化石的形成與古生物學(xué)第1頁/共85頁化石fossil

保存在巖層中地質(zhì)歷史時(shí)期的生物遺體、生物活動(dòng)痕跡及生物成因的殘留有機(jī)物分子一、化石的定義第2頁/共85頁

化石區(qū)別于一般巖石在于：它與古生物相聯(lián)系，具有生物特征，如形狀、結(jié)構(gòu)、紋飾、有機(jī)化學(xué)組分等；或者具有生命活動(dòng)信息：生物遺跡、遺物、工具等

化石與一般巖石的區(qū)別第3頁/共85頁4

菊石化石舉例第4頁/共85頁73

植物化石第5頁/共85頁第6頁/共85頁化石群第7頁/共85頁微體化石第8頁/共85頁73

怪誕蟲及復(fù)原圖

第9頁/共85頁10

中華微綱蟲及復(fù)原圖

第10頁/共85頁在形態(tài)上看似與某些化石十分相似，但與生物或生物生命活動(dòng)無關(guān)稱為假化石假化石“

松枝石”“菊花石”第11頁/共85頁大化石macrofossil

肉眼下即能研究的化石

微體化石microfossil

肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定的儀器設(shè)備及通過一定的手段才能進(jìn)行研究的生物體或身體的微小部分

超微化石nannofossil

分子化石Molecularfossil

化石分類(體積大小分類)第12頁/共85頁§1.

化石的定義

§2.

化石的形成條件§3.化石的保存類型§4.化石的研究方法§5.化石的分類與命名§6.古生物學(xué)分類系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二章化石的形成與古生物學(xué)第13頁/共85頁73

14

古生物死亡埋藏石化發(fā)掘化石的形成過程:第14頁/共85頁1)生物本身的條件

2)生物死后的環(huán)境條件

3)埋藏條件

4)時(shí)間條件

5)成巖石化條件第15頁/共85頁生物具硬體部分（殼，骨骼，牙齒，鱗片，蛋）硬體多由礦物質(zhì)組成比較穩(wěn)定的是方解石、硅質(zhì)化合物、磷酸鈣等不太穩(wěn)定的是霰石、含鎂方解石有機(jī)質(zhì)硬體

如幾丁質(zhì)薄膜、角質(zhì)層、木質(zhì)纖維等生物本身的條件第16頁/共85頁生物死后所處的外界環(huán)境條件★物理?xiàng)l件如高能水動(dòng)力條件下生物尸體易被破壞

★化學(xué)條件如水體pH值小于7.8時(shí)，CaCO3易于溶解；氧化環(huán)境中有機(jī)質(zhì)易腐爛

★生物條件如食腐生物和細(xì)菌常破壞生物尸體

生物死后的環(huán)境條件第17頁/共85頁

與埋藏的沉積物性質(zhì)有關(guān)◆

圈閉較好的沉積物易于保存，如化學(xué)沉積物、生物成因的沉積物,具孔隙的沉積物中的古生物尸體易被破壞◆

一些特殊的沉積物還能保存生物軟體部分，如松脂、冰川凍土等

◆基底上的內(nèi)棲生物，以及一些表?xiàng)镆材芷茐某练e物內(nèi)的生物遺體

埋藏條件第18頁/共85頁

一些特殊的沉積物還能保存生物軟體部分，如松脂、瀝青湖、冰川凍土等第19頁/共85頁埋藏前的暴露時(shí)間及時(shí)埋藏有利于形成化石；埋藏后不被再挖掘出來；石化作用時(shí)間經(jīng)過較長(zhǎng)地質(zhì)歷史時(shí)間的石化作用；短暫、近期內(nèi)的生物埋藏不成為化石；

時(shí)間條件第20頁/共85頁

埋藏的尸體與周圍的沉積物一起，在漫長(zhǎng)的地史成巖過程中，逐步石化，形成巖石的一個(gè)部分

成巖石化條件第21頁/共85頁定義：埋藏在沉積物中的生物體，在成巖作用中經(jīng)過物理化學(xué)作用的改造而成為化石的過程

石化作用(petrifaction)的定義礦質(zhì)充填作用置換作用碳化作用第22頁/共85頁

在石化作用過程中，原來生物體組分被溶解，外來礦物質(zhì)充填，如硅化、鈣化、白云化、黃鐵礦化等。

如果溶解速度等于充填速度，原生物體的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以保存下來

如果溶解速度大于充填速度，則原來的微細(xì)結(jié)構(gòu)難以再現(xiàn)

置換作用

石化作用方式第23頁/共85頁硅化木

(新疆準(zhǔn)葛爾)第24頁/共85頁

生物硬體組織中的一些空隙，經(jīng)過石化作用被一些礦物質(zhì)沉淀充填，使得生物硬體變得致密和堅(jiān)硬

充填作用可發(fā)生在生物硬體結(jié)構(gòu)中，如貝殼的微孔、脊椎動(dòng)物的骨髓；也可以發(fā)生在生物硬體結(jié)構(gòu)之間，如有孔蟲的房室、珊瑚的隔壁之間礦質(zhì)充填作用

石化作用方式第25頁/共85頁礦質(zhì)充填作用-----腕足動(dòng)物

第26頁/共85頁73

27

生物遺體中不穩(wěn)定的成分分解和升餾揮發(fā)，僅留下較穩(wěn)定的碳質(zhì)薄膜保存為化石

通常是幾丁質(zhì)的生物體發(fā)生此石化作用，其幾丁質(zhì)成分(C15H26N2O10)為主的植物葉化石、筆石枝等經(jīng)碳化作用，H,N,O揮發(fā)，留下碳質(zhì)薄膜化石碳化作用

石化作用方式第27頁/共85頁

碳質(zhì)薄膜化石筆石植物化石第28頁/共85頁1、化石形成條件的嚴(yán)格，地史時(shí)期的生物只有極少部分保存成為化石2、現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的化石僅是巖層中保存成化石的一部分(包含超微化石、分子化石等）

由于上述二個(gè)因素、表明古生物記錄的不完備性。化石記錄不完備是古生物學(xué)中的基本事實(shí)，所以在研究古生物界的面貌及其發(fā)展規(guī)律時(shí)，必需考慮這個(gè)事實(shí)，避免做出片面結(jié)論。化石記錄的不完備性第29頁/共85頁

現(xiàn)今我們能夠在地層中觀察到的化石僅是各地史時(shí)期生存過的生物群中極小的一部分

現(xiàn)生生物：已記錄170多萬種，估計(jì)有500-1000多萬種

古生物：已記錄13萬多種，大量未知化石記錄的不完備性古生物化石僅是現(xiàn)代生物編目的8.7％第30頁/共85頁73

31

化石記錄的不完備性第31頁/共85頁73

32

第32頁/共85頁§1.

化石的定義

§2.

化石的形成條件

§3.化石的保存類型

§4.化石的研究方法§5.化石的分類與命名§6.古生物學(xué)分類系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二章化石的形成與古生物學(xué)第33頁/共85頁☆

實(shí)體化石

☆模鑄化石☆遺跡化石

☆化學(xué)化石

根據(jù)化石的保存特點(diǎn)，化石可分為4類：三、化石的保存類型第34頁/共85頁全部生物遺體或部分生物遺體的化石1、實(shí)體化石bodyfossil第35頁/共85頁實(shí)體化石(1)全部生物遺體的實(shí)體化石第36頁/共85頁73

37

部分生物遺體的實(shí)體化石實(shí)體化石(2)第37頁/共85頁73

38

部分生物遺體的實(shí)體化石實(shí)體化石(3)第38頁/共85頁bodyfossils第39頁/共85頁modeandcastfossil

保存在巖層中生物體的印模和鑄型（復(fù)鑄物）2、模鑄化石

印痕化石印模化石核化石鑄型化石根據(jù)化石與圍巖的關(guān)系分成4類：第40頁/共85頁

生物軟體在圍巖上留下的印痕印痕化石

云南澄江寒武紀(jì)軟體復(fù)原軟體印痕第41頁/共85頁73

42

印痕化石第42頁/共85頁中華微綱蟲印痕化石第43頁/共85頁moldfossil

生物硬體在圍巖表面上的印模

包括：外模、內(nèi)模、復(fù)合模2）印模化石

注意：印模化石上所反映的紋飾和構(gòu)造與生物體實(shí)際情況，正好凸凹方向相反。第44頁/共85頁73

45

外模externalmold

生物硬體外表面在圍巖上的印模

第45頁/共85頁73

46

內(nèi)模internalmold

生物硬體內(nèi)表面在圍巖上的印模

第46頁/共85頁復(fù)合模compositemold

內(nèi)模和外模重疊在一起的化石

第47頁/共85頁

生物硬體所包圍的內(nèi)部空間或生物硬體溶解后形成的空間，被沉積物充填固結(jié)形成的化石

內(nèi)核internalcore

外核externalcore3）核化石corefossil第48頁/共85頁73

49

核化石的形成過程內(nèi)核外核第49頁/共85頁

在形成外模和內(nèi)核后，原殼體被全部溶解，沉積物在溶解后的空間再次充填形成的化石4）鑄型化石castfossil

鑄型化石在大小、形態(tài)和表面裝飾等方面與原生物體一致，但內(nèi)部構(gòu)造完全不同。第50頁/共85頁73

51

鑄型化石的形成過程第51頁/共85頁

保存在巖層中古代生物活動(dòng)留下的痕跡和遺物遺跡化石ichnofossil足跡

行跡拖跡爬行跡停息跡潛穴第52頁/共85頁53

遺跡化石第53頁/共85頁73

54

遺跡化石第54頁/共85頁Tracefossils:tracesandremainsleftbyorganism’sactionthroughtime第55頁/共85頁淮南寒武系遺跡化石第56頁/共85頁淮南寒武系遺跡化石第57頁/共85頁淮南寒武系遺跡化石第58頁/共85頁73

59

遺跡化石對(duì)于研究生物的生活習(xí)性、生活方式及生活環(huán)境具有重要意義遺跡化石的意義第59頁/共85頁分子化石molecularfossil

分解后的古生物有機(jī)組分（如脂肪酸、氨基酸等）殘留在地層中形成的化石4、化學(xué)化石chemicalfossil有機(jī)質(zhì)軟體遭受破壞，但分解后的有機(jī)組分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可殘留在巖層中這些殘留物質(zhì)仍具有一定的有機(jī)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)。對(duì)探索生命起源、生物演化及生物成因的礦產(chǎn)探尋和開發(fā)具有重要意義。第60頁/共85頁73

實(shí)體化石

硬體軟體

模鑄化石

印痕化石印模化石（內(nèi)模外模復(fù)合模）

核化石（內(nèi)核外核）鑄型化石遺跡化石

痕跡遺物化學(xué)化石

分子化石化石的保存類型第61頁/共85頁§1.化石的定義§2.化石的形成條件§3.化石的保存類型§4.化石的研究方法

§5.化石的分類與命名§6.古生物學(xué)分類系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二章化石的形成與古生物學(xué)第62頁/共85頁1、化石標(biāo)本和樣品的野外采集2、化石標(biāo)本的揭露和分離3、化石的鑒定和記敘4、化石的照相、制圖和復(fù)原5、化石資料的分析與應(yīng)用第63頁/共85頁36

化石標(biāo)本和樣品的野外采集工具第64頁/共85頁化石標(biāo)本和樣品的

野外采集方法和技術(shù)示意圖第65頁/共85頁1、化石標(biāo)本和樣品的野外采集2、化石標(biāo)本的揭露和分離3、化石的鑒定和記敘4、化石的照相、制圖和復(fù)原5、化石資料的分析與應(yīng)用第66頁/共85頁§1.化石的定義§2.化石的形成條件§3.化石的保存類型§4.化石的研究方法§5.化石的分類與命名

§6.古生物學(xué)分類系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二章化石的形成與古生物學(xué)第67頁/共85頁界kingdom

門phylum

綱class

目order

科family

屬genus

種species輔助分類單位：亞sub-，超super-

生物分類單位

第68頁/共85頁

物種species是生物學(xué)中最基本的分類單位它不是人為的分類單元，是生物進(jìn)化中的客觀實(shí)體

現(xiàn)代生物學(xué)上的物種：由雜交可繁殖后代的一系列自然居群組成，物種之間是生殖隔離的。它們具有：共同的起源共同的形態(tài)特征

共同的地理區(qū)共同的生態(tài)環(huán)境

種間能育第69頁/共85頁

共同的形態(tài)特征構(gòu)成一定的居群具有一定的生態(tài)特征分布于一定的地理范圍古生物學(xué)中的物種鑒別標(biāo)志：第70頁/共85頁古生物的命名法則屬以上分類單元的命名采用單名法，其中第一個(gè)字母用大寫；屬名用斜體

Anthozoa（珊瑚綱）

Claraia（克氏蛤）

學(xué)名均采用拉丁文或拉丁化文字第71頁/共85頁種的命名用雙名法（均為斜體）屬名+種本名

屬名第一個(gè)字母大寫，種本名字母全部小寫Claraiaaurita（帶耳克氏蛤）亞種的命名用三名法（均為斜體）屬名+種本名+亞種名

屬名第一個(gè)字母大寫，種本名和亞種名字母全部小寫

Claraiaauritaminor（帶耳克氏蛤微小亞種）

第72頁/共85頁Animalia動(dòng)物界

Chordata脊索動(dòng)物門

Vertebrata脊椎動(dòng)物亞門

Mammalia哺乳綱

Primates靈長(zhǎng)目

Hominidae人科

Homo人

Homosapiens智人生物的名稱（例1）第73頁/共85頁Felistigris（虎）的3個(gè)地理亞種：Felistigrisaltaica東北虎Felistigrisamoyensis華南虎Felistigrissumatrae南亞虎生物的名稱（例2）第74頁/共85頁

為了便于查閱，各級(jí)正式學(xué)名之后要寫上命名者的姓氏和公元年號(hào)

學(xué)名+姓氏，年號(hào)

SquamulariagrandisChao,1929化石名稱的書寫形式第75頁/共85頁

生物的有效學(xué)名是符合國際動(dòng)物或植物命名法規(guī)所規(guī)定的最早正式刊出的名稱

同物異名：CyrtospiriferNalivkin,1918

SinospiriferGrabau,1931

CentrospiriferTien,1938異物同名:按同樣規(guī)則古生物的命名法則

---------優(yōu)先律：第76頁/共85頁sp.

—species未定種

如

Eumorphotissp.

sp.indet.

—speciesindeterminate不定種

如

Redlichiaspindet.cf.

—conformis相似種

或稱比較種如Claraiacf.wangi

gen.nov.

—genusnovum新屬（第一次發(fā)表時(shí)）

如Pseudoclaraiagen.nov.sp.nov.

—speciesnovum

新種（第一次發(fā)表時(shí)）

如Clarkinayinisp.nov.

化石常用的幾種縮寫詞和符號(hào)：第77頁/共85頁§1.化石的定義§2.化石的形成條件§3.化石的保存類型§4.化石的研究方法§5.化石的分類與命名§6.古生物學(xué)分類系統(tǒng)簡(jiǎn)介第二章化石的形成與古生物學(xué)第78頁/共85頁動(dòng)物界Animal

無脊椎動(dòng)物Invertebrate

脊椎動(dòng)物Vertebrate

植物界