化石保存条件和野外考察讲解上篇

周立红

化石保存条件和野外考察讲解上篇

化石的形成需满足生物硬体保存、快速掩埋、长期地质作用三大核心条件，发现则多集中在沉积岩地层及古生物活动频繁的区域。

化石形成过程是生物死亡后，其遗体（如贝壳、骨骼）或遗迹（如足迹、粪便）需被泥沙、火山灰等物质快速掩埋（高压高压无氧的环境下被迅速掩埋），生命体避免被风化、分解或动物破坏；随后在漫长的地质年代里，遗体中的有机物逐渐被地下水的矿物质（如碳酸钙、二氧化硅等）替换，发生矿化作用，最终形成与原物形态一致的化石；部分情况下，生物遗体的空腔被矿物质填充，会形成铸模化石。发现地点：化石多在沉积岩（如页岩、砂岩、石灰岩）中被发现，这类岩石由沉积物压实固结而成，更利于保存化石；此外，古河床、湖泊遗址、火山灰覆盖区以及因地壳运动抬升的古海洋地层，也是化石的常见发现地。

我们去凌源野外考察化石为例从几个方面着手：

一、 先讲凌源化石特色

各位伙伴您知道我们现在所处的凌源，是热河生物群的核心腹地，这里的化石不仅种类丰富，更以保存极致完好闻名，甚至能看到羽毛、皮毛、胃容物等软组织痕迹。接下来，我们就结合眼前的地层，聊聊它能“留住”亿万年古生物的核心原因。

二、 核心原因讲解

1. 最关键：火山驱动的快速埋藏（核心要点）

中生代这里火山活动频繁，生物死亡后，火山灰、凝灰岩会快速覆盖其遗体，相当于给古生物做了“瞬时封存”，隔绝氧气和食腐生物，从根源避免遗体分解。

2. 最特殊：湖相缺氧的还原环境

我们脚下的地层都是湖相沉积形成的，湖底缺氧且为还原环境，抑制微生物活动，不仅能保存骨骼、贝壳等硬体，还能留存羽毛、皮肤这类脆弱的软组织。

3. 最牢固：火山矿物的加固作用

火山灰中富含硅质、钙质等矿物质，在漫长石化过程中，会慢慢替换生物硬体，形成硅化、钙化化石，让化石硬度提升，抵抗后期风化侵蚀。

4. 最持久：稳定地层+人为保护

这里的义县组地层连续完整，地质构造活动少，化石层未受严重扰动；加之过去地处偏远，人类干扰少，如今又有专属保护区，进一步守住了这些“亿年瑰宝”。

三、现场观察是哪类化石

大家可以观察眼前的岩层，这些带有细密纹路的凝灰岩，哪是砂岩砾岩再到页岩中找寻化石。发现页岩就是当年的火山沉积层，也是化石的“天然保护层”。

凌源化石的完好，不是单一原因造成的，而是快速埋藏+缺氧环境+矿物加固+双重保护的叠加效应，这也是它成为全球古生物研究热点的核心底气。

从化石分类中学习常见化石类型辨别小技巧

1. 实体化石（生物硬体）

这类化石保留了生物硬体的原始形态，比如贝壳、骨骼、牙齿。辨别时看形状是否规则且具有生物结构，例如贝壳化石有清晰的纹路和瓣状结构，骨骼化石有骨节、骨髓腔的痕迹，摸起来质地坚硬，和周围岩石的纹理、颜色有明显区别。

2. 模铸化石

分为印痕、印模、铸型三种。印痕化石是生物软体压在沉积物上的痕迹，比如植物叶片的纹路、动物的皮肤印记，特点是只有凹陷或凸起的轮廓，没有硬体结构；印模化石是生物硬体在岩石上留下的模子，外模是硬体外表面的形状，内模是硬体内部的空腔形状；铸型化石是空腔被矿物质填充后形成的，和原生物硬体大小、形状完全一致。

3. 遗迹化石

不是生物本身，而是生物活动的痕迹，比如足迹、爬痕、钻孔、粪便化石。辨别时看是否有规律的轨迹或特殊形状，例如恐龙足迹是成对出现的凹陷，形状和动物的脚爪对应；粪便化石多呈椭圆形或圆柱形，表面可能有纹路，和岩石的层理结构不同。

4. 化学化石

这类化石看不到形态，是生物遗体分解后留下的有机化学成分（如氨基酸、脂肪酸），需要借助专业仪器检测，新手很难直接辨别，野外看到的大概率不是这类。

接下来我们可以近距离观察岩层中的化石碎片，大家不妨找找，看看能不能发现狼鳍鱼的鳞片痕迹，也可以结合我们刚才说的原因，想想这些化石当年是怎么被“封存”下来的。