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  化石(Fossil)來源於拉丁文"fossilis",意思是“挖掘”。

  化石化作用(fossilized)是指隨著沉積物變成岩石的成岩作用,埋藏在沉積物中的生物遺體而經歷了物理作用和化學作用的改造,但是仍然保留著生物面貌及部分生物結構的作用。  化石化作用有三種方式:礦物質填充作用、交替作用和升餾作用。

  礦物質填充作用是指,某些無脊椎動物貝殼或脊椎動物骸骨中的有機物分解消失以後留下了中空的部分,在地層下被埋藏日久以後,溶解在地下水中的礦物質(主要是碳酸鈣)往往在其孔隙中經再結晶作用變成了較為緻密、堅實、並且增加了重量的實體化石。

  交替作用是指,生物硬體的組成物質在埋藏情況下被逐漸溶解,再由外來礦物質逐漸補充替代的過程。在這個過程中,如果溶解和交替速度相等,而且以分子相交換,就可以儲存原來的細徵結構。如矽化木。常見的交替物質有二氧化矽、瑪瑙、方解石、碳酸鈣、蛋白石、白雲石、黃鐵礦、氧化鐵...等,相應的過程就可以叫做矽化、瑪瑙化、方解石化、炭酸鈣化、蛋白石化、白雲石化和黃鐵礦化、氧化鐵化。

  升餾作用是指古生物遺體在被埋藏之後,不穩定成分分解、可揮發物質往往首先揮發消失,最後只留下碳質薄膜而儲存下來的過程。這個過程也稱為“炭化”。

  地層中的化石按其儲存特點可分為實體化石、模鑄化石、遺蹟化石和化學化石4大類。

  實體化石是由古生物遺體本身的全部或部分(特別是硬體部分)儲存下來而形成的化石。  在能夠避開空氣氧化作用和細菌腐蝕作用的特別適宜的情況下,有些生物的遺體能夠比較完好地儲存而沒有顯著的變化。如西伯利亞凍土中發現的第四紀猛獁象、波蘭發現的迄今所知的最完整的脊椎動物化石——1萬年前落入瀝青湖的披毛犀、以及樹脂化石(參見琥珀)。  不過,這種沒有經過顯著化石化作用或只是有一些輕微變化的生物遺體是很少被發現的。絕大多數的生物化石僅僅保留的是其硬體部分,而且都經歷了不同程度的化石化作用。

  模鑄化石是古生物遺體留在岩層或圍巖中的印痕和復鑄物。根據與圍巖的關係被分為5種型別:印痕化石、印模化石、模核化石、鑄型化石和複合模化石。

  遺蹟化石是指保留在岩層中的古生物生活時的活動痕跡及其遺物。  古生物的遺物又可以稱為遺物化石。  常見的遺蹟化石有以下幾種:  遺物化石主要有動物的排洩物(糞化石)或卵(蛋化石)。古人類在各個發展時期製造和使用的工具及其它各種文化遺物也都屬於遺物化石。

  化學化石是指在某種特定的條件下,古生物遺體沒有儲存下來,但組成生物的有機成分分解後形成的氨基酸、脂肪酸等有機物卻仍然保留在岩層裡。

  

  示相化石(facies fossil),又稱指相化石(Index fossils),是能夠反映生物生活環境特徵的化石。不同的自然地理環境,生活著不同的生物組合,也沉積著不同的沉積物,形成不同的沉積相,如海相、陸相、<unk>湖相等。不同沉積相所含的化石組合也不相同,而生物對其生活環境變化的反映遠較沉積物明顯,是自然地理環境最好的指示者。如現代的珊瑚、腕足類、棘皮動物等都是隻生活在海洋中的生物,如果在地層中找到這類化石,也就可以推斷含有這些化石的地層是在海洋中形成的海相地層。

  活化石是指一些與化石物種十分相近的現存物種,或是一些只從化石中瞭解到的生物被發現尚存在(最著名的例子是美洲鱟"Limulus polyphemus")。  舌形貝、鱟(又稱“馬蹄蟹”)、水杉、銀杏等都是活化石。
化石是存留在岩石中的古生物遺體、遺物或生活痕跡,最常見的是骸骨和貝殼等。研究化石可以瞭解生物的演化並能幫助確定地層的年代。儲存在地殼的岩石中的古動物或古植物的遺體或表明有遺體存在的證據都謂之化石。從太古宙(34億年前)至全新世(1萬年前)之間都有化石出現。