化石在地質(zhì)學(xué)上的意義
在地質(zhì)學(xué)上化石也有著重要的意義。①有些化石，其特征顯著、延續(xù)時間較短而分布范圍較廣,并且數(shù)量多而較易發(fā)現(xiàn),常常可以作為劃分對比地層的重要依據(jù)。這些化石被稱為標(biāo)準(zhǔn)化石；②不同的生物或生物組合中，有些對生活環(huán)境、生存的自然地理?xiàng)l件有較嚴(yán)格的要求。根據(jù)這些生物所形成的化石往往可以相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷出當(dāng)時各地的環(huán)境條件。這種化石被視為指相化石。以上兩種化石也可以籠統(tǒng)稱為標(biāo)志化石；③在地層學(xué)中可以用來作為劃分最小地層單位的生物帶的依據(jù)的化石稱為帶化石；④有些化石延續(xù)時間很長，被稱為持久化石，相關(guān)的生物叫做進(jìn)化緩慢型生物；⑤1933年中國學(xué)者馬廷英在前人對現(xiàn)代珊瑚工作的基礎(chǔ)上，首先提到古生代四射珊瑚外壁上有反映氣候季節(jié)變化的生長線。1963年美國古生物學(xué)家J.W.威爾斯根據(jù)古生代珊瑚的生長紋、生長帶的數(shù)目，計算出當(dāng)時一年的天數(shù)和每天的小時數(shù)，和一年的月數(shù)等。這些化石被人們稱為古生物鐘或化石鐘。
在某些被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)化石的生物類別或?qū)?、種，有時常出人意料地，在其大量出現(xiàn)前或認(rèn)為已絕滅后，出現(xiàn)于較古老或較新地質(zhì)時代的地層中，前者被稱為前驅(qū)，而后者被稱為孑遺。這是一對通用詞，而不是一個科學(xué)名詞，只一般的表示了某些生物種類在其同類繁榮前或絕滅后而超前出現(xiàn)或拖后絕滅的事實(shí)，但也有時卻只是表示古生物學(xué)家當(dāng)時的認(rèn)識水平，或由于化石記錄保存的不完整性或由于工作和研究程度不夠而產(chǎn)生的錯覺。例如，直到20世紀(jì)中葉通常認(rèn)為正筆石類在志留紀(jì)末已經(jīng)絕滅，當(dāng)人們在個別地點(diǎn)的泥盆紀(jì)地層中偶然發(fā)現(xiàn)了極少量的單筆石類化石時，這些單筆石類就被稱為孑遺。但是60年代以來，在世界各地普遍發(fā)現(xiàn)泥盆紀(jì)單筆石類化石，這就從根本上改變了人們對正筆石類在志留紀(jì)末已絕滅的結(jié)論，泥盆紀(jì)的單筆石類再也不稱為孑遺了?？梢哉J(rèn)為，在地史上的某一時期，曾大量繁殖并廣泛分布的某一生物門類，在其主體部分絕滅后，僅有極少量的生物分布于某些局限地區(qū)叫做孑遺。例如三葉蟲曾被認(rèn)為在古生代末已經(jīng)全部絕滅了，不過近年卻在個別地區(qū)的三疊紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)了三葉蟲化石。目前這些三葉蟲可以被稱為孑遺。中國的大熊貓、四不象都可以叫做孑遺。
在以化石來推斷古環(huán)境和劃分對比地層時，必須注意的一個問題是排除次生化石的干擾。次生化石或稱衍生化石，指化石形成后，由于地質(zhì)營力作用，把這些化石從地層中剝離出，再次沉積到較新地質(zhì)時代的沉積物中，然后與較新地質(zhì)時代的生物遺體一起固結(jié)成巖。這就時常造成地質(zhì)學(xué)家或古生物學(xué)家的困惑。也有相反的情況,在較新地質(zhì)時代如第三紀(jì)和第四紀(jì)土狀堆積中,常有現(xiàn)代嚙齒動物的洞穴，并有其死亡后的遺骨。如果再經(jīng)歷千百萬年，經(jīng)固結(jié)成巖石，它們也會形成化石，這在某種意義上也屬于次生化石之例。在古喀斯特地區(qū)也有這種情況出現(xiàn)。
在用化石推斷環(huán)境或地層年代時，常因化石保存的完整程度及化石種類等諸多因素的影響，而不能輕易作出判斷，如大象的門齒就對斷定年代、判斷環(huán)境等起不了很大作用，因?yàn)閺闹行率赖礁率?，大約2000多萬年時間內(nèi)的許多象類都有大象牙，其大象牙隨年齡而增大，到第四紀(jì)在北方的猛犸象與南方的印度象等都生有類似的大象牙。如果發(fā)現(xiàn)象的臼齒化石，而且保存完好，其確定地質(zhì)年代的作用就比較大。對于任何一種化石的意義，只有通過專家的判斷和實(shí)踐的驗(yàn)證才能最終確定。
