揭秘地球化石的奇妙形成过程：你了解多少？

09-25

化石是保存在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹，最常见的是骨头与贝壳等。我们在参观博物馆的时候看到的恐龙骨架、硅化木、琥珀、印在石头上的狼鳍鱼、昆虫等等，都是化石。化石是我们了解地球历史的直接证据。那么，这些化石是怎么形成的？

琥珀

首先，化石最常见的形成过程是，远古生物死亡后，被沉积物掩埋，经过石化作用形成。生物在死亡后，其软体部分容易腐烂，或者被其它动物（天敌）吃掉，或者被细菌分解，仅留下骨骼等质地较硬的部分。因此，常见的动物化石以骨架形式保存，植物化石常见根茎或者碳化后的叶片网膜。

化石的形成过程

除了上述保存方式外，还有其他特异埋藏形成的化石。这类化石甚至可以保存动物的完整个体，例如：琥珀。

第一类是细粒沉积物突然掩埋，以寒武纪时期保存的澄江动物群为代表。澄江动物群生活于约5.4亿年前的海洋中，主要是无脊椎动物，即生物个体基本上为软体。通常情况下，软体化石很难保存下来形成化石。但是澄江动物群形成于一个特异埋藏的环境中。它们的形成过程是这样的：寒武纪时期的云南澄江一带还是一片汪洋大海，海洋里面生活了很多无脊椎动物；海洋大陆架斜坡堆积了很多极为细粒的粘土，某一天，这些堆积的粘土就像泥石流滑坡一样，突然滑塌下来，把周围的无脊椎动物掩埋了。这些细粒的粘土迅速包裹掩埋了海洋中的软体动物，使得他们能够完整地保存下来，最终经过成岩作用，形成了现今挖掘出来的澄江动物群化石。

恐龙化石

第二类是火山喷发影响的沉积，以热河生物群为典型。笔者研究生阶段以来即进行热河生物群的研究。当笔者第一次到辽宁西部四合屯化石博物馆参观的时候，即震撼于这些保存精美的化石。它们保存在火山灰含量很高的湖相泥页岩中，这些页岩也被称为纸片状页岩，揭开一层层薄薄的页岩，可以各类保存得像照片一样的栩栩如生的化石，包括：带羽毛的恐龙（被誉为恐龙与鸟类的中间环节）、辽宁古果（又称为最早的被子植物）、孔子鸟（早期鸟类）、早期哺乳动物、各类昆虫、植物等等，非常壮观。实地参观剖面，可以看到，这些纸片状页岩之间，还有夹有火山灰、火山岩等。证明当时热河生物群保存的时候，有火山活动的影响。于是，地质学家们还原了当时的沉积环境，大约1.3-1.1亿年前，辽宁西部及其周边分布有众多星罗棋布的湖泊，那里生活了恐龙、鸟类等众多生物。那时候，火山喷发频繁。每次火山喷发，会产生有毒气体，将天上的鸟类、湖里的鱼类等等全部毒死，掉落在湖底，随之飘落的火山灰和湖泊粘土将这些生物掩埋，火山灰隔绝了空气，避免了这些生物的迅速腐烂。经过万年的地质作用，这些一层一层被火山灰掩埋的生物，最终保存为今天精美的化石。

热河生物群—狼鳍鱼

热河生物群—鸟类

第三类是琥珀，以缅甸琥珀为代表。远古时期的热带雨林非常繁盛，有一些树木种类，例如松树等，能够分泌粘度很高的树脂。有些昆虫、植物叶片等，非常容易被松脂粘住、包裹起来，随后被沙泥掩埋起来形成化石。被树脂包裹住的生物能够较好地与外界隔绝，避免了被细菌分解，因而能够完整地保存下来。这些琥珀犹如时间胶囊一样，将亿万年前的世界冻结起来，留给了后世了解过去的绝佳窗口。

琥珀的形成

第四类是冰川冻土的封存，以西伯利亚第四纪猛犸象为代表。猛犸象，又名毛象（长毛象），是一种适应寒冷气候的动物。曾经是世界上最大的象之一，其中草原猛犸体重可达12吨。身高体壮，有粗壮的腿，脚生四趾，头特别大，在其嘴部长出一对弯曲的大门牙。最后一批猛犸象大约于公元前2000年灭绝，曾是石器时代人类重要的狩猎对象，在欧洲的许多洞穴遗址的洞壁上，可以看到早期人类绘制的它的图像，这种动物一直存活到一万年以前，在阿拉斯加和西伯利亚的冻土和冰层里，不止一次发现冷冻的尸体。被冰川和冻土封存的猛犸象，犹如巨大的冰箱一样，延缓了猛犸象肉体的腐烂，使之得以保存下来。