化石Fossil

鍾廣吉

(Chung, Kuang-Jyi)

「化石」此名詞在「古生物學」、「地史學」和「地層學」中常出現；與礦物和岩石同是地層或岩體內重要的材料，此項材料與生物關係很密切。於沈積岩中出現的頻率較高，而於火山灰質的火成岩與低度變質的變質岩中也有出現的機會。

(一)、定義：

依美國地質學會(American Geological Institute)1972年出版的地質學詞彙定義，認為化石是任何植物或動物的遺骸(Remains)、遺跡(Trace)或印痕(Imprint)於過去的地質時間經由自然作用被保存於地殼者；依此定義化石具有下列特性：

1.化石是動物或植物的遺骸、遺跡或印痕，即表示必先有動物或植物的存在。

2.化石的形成必須是自然的作用而非人為，若為生物死亡再經由人力將其掩埋於地表內，則不能算是此定義下的化石。

3.必須經歷一段地質時間的作用，一般地質時代較6,000年前年輕者，稱為亞化石(Subfossil)。

(二)、化石在地質學中的重要性：

化石在地質學研究工作上的重要性可歸納成下列3項：

1.作為對比地層的指標(Indicators)

在一相同的沈積盆地內或有限的距離內有相同化石群的地層可以被認為是相同的地層。此觀念可用圖1來說明。

2.指示過去生命的記錄

生物有一定的演化順序，例如四射珊瑚存在於古生代和中生代，六射珊瑚存在於中生代和新生代，因此若地層中含有四射珊瑚和六射珊瑚，即指示該地層為中生代，若僅有四射珊瑚則為古生代，若僅有六射珊瑚則為新生代。

地史學中常認為出現三葉蟲的地層為古生代，出現紡綞蟲化石的地層為古生代的石炭二疊紀。出現菊石和箭石的地層為中生代，出現恐龍化石的地層為中生代，出現哺乳動物的化石為新生代，此均為化石指示過去生命記錄的利用。 此類可以指示地層時代的化石，稱為指準化石(Index Fossils)。

3.指示過去生活的環境條件

生物各有一定的生存環境和生存方法，珊瑚為底棲固著於近岸的淺海區，含此化石的地層即原沉積環境屬於近岸的淺海環境；紡綞蟲狀似紡綞或橄欖，適宜滾動，因此被認為生存於潮汐頻繁的海岸環境；菊石和箭石為可以自由游泳的海中生物，含此化石之地層可以認為當時是處於開闊海域環境(Open sea)。此類化石稱為示相化石(Faces Fossils)。

參考資料

＊ Gary, M., McAfee, Jr.R. and Wolf, C.C. (1972) Glossary of Geology, American Geological Institute, 805pp.＊ Moore, R.C., Lalicker, C.G. and Fischer, A.G. (1952) Invertebrate fossils, McGraw-Hill Book ComPany, Inc., 766pp.

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圖1 化石作為地層的指標

圖2 地層中的生物遺骸

圖3 密集的扇貝化石

圖4 完整的海膽化石

圖5 密集的海膽化石