化石是来自地质历史的珍贵礼物：保存在地壳中的古代生物的迹象和遗迹。这个词起源于拉丁语，来源于fossilis，意思是“挖出来的”，这仍然是我们称之为化石的关键属性。大多数人，当他们想到化石、动物的骨架或植物的叶子和木材时，都会变成石头。但是地质学家有一个更复杂的观点。

不同种类的化石

化石可以包括古代遗骸，即古代生命的真实身体。这些可能发生在冰冻的冰川或极地永久冻土中。它们可能是在洞穴和盐层中发现的干燥、木乃伊化的遗骸。它们可以在地质时期保存在琥珀卵石中。它们可以被密封在致密的粘土层中。它们是理想的化石，与作为生物的时代相比几乎没有变化。但它们非常罕见。

身体化石或矿化生物——恐龙骨骼、石化木材和其他类似的东西——是最著名的化石。这些甚至包括条件合适的微生物和花粉粒（微体化石，而不是大型化石）。它们构成了化石图片库的大部分。身体化石在许多地方很常见，但在地球上，作为一个整体，它们相当罕见。

古代生物的足迹、巢穴、洞穴和粪便是另一类遗迹化石或遗迹化石。它们异常罕见，但遗迹化石具有特殊价值，因为它们是生物体行为的遗迹。

最后，还有化学化石或化学化石，这些遗迹仅仅由岩石中发现的有机化合物或蛋白质组成。大多数书都忽略了这一点，但石油和煤炭，也被称为化石燃料，是化学化石的巨大而广泛的例子。化学化石在保存完好的沉积岩的科学研究中也很重要。例如，在现代树叶上发现的蜡状化合物在古代岩石中被发现，有助于显示这些生物何时进化。

什么变成化石？

如果化石是被挖掘出来的东西，那么它们必须从能够被掩埋的东西开始。但是，如果你环顾四周，被掩埋的东西几乎不会长久。土壤是一种活性的活的混合物，在其中死去的动植物被分解和回收。为了逃避这一轮的崩溃，这个生物必须在死后不久被掩埋，并从氧气中带走。

然而，当地质学家说“很快”，这可能意味着几年。骨头、贝壳和木头等坚硬的部分在大多数情况下都会变成化石。但即便如此，它们也需要特殊的环境才能得以保存。通常，它们必须很快地埋在粘土或其他细沉积物中。要保存皮肤和其他软组织需要更为罕见的条件，例如水化学的突然变化或矿化细菌的分解。

尽管如此，还是发现了一些令人惊奇的化石：1亿年前的菊石，珍珠母的珍珠层，中新世岩石完整的叶子，呈现出秋天的颜色；寒武纪水母，5亿年前的两细胞胚胎。有少数几个特殊的地方，在那里，地球已经足够温和，可以大量保存这些东西；它们被称为lagerstätten。

化石是如何形成的

一旦被掩埋，有机遗迹将进入一个漫长而复杂的过程，通过这个过程，它们的物质将转变为化石形式。对这一过程的研究称为埋藏术。它与成岩作用研究重叠，成岩作用是将沉积物转化为岩石的一系列过程。

一些化石在深埋的高温和压力下以碳膜的形式保存下来。在很大程度上，这就是形成煤层的原因。

许多化石，特别是年轻岩石中的贝壳，在地下水中经历了一些再结晶。在其他地方，它们的物质被溶解，留下开阔的空间（一个模子），用周围的矿物或地下流体（形成铸件）重新填充。

真正的石化作用（或石化作用）是指化石的原始物质被另一种矿物轻轻地完全取代。结果可以是逼真的，或者，如果替代品是玛瑙或蛋白石，则是壮观的。

发掘化石

即使经过地质时期的保存，化石也很难从地面上取回。自然过程破坏它们，主要是变形的热和压力。当主岩在较温和的成岩条件下再结晶时，它们也可能消失。而影响许多沉积岩的断裂和褶皱可能会毁掉它们可能包含的大部分化石。

化石因保存它们的岩石的侵蚀而暴露出来。但是，在几千年的时间里，可能需要揭开化石骨架从一端到另一端的面纱，第一部分会破碎成沙子。完整标本的稀有性是为什么像霸王龙这样的大型化石的发现会成为头条新闻。

除了在正确的阶段发现化石所需的运气之外，还需要高超的技能和实践。从气动锤子到牙签等工具都被用来从珍贵的化石材料中去除石质基质，这使得所有的化石拆解工作都是值得的。