化石在地質學上的意義

2020-12-08 騰訊網

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在地質學上化石有著重要的意義。

有些化石，其特徵顯著、延續時間較短而分布範圍較廣,並且數量多而較易發現,常常可以作為劃分對比地層的重要依據。這些化石被稱為標準化石；

不同的生物或生物組合中，有些對生活環境、生存的自然地理條件有較嚴格的要求。根據這些生物所形成的化石往往可以相當準確地推斷出當時各地的環境條件。這種化石被視為指相化石。以上兩種化石也可以籠統稱為標誌化石；

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稱為帶化石；

有些化石延續時間很長，被稱為持久化石，相關的生物叫做進化緩慢型生物；

1933年中國學者馬廷英在前人對現代珊瑚工作的基礎上，首先提到古生代四射珊瑚外壁上有反映氣候季節變化的生長線。

1963年美國古生物學家J.W.威爾斯根據古生代珊瑚的生長紋、生長帶的數目，計算出當時一年的天數和每天的小時數，和一年的月數等。這些化石被人們稱為古生物鐘或化石鐘。

在某些被認為是標準化石的生物類別或屬、種，有時常出人意料地，在其大量出現前或認為已絕滅後，出現於較古老或較新地質時代的地層中，前者被稱為前驅，而後者被稱為孑遺。這是一對通用詞，而不是一個科學名詞，只一般的表示了某些生物種類在其同類繁榮前或絕滅後而超前出現或拖後絕滅的事實，但也有時卻只是表示古生物學家當時的認識水平，或由於化石記錄保存的不完整性或由於工作和研究程度不夠而產生的錯覺。

例如，直到20世紀中葉通常認為正筆石類在志留紀末已經絕滅，當人們在個別地點的泥盆紀地層中偶然發現了極少量的單筆石類化石時，這些單筆石類就被稱為孑遺。但是60年代以來，在世界各地普遍發現泥盆紀單筆石類化石，這就從根本上改變了人們對正筆石類在志留紀末已絕滅的結論，泥盆紀的單筆石類再也不稱為孑遺了。可以認為，在地史上的某一時期，曾大量繁殖並廣泛分布的某一生物門類，在其主體部分絕滅後，僅有極少量的生物分布於某些局限地區叫做孑遺。例如三葉蟲曾被認為在古生代末已經全部絕滅了，不過近年卻在個別地區的三疊紀地層中發現了三葉蟲化石。目前這些三葉蟲可以被稱為孑遺。中國的大熊貓、四不象都可以叫做孑遺。

在以化石來推斷古環境和劃分對比地層時，必須注意的一個問題是排除次生化石的幹擾。次生化石或稱衍生化石，指化石形成後，由於地質營力作用，把這些化石從地層中剝離出，再次沉積到較新地質時代的沉積物中，然後與較新地質時代的生物遺體一起固結成巖。這就時常造成地質學家或古生物學家的困惑。也有相反的情況,在較新地質時代如第三紀和第四紀土狀堆積中,常有現代齧齒動物的洞穴，並有其死亡後的遺骨。如果再經歷千百萬年，經固結成巖石，它們也會形成化石，這在某種意義上也屬於次生化石之例。在古喀斯特地區也有這種情況出現。

在用化石推斷環境或地層年代時，常因化石保存的完整程度及化石種類等諸多因素的影響，而不能輕易作出判斷，如大象的門齒就對斷定年代、判斷環境等起不了很大作用，因為從中新世到更新世，大約2000多萬年時間內的許多象類都有大象牙，其大象牙隨年齡而增大，到第四紀在北方的猛獁象與南方的印度象等都生有類似的大象牙。如果發現象的臼齒化石，而且保存完好，其確定地質年代的作用就比較大。對於任何一種化石的意義，只有通過專家的判斷和實踐的驗證才能最終確定。

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