它們是不同尋常的石頭，是研究地球歷史、生物發(fā)展史的重要見(jiàn)證。

遠(yuǎn)古生物死亡以后，被迅速掩埋在地下，皮肉很快腐爛消失，而骨、角、齒等硬體部分則在經(jīng)歷一番“石化作用”后，變成了石頭模樣。同時(shí)，這些硬體的原來(lái)成分也被后來(lái)的礦物質(zhì)所替換。這樣的古代生物遺骸被稱(chēng)為" 化石"。

遠(yuǎn)古生物能保存下來(lái)變成化石并被人發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)，可謂九牛一毛。有人估計(jì)，一萬(wàn)個(gè)生物死亡以后，大概只有一個(gè)能保存為化石。因此，每一塊化石都有自己不平凡的歷史。那么，形成化石需具備哪些條件呢？

聚居生活集體死亡

形成化石的首要條件是生物的大量死亡，而大量生物死亡的前提是大量生物聚居在一起。以珊瑚蟲(chóng)為例，它們集群生活，對(duì)于生活環(huán)境條件，比如海水的含鹽度、水溫和深度等，有大體一致的要求，如果這些基本生活條件發(fā)生改變，就有可能導(dǎo)致珊瑚蟲(chóng)的集體死亡。因此，對(duì)于珊瑚蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，形成化石的可能性就大一些。

再以哺乳動(dòng)物為例。當(dāng)它們生活的環(huán)境發(fā)生變化并令它們感到不適應(yīng)時(shí)，它們可以憑借善走的四肢逃離有死亡威脅的地方而去尋找適宜于生活的新處所；即使在逃亡途中大批死亡，但其數(shù)量與珊瑚蟲(chóng)相比仍然要少得多，一般不大會(huì)出現(xiàn)集體死亡。因此，對(duì)于哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)，形成化石的機(jī)會(huì)相對(duì)少得多。

由此可見(jiàn)，海洋中的一些無(wú)脊椎動(dòng)物、藻類(lèi)，特別是那些群體固著生活或底棲生活的生物，它們形成化石的機(jī)會(huì)較之陸上散居生活的動(dòng)物要多。在森林茂密地區(qū)，一旦自然環(huán)境出現(xiàn)劇變，植物大批死亡，成為化石的機(jī)會(huì)也極多。所以，在海洋環(huán)境里形成的地層中尋找化石比較容易，在含煤地層中尋找植物化石也不難。

迅速掩埋及時(shí)保存

形成化石的第二個(gè)條件是生物在死亡以后必須迅速掩埋，否則它們的遺體就會(huì)遭到其他動(dòng)物的噬食，或者氧化、腐爛。即使是堅(jiān)硬的貝殼、骨骼之類(lèi)，年長(zhǎng)月久，遭受風(fēng)化腐蝕，也會(huì)變成粉末，隨風(fēng)飛揚(yáng)或隨水漂流而消失。

那么，在自然界，怎樣才能做到迅速掩埋呢？這和地殼運(yùn)動(dòng)、生物死亡地點(diǎn)的地勢(shì)、水文等條件有一定的關(guān)系。比如，珊瑚蟲(chóng)集體死亡后，如果地面下降，珊瑚礁體就會(huì)沒(méi)于海底，并被新的沉積物不斷覆蓋。又比如，游動(dòng)生物死后，沉落水底，周?chē)丛炊鴣?lái)的泥沙將其埋蓋。水生動(dòng)物形成化石的理想處所是，臨近地區(qū)是地殼上升區(qū)，剝蝕作用強(qiáng)烈，有足夠的沉積物供應(yīng)，或者有較大的河流帶來(lái)大量沉積物。

陸生動(dòng)物的理想埋葬地是湖泊、沼澤、河漫灘、洞穴等，這些地方往往是陸生動(dòng)物的聚居地。動(dòng)物覓食飲水來(lái)到淤泥或流沙地帶，失足沉陷，新的沉積物不斷掩來(lái)，動(dòng)物尸體被迅速掩埋。距今1 億多年或6500 萬(wàn)年前，我國(guó)的山東東部、四川盆地、云南東北部等地區(qū)是持續(xù)沉降的大盆地，其中有好些湖泊，氣候炎熱，水草繁茂，成為草食性恐龍喜歡聚居的地方。后來(lái)，地殼發(fā)生變動(dòng)，自然條件改變，恐龍覆滅?？铸埖倪z體被掩埋在水底，又被盆地周?chē)某练e物不斷覆蓋。所以，這些地區(qū)是我國(guó)出產(chǎn)恐龍化石最豐富的地區(qū)。

硬體的優(yōu)越性

形成化石的第三個(gè)條件是生物本身的特點(diǎn)。當(dāng)被掩埋的生物遺體在地層內(nèi)受到氧化和熱力、壓力等的綜合作用時(shí)，有機(jī)體就會(huì)迅速分解、腐爛，最終揮發(fā)。所以，通常很難見(jiàn)到動(dòng)物的肌肉、毛發(fā)、皮膚等軟組織形成的化石，而絕大多數(shù)化石都是生物體的硬質(zhì)部分，諸如介殼、骨骼、牙齒、角、樹(shù)干、孢子、花粉等，其中有些含有相當(dāng)分量的無(wú)機(jī)物質(zhì)，不但不易腐爛分解，反而容易和外界的礦物質(zhì)起交替作用，從而加固其構(gòu)造。所以，常見(jiàn)的化石實(shí)際上指的是生物體的硬質(zhì)部分的化石。早期出現(xiàn)的低級(jí)生物，一般不具硬質(zhì)部分，縱然它們有億萬(wàn)遺體，最終只有極少數(shù)成為化石保存下來(lái)。后期出現(xiàn)的高等生物，大多具有硬質(zhì)部分，保存為化石的機(jī)會(huì)自然比較多。比如，我們所熟悉的恐龍化石，多是它們的骨骼；象類(lèi)化石，多是它們的牙齒和骨骼；河蚌化石，多是它們的介殼；三葉蟲(chóng)化石，多是它們的甲殼。

石化加固

形成化石的第四個(gè)條件是“石化”過(guò)程，也就是如何使一些本來(lái)并不十分堅(jiān)硬的生物遺體（即使是它們的硬質(zhì)部分）變成堅(jiān)如石頭的化石。這個(gè)過(guò)程基本上有兩類(lèi)：化學(xué)過(guò)程和物理過(guò)程。

所謂化學(xué)過(guò)程是指，在埋藏生物遺體的地層中，當(dāng)濃度較高的礦物質(zhì)水溶液( 主要是碳酸鈣溶液、二氧化硅溶液和黃鐵礦溶液) 流過(guò)生物遺體時(shí)，生物遺體的硬體部分的原來(lái)成分被地下水溶液中的礦物質(zhì)逐漸置換，久而久之變?yōu)閹缀跞碌牡V物成分，而硬體部分的形態(tài)特點(diǎn)，甚至內(nèi)部細(xì)微的紋理等則被完整地保存下來(lái)。最常見(jiàn)的有骨骼化石、貝殼化石及植物的莖干化石。

所謂物理過(guò)程是指，生物體的外形或殼體的花紋烙印在巖層上，或者生物體的殼體、骨骼等空隙被泥沙或其他礦物質(zhì)所充填。比如，在海灘泥涂、河灘或湖灘上，帶殼的動(dòng)物落在柔軟的泥沙層上，被新的沉積物覆蓋，遺體或遺跡被緊緊壓住，年深月久，灘地上就會(huì)印上動(dòng)物殼體的花紋、動(dòng)物的足跡等，最終成為化石。

當(dāng)然，化石的石化過(guò)程所需的時(shí)間是相當(dāng)久長(zhǎng)的，幾十萬(wàn)年、幾百萬(wàn)年往往還不夠。從生物死亡、埋葬到石化的整個(gè)過(guò)程中，自然界的各種不利因素時(shí)刻都有可能襲來(lái)，比如風(fēng)吹、雨淋、日曬、腐爛、風(fēng)化、沖刷、搬運(yùn)，以及地殼運(yùn)動(dòng)的反復(fù)等，都可以使化石在形成中途夭折。即使形成化石，被埋在地層中，也可能受到巖漿入侵發(fā)生變質(zhì)而化為烏有?？梢?jiàn)生物形成化石的機(jī)會(huì)是多么難得！