化石是古代生物的遗骸和遗迹,这些遗骸和遗迹绝大多数在地下经钙质等充填、交替作用而石化了。但有极少数没有石化,如琥珀中的昆虫和冻土中的猛犸象等。更有少数古代生物的子子孙孙延续至今,如我国银杏、水杉、澳州鸭嘴兽、舌形贝(俗称海豆芽)等,人们称其为活化石。通过化石研究,可以了解地球上的生物是如何进化而来;可以追索地球的古气候、古地理、古环境的变化,进而推测哪些地方有沉积矿,如铁矿、煤矿、石油、各类盐矿等等。很多化石质地晶莹美丽,深受人们喜爱,特别是受到遍布世界各地的自然历史博物馆的青睐,有些化石已成无价之宝。
我国是著名的文明古国,不仅有最古老的化石,而且每个时代的化石都很丰富,特别是还出产一些极其重要的化石。我国又是世界上由最多板块拼合成的国家,在不同的板块常有不同的化石群。但对于初学者,这茫茫大地何处可见化石?见到化石又如何去识别它?
地球已有46亿年历史,地球上最古老的仅具原核细胞的细菌化石,距今已有38亿年。但从那时至寒武纪(距今5.4亿年)前的30多亿年问,地球条件很恶劣,生物进化非常缓慢,且数量大多很少,所以到距今13亿年时,才出现具有核细胞的藻类,到距今7亿年时才出现多细胞无硬壳的动物。总之,在这一漫长时期,仅有细胞、藻类、古孢子、疑源类等化石,它们都很小,且要用盐酸、冰醋酸,甚至王水(最强的酸)才能把它们从泥岩、砂岩、磷灰岩中分离出来,并在显微镜、电子显微镜下放大千倍、甚至万倍才能看清。当然,有些蠕虫、海棉、叠层石藻类肉眼也可见,后者甚至可形成巨大礁体。
但从寒武纪开始,生物进入快速发展阶段。在早古生代(寒武纪、奥陶纪至志留纪,距今5.4亿一3 9亿年的1.5亿年间),海里突然出现大量有外壳和骨骼的动物.如软舌螺、单板类、腹足类(螺丝)、腕足类、三叶虫、头足类、笔石、双壳(蚌壳)类、珊瑚、苔藓、牙形类、介形类、几丁虫、鱼类……且每一大类都有许许多多属种,有些个体数量巨大,演化很快。因而在不同时期均形成大量不同的化石。绝大多数化石肉眼可见,如牙形类、软舌螺、几丁虫等需经酸处理等方法并在显微镜下才能看清。到了晚古生代(泥盆纪、石炭纪至二叠纪,距今3.9亿~2.2亿年的1.7亿年间),海里生物仍很繁盛,但由于陆地扩大,植物、螺丝、蚌壳、鱼类等先后开始登陆,植物由最初矮小、纤细、茎叶不分逐渐发展成巨大乔木并形成森林。昆虫也随植物登陆而出现了。鱼类则进化成两栖类、爬行类。早期植物、鱼类、两栖类、爬行类、昆虫等化石很罕见,故很珍贵。到了中生代(三叠纪、侏罗纪至白垩纪,距今2.2亿一0.6亿的1.6亿年间),随着陆地进一步扩大和生物进化,地球迎来了裸子植物和恐龙时代,鸟类在后期也出现了。到了新生代(第三纪至第四纪,距今0.6万~l万年的近6 000万年间),地球终于出现了与现今差不多的被子植物和哺乳动物统治的新时代。特别是第四纪人类的出现,地球进入了崭新的世纪。恐龙、鸟类及人类化石都是很珍贵的,尤其是人类化石。闻名于世的云南元谋人,仅找到2个门牙而已;欧洲最著名的德国海得堡人,也仅见一个颌骨。
由此可见,不同时期的沉积岩中有不同化石。因此要寻找化石,首先要弄清岩层的大致时代,在古生代地层出露的地方,是不可能找到恐龙化石的。时代清楚了,还得分是海相地层还是陆相地层.在陆相地层分布的地方也不可能找到海相的化石。找到化石层了。要顺着地层耐心寻找。山上的地层都暴露出来了,故容易寻找,而在平地由于地层常被厚厚的近代的粘土、砂所覆盖,所以只有挖开这些沉积物后,才能找到地层中的化石。
至于采到或见到而自己不认识的化石,一定要请地质人员鉴定,以免漏掉珍贵和有研究价值的化石。因为化石种类实在太多了,即使是专家也只能知其中一部分而已。而且目前所找到的化石,仅为地层中化石的1%一3%,所以每年都会有许多新发现。特别是涉及一些重要化石,如恐龙、鸟类、人类等的化石,采集时要非常小心,且需采前照相,采时要用石膏固定和保护……故应由专业人员发掘。如我国辽宁金牛山有一头骨化石,发现时已碎成100多片,科研人员只好把它们连土一并小心翼翼带到北京,并请中科院古脊椎动物与古人类研究所的高级技师和专家帮助,经半年多的紧张工作,才把它们并合在一起,于是东北地区早期智人被发现了。闻名于世的南京猿人也是在汤山镇领导见到葫芦洞中有一些骨头时,无意中请中科院南京地质古生物研究所的专家去看看有没有用处,后在专家的指点下才发现的,现她已成为国宝珍藏。而在文化大革命期间,南京东郊麒麟门一农民曾在山坡上挖到一头骨化石。它与石头连在一起,甚感好奇,于是请别的农民也看了,大家均认为是不吉利的东西,最后把它砸碎丢了,就这样一个可能是无价之宝的化石便毁于一旦。类似情况也发生在1991年溧水县一采石场。专家们在痛心疾首此类事件时,深感普及一些基本的古生物知识,对于我们这样一个国家确实太需要了。
作者:中国科学院南京地质古生物研究所研究员 许汉奎