化石Fossil

化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或生活痕迹，最常见的是骸骨和贝壳等。研究化石可以了解生物的演化并能帮助确定地层的年代。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。从太古宙（34亿年前）至全新世（1万年前）之间都有化石出现。

简单地说，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。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。

其实有很长一段时间，化石作用被认定是单纯的“石化”，后来人类才逐渐了解化石形成的原理。这是一种非常复杂的过程，是生物、物理、化学三种现象的结合。而化石的形成，需要一些特殊条件：第一，死去的有机体被迅速埋在沙土、淤泥或河泥中而没有分解。海底和湖底是非常有利的环境，草原和沙漠也不错。其次，此生物不曾腐坏，而由矿物逐渐取代该生物体的有机物质。最后，化石若要保存几百万年不变，必须在石化后，不再经历任何地质变动。

词源

化石（Fossil）来源于拉丁文fossilis，意思是“挖掘”。

形成

化石化作用（fossilized）是指随着沉积物变成岩石的成岩作用，埋藏在沉积物中的生物遗体而经历了物理作用和化学作用的改造，但是仍然保留着生物面貌及部分生物结构的作用。

化石化作用有三种方式：矿物质填充作用、交替作用和升馏作用。

矿物质填充作用

矿物质填充作用是指，某些无脊椎动物贝壳或脊椎动物骸骨中的有机物分解消失以后留下了中空的部分，在地层下被埋藏日久以后，溶解在地下水中的矿物质（主要是碳酸钙）往往在其孔隙中经再结晶作用变成了较为致密、坚实、并且增加了重量的实体化石。

交替作用

交替作用是指，生物硬体的组成物质在埋藏情况下被逐渐溶解，再由外来矿物质逐渐补充替代的过程。在这个过程中，如果溶解和交替速度相等，而且以分子相交换，就可以保存原来的细征结构。如硅化木。常见的交替物质有二氧化硅、玛瑙、方解石、碳酸钙、蛋白石、白云石、黄铁矿、氧化铁...等，相应的过程就可以叫做硅化、玛瑙化、方解石化、炭酸钙化、蛋白石化、白云石化和黄铁矿化、氧化铁化。

升馏作用

升馏作用是指古生物遗体在被埋藏之后，不稳定成分分解、可挥发物质往往首先挥发消失，最后只留下碳质薄膜而保存下来的过程。这个过程也称为“炭化”。