什么是化石？化石是如何形成的？

    化石这个词指代各种各样的自然遗物。一般来说，化石是指保存在地球地壳材料中的任何远古动植物生活遗迹。但是大多数人在谈论化石时，指的只是其中一个特定的小部分——那些保留了动植物形状的化石，而构成其身体的有机质已经消失了。这些可以追溯到史前时期的令人惊奇的残留物是通过动态的地质过程非常缓慢地形成的。
    在大多数情况下，化石形成过程始于植物或动物死亡后迅速被沉积物所覆盖的时候，这个过程通常发生在水体底部。松散的沉积物可以保护遗体不被自然环境、细菌和其他能够造成风化和腐烂的外力所破坏。这就减缓了腐烂过程，从而使得一些残体（在大多数情况下，只有骨头或贝壳等坚硬材料）能够保存数千年。在此期间，沉积层不断地聚集在骨头上。这些沉积层最终变成了坚硬的固体岩石。
    在这种坚硬岩石层形成之后的某个时间，水通过岩石渗漏下来，冲刷掉保存下来的残体。因为上面的岩石坚硬且致密，所以它不会落到被冲走的残体原先所在的空隙中去。这些空隙就形成了动物的天然模具，完美地保存了最初的残体形状。
    在某些情况下，渗滤下来的水会把矿物带入模子中。这些矿物发生硬化，从而形成了原有形状的天然铸件。就像艺术家可以通过向模具中填注石膏从而制作出雕刻铸件一样。所有最初的有机物质都消失了，但是大自然留下了动植物残体的精确矿物复制品。在没有矿物填充模子的情况下，古生物学家可以自己进行填充，制造人造铸件。
    当然，这只是对化石形成场景的一个假想——大自然还可能通过其他各种方式来形成化石。例如，大量的史前昆虫是形成了琥珀化石。如果昆虫被树木分泌出来的树液包入其中，就会发生这种化石形成过程。像水体底部的沉积物一样，树液材料也可以保护昆虫不会腐烂，并且最终硬化。焦油坑、沼泽、流沙和火山灰中也会发现动物化石。
    另一种有趣的化石类型是硅化木。硅化木一般在树木落入河中并浸满水后，再被泥浆、灰烬、淤泥和其他材料掩埋时形成。火山灰里存在的硅石等矿物质会渗入树木，并填充木头细胞内的微小孔隙。这一过程改变了木头的整个成分，使它变成了石质材料，同时保留了它最初的结构。硅化木中矿物的多样性使之形成了各种令人惊叹的鲜艳色彩。
    除了动植物残体变成的化石，古生物学家还研究动物的足印和形迹化石，甚至动物的粪便化石（称为粪化石）。这些化石对我们非常有启示，因为它们揭示了史前动物的迁徙规律以及它们以什么为食。
    化石记录（世界化石全收集）对于我们了解地球的历史至关重要。化石可以告诉我们在史前时代曾经存在过哪些动植物，它们生活在何处。化石还帮助我们了解这些动植物的存在时间。根据化石在地壳层中的位置，古生物学家可以确定哪些动物的生存年代更早，以及哪些动物生活在同一时代。
    利用碳年代测定法，古生物学家有时可以估计出化石的年龄。该测定法可以提供发现化石的岩石层的年龄，从而帮助科学家推断这个岩石层的所有其他物质的年代。如果没有化石，那么我们对地球早期历史就不会有更加完整的了解。