化石纸
(1)生物体最初的组成(2)它生活的地方(3)生物体死后影响其残余的力量。大多数古生物学家认为，生物遗骸的保存有四种形式，每种形式都取决于生物遗骸的成分或它们所经历的变化。生物原本柔软的部分只有被埋在能防止其柔软部分分解的介质中才能保存下来。这种介质包括冻土或冰、富含石油的土壤和琥珀。当一个生物在非常干燥的条件下变成木乃伊时，它还能保留身体原有的柔软部分。这种情况一般只发生在干旱地区或沙漠地区，遗体不会被野生动物吃掉。也许最著名的动物软体化石保存在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的苔原上发现了大量冷冻的长毛猛犸象遗骸——一种已经灭绝的大象。其中一些庞然大物已经被埋藏了25000年。当冻土融化时，猛犸象的遗骸就露出来了。还有一些尸体保存的很差。当它们暴露在外时，它们的肉被狗吃掉，象牙被象牙商转卖。猛犸象的皮毛现在在许多博物馆展出，其中一些博物馆将猛犸象的肉或肌肉保存在乙醇中。在波兰东部的含油土壤中也发现了生物身体的柔软部分，那里有保存完好的灭绝犀牛的鼻角、前腿和部分皮肤。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴和火山口发现了天然的地懒木乃伊。这里极度干燥的沙漠气候可以使动物的所有软组织在腐烂前脱水，可以保存一些皮肤、毛发、肌腱、爪子等。生物变成化石的一种更有趣、更不寻常的方式是将它们保存在琥珀中。古老的昆虫可以被一些针叶树分泌的粘液捕获。当松节油变硬并进一步变成琥珀时，昆虫就呆在里面了。有些昆虫和蜘蛛保存得非常好，甚至可以在显微镜下研究它们的细毛和肌肉组织。虽然生物软组织的保存形成了一些有趣而惊人的化石，但这种方式形成的化石却比较少见。古生物学家经常研究保存在岩石中的化石。生物体上的硬组织也可以保存下来。几乎所有的植物和动物都有一些坚硬的部分，如蛤蜊、牡蛎或蜗牛；脊椎动物的牙齿和骨骼；螃蟹的壳和植物的木质组织可以变成化石。因为生物的坚硬部分是由能抵抗风化和化学作用的物质构成的，所以这类化石分布很广。蛤蜊、蜗牛和珊瑚等无脊椎动物的外壳是由方解石(碳酸钙)构成的，它们中的许多都保留了下来，几乎没有或没有发生物理变化。脊椎动物的骨骼和牙齿以及许多无脊椎动物的外骨骼都含有磷酸钙。因为这种化合物非常抗风化，所以很多由磷酸盐组成的物质也可以保存下来，比如保存完好的一颗鱼牙。二氧化硅制成的骨骼也有这种特性。微体化石的硅质部分和一些海绵通过硅化作用成为化石。其他生物有几丁质(一种类似指甲的物质)，节肢动物等生物的几丁质外骨骼可以成为化石。由于其化学成分和掩埋方式，这种物质以碳膜的形式保存下来。碳化(或蒸馏)发生在生物掩埋后缓慢腐烂的过程中。在分解过程中，有机物逐渐失去气体和液体成分，只剩下碳质薄膜。这种碳化和煤的形成是一样的。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。在许多地方，植物、鱼类和无脊椎动物都以这种方式保存了它们的化石。一些碳膜精确地记录了这些生物最细微的结构。化石也可以通过矿化和石化保存下来。当矿化的地下水在生物坚硬部分所在的空间沉积矿物质时，生物坚硬部分变得更加坚硬，更耐风化。常见的矿物有方解石、硅石和各种铁化合物。所谓置换或矿化，就是生物体坚硬的部分被地下水溶解，而其他物质在腾出的位置沉淀的过程。一些移位化石的原始结构被移位的矿物破坏了。不仅动植物的遗骸可以形成化石，表明它们曾经存在过的证据或痕迹也可以形成化石。遗迹化石可以提供关于这种生物特征的大量信息。很多生物的贝壳、骨头、树叶等部分都可以以公模母模的形式保存下来。如果在沉积物硬化和岩石化之前将贝壳压入海底，其外部特征将被压印(阴模)。如果阴模后来被另一种物质填充，就形成了阳模。阳模可以显示壳体的原始外部特征。外阴模表现生物体硬部的外部特征，内阴模表现生物体硬部的内部特征。一些动物以标记、印迹、脚印、洞和洞的形式留下了它们存在的证据。例如，脚印不仅可以表明动物的种类，还可以提供环境信息。恐龙的足迹化石不仅揭示了它的脚的大小和形状，还提供了它的长度和重量的线索。有脚印的岩石还可以帮助确定恐龙生存的环境条件。世界上最著名的恐龙足迹化石是在美国得克萨斯州萨默维尔县罗斯镇附近的帕卢斯河床白垩纪晚期石灰岩中发现的，距今约1.1亿年。带有恐龙足迹的大型石灰岩板已经被运送到世界各地的博物馆，成为这种巨大爬行动物的无声证据。无脊椎动物也会留下痕迹。它们可以在许多砂岩和石灰岩矿床的表面找到。无脊椎动物的踪迹从简单的踪迹到螃蟹和其他爬行动物的洞穴都有。这些足迹为这些生物的移动方式和它们的生活环境提供了证据。洞穴是动物在地下，用木头、石头和其他能打洞的物质做成的管状或圆形的洞，用于躲藏和觅食。如果后来填充了精细的物质，可能会保存下来。偶尔，在充满洞穴的沉积物中可以找到逃出洞穴的动物的遗骸。蠕虫、节肢动物、软体动物和其他动物可以呆在柔软海底的洞穴里。一些软体动物，如海难，一种钻木头的蛤蜊，和Litho-domus，一种钻钻石的蛤蜊，经常可以找到它们的洞穴化石和钻孔化石。在已知最古老的化石中，有一种管状结构，被认为是蠕虫的洞穴。这种管状结构存在于许多最古老的砂岩中。钻孔是一些动物为了觅食、依附和隐藏而挖的洞。钻孔经常出现在化石外壳、木头和其他生物的化石上。钻孔也是一种化石。像钻蜗牛这样的内食性动物可以在其他动物的壳上钻洞，吃掉它们柔软的部分。许多古老的软体动物可以在它们的壳上看到整齐的孔，看起来像钻蜗牛。化石对于追溯动物和植物的发展和进化是有用的，因为较老的岩石中的化石通常是原始和简单的，而较新的岩石中的类似物种的化石是复杂和先进的。一些化石作为环境的指示器很有价值。例如，造礁珊瑚似乎总是生活在与今天相似的条件下。因此，如果地质学家发现珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋葬的地方，那么有理由认为这些含有珊瑚的岩石是在温暖且相当浅的海洋中形成的。这使得勾勒出史前时期海洋的位置和范围成为可能。珊瑚礁化石的存在还可以指示古水体的深度、温度、底部状况和盐度。化石更重要的用途是用于对比——确定几个岩层之间的密切关系。通过对比或比较各种地层中所含的特征化石，地质学家可以确定某一特定地区某些地质构造的分布。有些化石在地质历史上存在时间很短，但在地理上分布很广。这种化石被称为指示化石。因为这种化石通常只与某个时代的岩石一起诞生，所以在对比中特别有用。微体化石作为石油地质学家的指示化石特别有用。微古生物学家(研究微古生物学的学者)通过清洗钻孔获得的岩心，分离出微小的化石，然后在显微镜下进行研究。通过研究这些微小的古生物遗迹获得的数据，对于判断地下岩层的年代和石油储藏的可能性非常有价值。微体化石对世界油田的重要性，从一些含油层系以一些关键的有孔虫属命名可见一斑。其他微体化石，如介形虫、孢子和花粉，也用于识别世界其他许多地方的地下岩层。尽管植物化石对指示气候非常有用，但它们对地层对比并不十分可靠。植物化石提供了许多关于整个地质时代植物进化的信息。