一、古生物化石定义
保存在地壳的岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。简单的说，化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。
二、古生物化石的种类
化石一般可分为尸体化石、遗迹化石和化学化石三类；根据生物门类化石可分为动物化石、植物化石和微体化石；按保存特点可分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。
三、古生物化石形成的基本条件
1、有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石。
2、生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分地被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。
3、生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。
虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过，但只有少数生物留下了化石。即使生物变成化石的条件即使都满足了，仍然还有其它原因使其不能变成化石。例如，很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉，或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中，但由于岩石经历了强烈的物理变化，如褶皱、断裂或熔化，这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩，而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。
古生物化石形成过程
1、生物死亡后被迅速掩埋起来，免遭食腐动物的吞食和自然力破坏。
2、生物的皮肤和肌肉慢慢腐烂，只留下不被腐烂的骨骼。
3、在胶结成岩过程中，骨骼本身也被矿物质取代，最终得以石化。
4、含有生物化石的岩层经后期地壳运动，表层岩石被风化剥蚀，使化石暴露于地表。
总之，化石的获得是一件困难的事，尤其是脊椎动物的化石更加难得。我们知道，化石是由生物有机体经过化石作用形成的。比如脊椎动物，一般死后尸体就会被其他动物吃掉或腐烂，骨骼也会分离和分解。在多数情况下，只是慢慢地在地表上消失，不会留下任何痕迹。但在极少数情况下，动物死后很快被泥沙埋藏没能够保存很长时间而不发生分离和分解。化石的石化过程相当复杂，包括诸多化学和物理过程。可能没有人会想象到化石形成的概率有多少：也许不到百万分之一。动物化石，尤其是保存完好的化石是很难得的。
古生物化石的种类及划分方法
从其保存特点看，可大致分为四类：实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。
1、实体化石
指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。原来的生物在特别适宜的情况下，避开了空气的氧化和细菌的腐蚀，其硬体和软体可以比较完整的保存而无显著的变化。例如猛犸象（第四纪冰期西伯利亚冻土层中于1901年发现，25000年以前，不仅骨骼完整，连皮、毛、血肉，甚至胃中食物都保存完整）。
2、模铸化石
就是生物遗体在地层或围岩中留下的印模或复铸物。第一类是印痕，即生物遗体陷落在底层所留下的印迹，遗体往往遭受破坏，但这种印迹却反映该生物体的主要特征。第二类是印模化石，包括外模和内模两种，外模是遗体坚硬部分（如贝壳）的外表印在围岩上的痕迹，它能够反映原来生物外表形态及构造；内模指壳体的内面轮廓构造印在围岩上的痕迹，能够反映生物硬体的内部形态及构造特征。第三类叫做核，上面提到的贝壳内的泥沙充填物称为内核，它的表面就是内模，内核的形状大小和壳内空间的性状大小相等，是反映壳内面构造的实体。第四类是铸型，当贝壳埋在沉积物中，已经形成外模及内核后，壳质全被溶解，而又被另一种矿质填入，象工艺铸成的一样，使填入物保存贝壳的原形及大小，这样就形成了铸型。
3、遗迹化石
指保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。遗迹化石中最重要的是足迹，此外还有节肢动物的爬痕，掘穴，钻孔以及生活在滨海地带的舌形贝所构成的潜穴，均可形成遗迹化石。
4、化学化石
古代生物的遗体有的虽被破坏，未保存下来，但组成生物的有机成分经分解后形成的各种有机物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在岩层中，这种视之无形，但它具有一定的化学分子结构足以证明过去生物的存在的化石称为化学化石。
化石的鉴定方法及常用工具
确定化石的分类阶元和名称。化石是古生物学的研究对象。化石大多是古代生物的遗体、遗迹或遗物，如硬体组织、身体局部印痕、某些器官及排泄物等经过石化作用的产物。一般仅保存其形态特征。所以，古生物化石的鉴定是以形态为主要依据。在有些门类中，高级分类阶元是按自然系统划分的，而低级的分类，无法按照自然系统进行，就要依据化石的种类、形态等进行鉴别，定立一些形态或器官的种、属，甚至科，如：牙形刺、植物孢粉、足迹等。
各门类古生物化石的具体鉴定方法不尽相同，但一般都要经过下述步骤：①熟悉标本外部形态和内部构造，对大化石的细微构造或微体化石，一般需要借助实体镜、显微镜或电子显微镜进行观察。有时要将化石做连续切片,以便于了解其内部构造特征;②利用所具有的知识并查阅有关文献,确定较大的分类阶元,一般定到科；③利用检索表、图版等文献资料， 将标本进一步检索到属、种；④选择有代表性的种群标本或典型的单个标本进行特征描记，度量各种性状要素及照相。
鉴定化石标本时，主要借助某一类别或某一地层层位中发现的化石的有关专著，并查阅专著出版后发表的有关论文。鉴定人员在进行正确、全面的资料查阅对比后，发现所要鉴定的化石与文献中所描记的某一生物化石完全相同，就可以将该化石归在同一名称之下。如果没有发现相同的特征记述，就可以这批标本为基础，建立新种、新属等新的分类，并给予适当的名称。建立新种的标本称为模式标本，据以命名一个属的种，称为模式种(或属形种、属型)。同样，还有模式属等。
由于种以种群为单位生活，其中存在着连续的个体变异。然而模式标本往往只是某个物种首次发现的标本，不一定全面地反映该种的特征。在这个概念指导下，没有一个个体是种群性状的“典型”。在鉴定物种时，要尽可能多地、全面地采集标本，使得这些标本能大体反映真正种群的总面貌，然后，用各种统计方法来区分种间变异和种群内变异，从而达到鉴定物种的目的。
标本鉴定以后，要进行记述。一个古生物种的完备记述，按顺序包括下列各项：学名、图版、同异名录、模式(种群)标本的编号和保存地点、鉴定要点、描述、度量及其他数据资料讨论、产地和层位。
研究古生物化石的意义
化石的研究涉及到两大类不同的学科，即地质学和生物学。在地质学中，化石的研究是历史地质学、古生物学、古地理学（历史构造学、断代史）中不可缺少的组成部分，通过化石的研究，我们可以了解到古气候、古地理、古生态环境，还能对地层层序进行时间上的定位；在生物学中，古生物学是类群生物学科中的一个重要分支，其中的化石研究是其唯一的对象，通过研究（包括传统的古生物化石分类描述和现代的电镜超微化石研究），对生命的起源、生物的进化、环境对生物的影响及生物的分类系统等都有着十分重大的意义。
生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境，适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境，例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境；陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究，就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外，生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志，如贝壳岩反映海滨环境，生物岩礁反映低纬度暖海环境，泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。
化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的，各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系，从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。
古生物化石的价值
1、 巨大的经济价值
大家知道，《侏罗纪公园》以最现代的手法表现古生物及其生存环境而大发其财。无独有偶，中国科学院的著名刊物《化石》杂志2000年第一期载文说：“郝秀荣收集并被命名为‘娇小辽西鸟’的一块化石，作为标本通过中科院在国外展出时，曾有人想出资2亿美金收藏。”据中科院董枝明教授讲：国际上规定走私的东西不能研究，不能收购，如果一块鸟化石走私到国外能卖1万美金的话，经海关批准出去能卖5 万美金。这是保守的估计。1998年在《化石》杂志发表文章的一位记者估计，孔子鸟的身价涨到了“一只鸟一幢楼”的地步。还有另外的经济价值，2000年5 月末6月初参加世界第五届古鸟类大会的中外科学家到朝阳看地层，食宿费均自理，朝阳人收到了由古生物化石吸引来的第一笔大宗的外汇。有人提出了“化石经济”概念，认为化石已经走向市场，形势又是非走向市场不可。历史发展到今天，化石有了一种新作用，那就是把化石当作一种奇石来买卖，因此，化石经济时代的到来是不可避免的。（参见《化石》杂志2000年第2 期）目前，朝阳市从事化石产业的人数尚未统计，由化石而致富的人为数也不少（走私化石而发财的人不在此列）。只要走出去，既传播了文化，又赚回钞票，把生意做到国外去。
2、 巨大的科学价值
古生物化石是鉴定和对比地层、了解地球历史的重要根据，是研究动物与人类起源、发展历史及其规律的珍贵材料，也是群众学习并认识自然和人类历史及其发展规律、建立唯物主义世界观的实物资料。丰富多彩的化石证明了地球上千姿百态的一切生命，都不是什么神创造的，而是单细胞生命出现以后，经过长期的演化而形成的。不仅如此，它还能给我们展示一幅史前时期生物历史的画卷，给人以知识，给人以大自然美的享受。科学技术部徐冠华副部长说：辽西（朝阳）热河生物群既有地域优势，又有科技优势，是有所作为的领域。古生物化石是研究动植物生活习性、繁殖方式及当时的生态环境实物证据。它是古地理、古气候、地球的演变、生物的进化的鉴证。它能对地球上生物的大批死亡、灭绝事件的研究提供罕见的实体及实地。
3、稀缺的旅游资源
化石具有知识性、文化性、观赏性和趣味性，化石产地具有异地性，所以化石和化石产地都是旅游资源。化石和化石产地可以单独构成风景名胜区，也可以成为其它风景名胜区的组成部分。《中国旅游大全》和《中国名胜词典》列举了94处化石旅游名胜，有的是产地，有的是遗址，有的是博物馆， 有的是自然保护区，朝阳将是第95处。大多数人都有强烈的求知欲望和对奥秘的探索要求，化石名胜恰好能不同程度地满足这
些愿望和要求，所以化石和化石产地对游人有吸引力。
在我国流失海外的1000多个恐龙蛋化石中，仅有三枚是价值连城的胚胎化石，它们在美国每只价值25万美元。而德国曾经为寻回自己的国宝始祖鸟化石的出价是每件500万马克。
专家指出，古生物化石还有比经济价值更重要的科学价值。
古生物化石还具有重要的美学观赏价值。有些特殊、特形化石其本身或经加工具有极高的美学欣赏价值和收藏价值，因此，在一定意义上，它也是一种重要的旅游资源和旅游商品资源。
此外，某些古生物化石具有重要的药学价值。在特定地质环境保存的古生物化石如某些特殊脊椎化石及其混合物具有重要的医用价值。
人类对化石的认识过程
化石的英文名为“fos-sil”,来源于拉丁词“fossilis”,是从动词“fodere"变来的，有挖出、掘出之义。早在远古时期，希腊的希波利图斯曾引用色诺芬尼的论著，认为在距岸很远的山上发现的海生动物遗迹是当时动物陷入泥中留下，后来凝固下来的。同时,在中国写于春秋之末或战国初期（约公元前 5世纪）的《山海经》中就有关于龙骨的记载。在此后的一段时间里，把龙骨看成与蛇蜕相似的龙蜕，把骨化石与传说中的生物联系了起来。至公元11世纪宋的苏颂在《图经本草》中，明确指出龙骨并不是龙蜕，而是龙死后的遗体的骨、角、齿等硬的部分。
在这一时期中国的著作中关于硅化木及其他化石的记载已屡见不鲜。从这些记述中可以明显看出,一些中国学者已经把这些化石与现代生物相比较，而且试图用来推断古气候了。不过他们对于化石的形成还不很清楚。这一时期对化石的认识应以沈括为代表。《梦溪笔谈》卷21第17则:“近岁延州……土下得竹笋……悉化为石。……延素无竹,此……不知何代物。无乃旷古以前,地卑气湿而宜竹邪?婺州金华山……核桃、芦根、鱼、蟹之类,皆有成石者……。”再如同卷第11则有:“遵太行而北,山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨，今东距海已近千里。”沈括的记载与化石密切相关，以现代古生物学观点分析，可以看出：其一，太行山崖间的螺蚌壳，显系古生代地层中的腕足动物或软体动物化石。其二，浙江婺州金华属地即今之浙江省中偏西部地区，该地中生代地层中发现了多种植物和鱼、虾化石。至于第三点,经中国古生物学家考释,可能是一种已绝灭的节蕨类化石──新芦木。类似记载在这一时期的其他书籍中亦常可见到，如颜真卿的《麻姑仙坛记》记有“高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”。朱熹说：“尝见高山有螺蚌壳，或生石中。此石即旧日之土，螺蚌即水中之物。”再如从汉晋到唐宋期间，多次记载了湖南湘乡的鱼化石等。同时，龙骨、龙齿、石燕、石蟹、石蛇（可能是腹足类化石）等一直作为药用。蝙蝠石、直角石、鱼化石等作为装饰品一直被利用着。
在欧洲，列奥纳多·达·芬奇于1508年首先提出化石是曾经活着的动植物的遗体。与其同时代的一些科学家将“fossil”用于泛指石头、矿物、器物等各种采集品，当然，其中包括着真正的化石。如德国医生G.鲍尔着眼于这些化石为什么是石质的，以及注意它们有无药用价值。瑞士医生兼博物学家C.格斯纳虽将化石与现代生物对比，但基于当时生物学知识水平而受到一定限制。此外，意大利医生、地质学家G.弗拉卡斯托罗和法国作家、制陶师B.帕利西都曾发现过双壳类、腹足类和鱼骨的化石。
丹麦地质学家和解剖学家N.斯泰诺基于他对诸多地质现象的详细观察于1667年写出了有关“舌形石”（即鲨鱼牙齿化石）的文章（未出版）。斯泰诺提出化石是古代有机体的遗骸，细心研究化石有可能解释各种地质事件编年史的看法。关于化石的一个著名的插曲也发生在这个时期，作为狂热宗教徒的自然科学家J.J.朔伊希策将1726年瑞士埃宁根中新世湖相沉积褐煤层中的蝾螈化石视为《圣经》中大洪水时期有罪的俗人的遗骸，订名为 Homo diluvii testis(洪水证人)。这一错误直到1811年才由G.居维叶予以纠正。在其1812年出版的4卷本巨著的第四卷第十五篇论文中指出这一化石不是“人”而是一种盲螈 (Proteus)。直到1837年才由另外学者正式订名为朔氏大蝾螈。
在欧洲，自W.史密斯、C.莱尔，尤其是C.R.达尔文以后，对于化石的认识逐渐深入而达到作为现代科学的古生物学的研究水平。
在中国，由于长期的封建小农经济和以尊孔读经为主导的科举制度等诸多因素的影响而使古代科学技术的萌芽逐渐泯灭。对于化石的再认识也是19世纪中叶以后，作为现代科学的一部分由西欧传入中国，或由西欧经日本再传入中国的。
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