦的捕食肢能彎曲，腿能在海底行走，不過它的附肢沒有分化，節(jié)之間缺少關(guān)節(jié)。身體呈蠕形，一般長3至4厘米，大者可以長到6厘米，1991年侯先光研究員發(fā)現(xiàn)并命名。它的頭部在化石上不易保存，開始曾被認(rèn)為是特殊的蠕蟲。1995年，陳均遠(yuǎn)等研究者發(fā)現(xiàn)它有7對腮弓，并把食物留在口腔里，這是脊索動(dòng)物的重要特點(diǎn)，提出了“云南蟲是脊索動(dòng)物”的觀點(diǎn)。云南蟲原始的脊索是脊椎的前身，容易受到外力的傷害，似于如今脊髓中的軟性物質(zhì)，身體神經(jīng)單元集中的脊索上，肢體的感覺可以通過脊索傳到全身，脊索的出現(xiàn)提高了動(dòng)物控制身體和對環(huán)境的適應(yīng)能力。云南蟲的發(fā)現(xiàn)證明了在澄江動(dòng)物群中蘊(yùn)涵著脊椎動(dòng)物的起源，這是生命演化史上的重大突破。中國學(xué)者曾在《自然》雜志發(fā)表數(shù)篇文章，集中展現(xiàn)對云南蟲的研究成果。1995年《紐約時(shí)報(bào)》發(fā)表一篇名為《從云南蟲到你之路》文中說：“如果云南蟲夭折，動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)將永遠(yuǎn)得不到發(fā)展，地球?qū)⑾襁b遠(yuǎn)的月球一樣永遠(yuǎn)寂寞冷清?！惫终Q蟲屬于葉足動(dòng)物門，軀干背側(cè)具有7對斜向上生長的強(qiáng)壯的長刺，最早發(fā)現(xiàn)于加拿大，它是寒武紀(jì)最著名的動(dòng)物。由于最初的化石保存不好，當(dāng)英國古生物學(xué)家莫瑞斯1977年看到它身體上規(guī)則分布的兩排刺時(shí)，誤當(dāng)成了用來走路的腿，而把本用來走路的腿誤作裝飾品。他認(rèn)為這樣的奇幻生物“只有做夢才能夢到”，所以命名為怪誕蟲。我國科學(xué)家在澄江發(fā)現(xiàn)的怪誕蟲化石訂正了這種錯(cuò)誤的解釋。侯先光先生對采自澄江的最好的塊標(biāo)本修理后揭示，原先復(fù)原的怪誕蟲頭尾也顛倒了。在討論動(dòng)物演化時(shí)，怪誕蟲被作為“寒武紀(jì)大爆發(fā)產(chǎn)生了比現(xiàn)代多得多的門(門一級生物)，后來大部分滅絕”這一觀點(diǎn)的理論基礎(chǔ)。對許多人來說，“化石”一詞已并不生疏，因自然博物館里常陳列有化石?？扇魡柲慊窃鯓有纬傻?？它的科學(xué)意義何在？恐怕就較少有人會說得清楚了?；枪糯锼篮?，其遺體遺物或遺跡被埋藏在地層里，經(jīng)長期的石化作用，變成了像“石頭”狀的東西。一條古代的魚死了，尸體如果沒被別的動(dòng)物吃掉，也沒被湍急的水流沖毀，而正好遇上沉積環(huán)境，被泥沙一層層掩埋起來。十年，千年，至少幾萬年甚至幾億年，軟體部分腐爛了，鰭條等堅(jiān)硬部分，其有機(jī)質(zhì)逐步被無機(jī)質(zhì)（礦物質(zhì)）所置換，最后變成了化石?；耐庑芜€和原來骨骼一樣，但內(nèi)容已是礦物質(zhì)，所以分量就重多了?？梢栽偃ベI一只來，可一件化石損壞了，尤其是珍稀標(biāo)本，你可能一輩子再也找不到了。珍貴的化石不僅是出產(chǎn)國所有，它也是世界古生物學(xué)界的“財(cái)富”。德國的始祖鳥化石世界上許多國家都制有模型，用以展覽和對比研究。我國中國猿人第一個(gè)頭蓋骨標(biāo)本丟失后，50年來，世界許多古人類學(xué)家一直在注意尋找。凡從地層的巖石中挖出來的，能夠?yàn)槲覀兲峁╆P(guān)于古代生物的體形或構(gòu)造方面資料的東西，無論是直接的或比較間接的資料，都可稱為化石。煤無疑也是化石，甚至連古人類制造和使用的工具，也可歸為化石。顧名思義，是研究古代生物的科學(xué)。古代生物現(xiàn)已死亡，古生物學(xué)的研究是以化石為依據(jù)的?；锹癫卦诘貙永锏?，所以古生物學(xué)又與地質(zhì)學(xué)有聯(lián)系。它是一門介于生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)之間的科學(xué)。一位有作為的古生物學(xué)家，既要具備生物學(xué)的知識，也要具備地質(zhì)學(xué)的知識。古代生物是沒有國界的，各大洲可以互通，我們在研究本國出產(chǎn)的標(biāo)本時(shí)，務(wù)必了解其它國家出產(chǎn)的同類標(biāo)本。這就要求我們有一定外語基礎(chǔ)，并且多多益善。培養(yǎng)一位有為的古生物學(xué)家多不容易！經(jīng)常有人把古生物學(xué)和考古學(xué)混為一談，認(rèn)為凡是研究古代東西的學(xué)問統(tǒng)叫考古學(xué)。它倆各有自己研究的對象和范圍。古生物學(xué)研究的范圍是從地球上生命開始出現(xiàn)，到人類出現(xiàn)。生命出現(xiàn)之前的研究為天文學(xué)范圍，而進(jìn)入人類社會后則為考古學(xué)范圍。有時(shí)的確也沒有絕對界線。地球迄今大約已有45億年歷史了。為研究、敘述方便，地質(zhì)學(xué)家根據(jù)生物發(fā)展的不同階段，把地球的歷史劃分為好幾個(gè)代，紀(jì)下分世。代的名稱從古至今有太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。太古代歷時(shí)最長，約有20億年。當(dāng)時(shí)地球上還沒有生命，可能在該代末期，海洋里才開始出現(xiàn)藻類。元古代除藻類外，還發(fā)現(xiàn)有海綿的骨針，水母的印痕，放射蟲的矽質(zhì)骨骼等。到距今5億年前的古生代開始，生物才在地球上大量出現(xiàn)。古生代早期被稱為“海洋無脊椎動(dòng)物時(shí)代”?，F(xiàn)代無脊椎動(dòng)物的各大門類，海洋里幾乎都已有代表。到古生代中期，魚類已大為發(fā)展，泥盆紀(jì)被稱為“魚類時(shí)代”。泥盆紀(jì)晚期魚類上岸進(jìn)化為兩棲動(dòng)物。這個(gè)概念是在學(xué)校里學(xué)到的，出現(xiàn)在巖石之中，形成于數(shù)千年之前。但是仍有一定數(shù)量的化石無法通過地質(zhì)學(xué)或歷史學(xué)進(jìn)行理解認(rèn)識。比如：在加拿大北極地區(qū)的石灰石中發(fā)現(xiàn)一個(gè)人體手指的化石，其歷史可追溯至1-1億年前。在美國猶他州德耳塔地區(qū)頁巖沉淀層中發(fā)現(xiàn)一處人體足跡化石，可能是穿舊的涼鞋留下來的，其歷史可追溯至3-6億年前。相關(guān)事件一億年前的各種魚鳥等珍貴化石遍布在錦州市義縣的大定堡鄉(xiāng)境內(nèi)的馬鞍山內(nèi)。受利益的驅(qū)使當(dāng)?shù)卮迕窈屯獾氐牟环ㄖ皆诖松缴祥_鑿了數(shù)十個(gè)礦洞，錦州市和義縣的執(zhí)法部門采取聯(lián)合行動(dòng)，在近兩日將山上的44個(gè)非法礦井洞口全部炸毀。據(jù)省國土資源廳化石管理處工作人員介紹，這是我省首次對盜挖化石采井進(jìn)行爆破。馬鞍山方圓幾公里，山上有鱷魚、狼、鳥、植物和其他生物等化石數(shù)百種。在利益的驅(qū)動(dòng)下，山上盜挖化石的不法之徒相當(dāng)猖獗，不法之徒在山上開鑿礦井，對化石進(jìn)行破壞性的采挖。挖出化石后就非法變賣，而且有的直接賣給了走私分子，造成化石資源流失。據(jù)有關(guān)人員介紹，礦井一般深約二三十米，盜挖者們平時(shí)在山上輪流放哨，見到執(zhí)法者們馬上鉆進(jìn)洞內(nèi)和執(zhí)法者捉迷藏或者干脆撤離。引開執(zhí)法者。古生物學(xué)學(xué)術(shù)刊物。主要刊登46億年以來的地質(zhì)變化、生物演化和人類及其文化的發(fā)展。宣傳辯證唯物主義，普及本學(xué)科知識。主要介紹生物史、人類史和地球史等科普內(nèi)容和研究現(xiàn)狀，該刊發(fā)表了大量豐富多彩而且是文風(fēng)雋永的優(yōu)秀科普文章，涵蓋了地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容。為了更好地普及科學(xué)知識，還設(shè)有談天論地、考古探秘、人物春秋、奇石及書訊等欄目?；饔檬侵鸽S著沉積物變成巖石的成巖作用，埋藏在沉積物中的生物遺體而經(jīng)歷了物理作用和化學(xué)作用的改造，但是仍然保留著生物面貌及部分生物結(jié)構(gòu)的作用。礦物質(zhì)填充作用是指，某些無脊椎動(dòng)物貝殼或脊椎動(dòng)物骸骨中的有機(jī)物分解消失以后留下了中空的部分，在地層下被埋藏日久以后，溶解在地下水中的礦物質(zhì)（主要是碳酸鈣）往往在其孔隙中經(jīng)重結(jié)晶作用變成了較為致密、堅(jiān)實(shí)、并且增加了重量的實(shí)體化石。交替作用是指，生物硬體的組成物質(zhì)在埋藏情況下被逐漸溶解，再由外來礦物質(zhì)逐漸補(bǔ)充替代的過程。在這個(gè)過程中，如果溶解和交替速度相等，而且以分子相交換，就可以保存原來的細(xì)征結(jié)構(gòu)。如硅化木。常見的交替物質(zhì)有二氧化硅、方解石、白云石、黃鐵礦等，相應(yīng)的過程就可以叫做硅化、方解石化、白云石化和黃鐵礦化。升餾作用是指古生物遺體在被埋藏之后，不穩(wěn)定成分分解、可揮發(fā)物質(zhì)往往首先揮發(fā)消失，最后只留下碳質(zhì)薄膜而保存下來的過程。這個(gè)過程也稱為“炭化”。活化石是指一些與化石物種十分相近的現(xiàn)存物種，或是一些只從化石中了解到的生物被發(fā)現(xiàn)尚存在（最著名的例子是美洲鱟Limuluspolyphemus）?？铸埖盎欠浅Ｕ滟F的古生物化石，最早于1869年發(fā)現(xiàn)于法國南部普羅旺斯的白堊紀(jì)地層中，由于在全世界范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的恐龍蛋化石的數(shù)量不多。所見到的一般都是蛋的鈣質(zhì)外殼，極少發(fā)現(xiàn)保存有某種恐龍胚胎化石的蛋，很難判斷所發(fā)現(xiàn)的蛋化石是由哪類恐龍產(chǎn)