化石是怎么由骨头变成石头的？科学解释下！

简单地说，化石是动、植物死亡后被埋藏于地下，经过地质作用所变成

的石头。但这一些石头保留了动、植物的形状特征，古生物学家们便是根据

这些特征，确定出它们是何种动植物。若是动物，则还要运用解剖学的原理，

勾画出它们的骨骼，补充上它们的肌肉和皮肤，便画出了它们的体形图或雕

塑成模型了。

在地球历史中存在过的生物之所以能够保存成为化石，要有生物本身和

地质环境双方面的条件。首先生物本身必须具有一定的硬体，如无脊椎动物

中各种贝壳、脊椎动物的骨骼等，它们是由无机物组成的硬体，与皮肉、内

脏等软组织相比，不易遭受氧化或腐烂而消失，因此成为化石的可能性较大。

而那些软组织易遭氧化和腐烂，成为化石的可能性就小得多，这就是为什么

大多数化石都是骨骼和贝壳的原因。第二个条件是生物死后要有它们被迅速

埋葬起来的地质环境。如海洋和湖泊中，泥沙沉积迅速的地方，生物保存为

化石的机会就多，否则即使生物有硬体，如果死后长期暴露在地表或泡于水

中不被泥沙所掩埋，也会被风化作用破坏或其它动物吞食，不能形成化石。

另外，还需要指出的是，一些无机物的形态类似生物形状（如海底锰结核、

树枝状痕迹等），但它们并不是化石，因为它们不是生物；而现代才被泥沙

埋藏的生物遗体，如动物，即便皮肉烂掉，仅有白色的骨头，也不能称为化

石，必须经过沉积物形成岩石的过程，使骨头也变得坚硬如石，这才能叫化

石，而这一过程至少需要25000 年的时间。

从以上可以看出化石保存需要种种条件，各时代的古生物只能有一小部

分由于条件适宜而成为化石，再考虑到成为化石期间遭受的种种破坏作用及

现在还没有发现到的化石，已收集到的化石仅占当时古生物数量的很少一部

分，它们对古生物的记录必须是很不连贯、很不完整的，致使有些生物绝灭

之谜直到现在我们还是不清楚的。

化石有不同类型，这是由于埋藏环境不同而形成的，大致可以分为四种：

实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。

实体化石 遗体本身全部或部分保存下来，在特殊的环境中避免了氧化

和腐烂，如西伯利亚冻土层的猛犸象、波兰斯大卢尼沥青湖里的披毛犀、我

国抚顺煤田中包含完整昆虫的琥珀等。但这类实体化石并不多见，绝大多数

生物仅能保存硬体部分，而这一部分也要经过石化才能形成化石，石化作用

有：

矿物质充填，无脊椎动物硬体结构中多少都留有空隙，当硬体掩埋日久，

空隙往往被地下水中的矿物质（主要是碳酸钙）填充，变成致密坚实的实体

化石；脊椎动物骨骼，其髓质消失留下的中空部分同样易受矿物质填充而增

加了重量，这也是中药店收购龙骨时，鉴别是龙骨还是骨头的一种方法。

交替作用，在石化过程中原来硬体的物质成分被地下水溶解带走，而水

中的矿物质沉淀在被溶解的孔洞中。若是沉淀与溶解速度相等，就能保存原

__来硬体的微细结构。如硅化石，大家都能在硅化石上看到年轮和细胞的轮廓。

升溜作用，生物被埋藏后，体内不稳定的成份经分解，挥发消失了，仅

留下了稳定的成份，形成薄膜保存下来。如树叶，主要成份是碳水化合物，

经过升溜作用，氢、氧全都跑了，仅剩下碳，形成了碳质薄膜。

模铸化石 生物遗体在围岩中留下的印模和复铸物。生物往往遭受破

坏，但这种印迹却反映出了该生物体的主要特征，最常见的是植物叶子的印

痕。有时带硬壳的动物死后壳体张开，泥沙充填进去，在固结成岩后地下水

又把壳体溶解，在围岩与壳外表面的接触面上留下外模，在泥沙与壳内表面

的接触面上留下了内模；如果壳体张开不大，基本保持原状，那么充填进的

泥沙成岩后就称为内核，若是动物死后壳体不张开，当贝壳溶解后就留下一

个与壳同形等大的空洞，此空洞如再经充填，所形成的核则称为外核。

遗迹化石 是生物活动时留下的痕迹和遗物。遗迹化石中最重要的是足

迹，从足迹的大小、深浅及排列情况，可以推测该动物身体的轻重，行走时

是慢步、疾驰还是跳跃，足迹是爪型还是蹄型，由此可以推知该动物是食肉

型还是食植物型。例如：发现地上有两排足迹化石，一排小有蹄，一排大有

爪，行距由远而近，步幅由小变大，经过一段混乱后脚印又出现了，但只有

一排大而有爪的足迹。这串系列脚印所表现出的含意，是大家都会看明白的。

属于遗物方面的化石，是指动物的蛋化石和便化石。我国河南省西峡县

发现的恐龙蛋化石称得上是世界奇迹。成窝迭垒的恐龙蛋分布在20 平方公里

范围内，颜色不同，大小不等，形状也不一样，对研究恐龙当时的生活形态

有着重要的意义。粪便化石中鱼类化石比较常见，可以根据形状、大小来分

析，如螺旋状的粪便化石就可能是具有螺旋瓣肠道的鱼类排泄的。

化学化石 有些生物的遗体虽然不能保存下来，但有机体分解后形成的

各种有机质如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在地层中。它所具有的化学分子结

构足以证明过去生物存在过。国外的专家们曾对三亿年前的鱼类、1 亿多年

前的恐龙化石做过化学分析，得到了7 种氨基酸。我国在1994 年从河南省西

峡县恐龙蛋化石群中，在一个软蛋化石中也提取出了动物的RNA 和DNA（核

糖核酸及脱氧核糖核酸），因此通过对化学化石研究，对探明地球上生命起

源和阐明生物的发展史有着重要的作用。

化石的资料：

保留在岩层中的古生物生活时的活动痕迹及其遗物叫做遗迹化石。古生物的遗物又可以成为遗物化石。

化石（fossil） 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis，意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象，它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载，如春秋时代的计然和三国时代的吴晋，都曾提到山西省产“龙骨”，“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石；《山海经》也有“石鱼”（即鱼化石）的记述；南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述；宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源，已有了正确认识。迄今，发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。

形成条件 地史时期的生物，只有一小部分与地质环境相适宜，保存下来成为化石：①生物本身必须具有一定的硬体，如无脊椎动物的贝壳、甲壳，脊椎动物的骨骼、牙齿，植物的树干、叶子和孢子、花粉等；②生物死亡后必须迅速地被沉积物埋藏起来，免遭生物、机械或化学作用的破坏；③必须经过较长时间的各种石化作用。生物遗体如果是原地埋藏，就比较容易形成完整的化石，如中国山东临朐晚第三纪中新统山旺组中保存大量完好的动、植物化石。另一种情况是生物死后的遗体可能经受各种搬运作用，这些在异地埋藏的化石，一般都有不同程度的损坏，分选程度较好，有时还有定向排列现象。以生物的遗体、遗迹的埋藏和化石的形成过程作为研究对象的学科，称为埋藏学。

保存类型 化石保存类型一般可分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。①实体化石是指古生物遗体本身全部或部分被保存下来的化石，如中国抚顺第三纪煤层中琥珀内的昆虫化石，是在严密封闭的情况下保存下来的。西伯利亚第四纪冰期冻土中的猛犸象，是在严寒冷冻的条件下整体保存的。但多数化石仅能保存生物的硬体部分，而且经受了明显的变化，即石化作用。具有几丁质、几丁—蛋白质或蛋白质骨骼中容易挥发的成分（氧、氢、氮）经升溜作用而消失，仅留下碳质薄膜，因而又称炭化作用，如笔石和植物的叶子经炭化作用保存下来。生物硬体的组成物质，部分被地下水溶解，由外来矿物质填充代替，就可以保存原来硬体的微细构造，称为交代作用，如硅化木，其年轮甚至植物细胞形状仍能清晰可见。②模铸化石是指生物遗体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。根据化石与其围岩的关系可以分为若干类型，如印痕化石、印模化石、铸型化石和复型化石。③遗迹化石是指古代生物生活活动时，在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物，如脊椎动物的足迹化石、蠕形动物的爬迹化石和动物的排泄物粪化石或卵化石。广义的遗迹化石还包括旧古器时代古人类的劳动工具、文化遗物等。④化学化石是指古代生物的遗体虽然未能保存下来，但组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物如氨基酸、脂肪酸等，仍可保留在岩层中，足以证明古代生物的存在。这类化石叫化学化石。

研究意义 18世纪末至19世纪初，英国W．史密斯在地层层序律的基础上，根据化石的纵向分布建立了化石顺序律。这不仅利用化石确定地层时代，且为生物进化提供了证据。古生物学家发现地层层位越高，所含化石类别越多，化石的形态构造越复杂，反映了生物类别从少到多、形态构造从简单到复杂、从低级到高级的进化规律。

生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境，适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境，例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境；陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究，就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外，生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志，如贝壳岩反映海滨环境，生物岩礁反映低纬度暖海环境，泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。

化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的，各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系，从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。

化石的类群 古生物与现代生物一样，一般分为低级的原核生物和高级的真核生物两大类，共有5个界，即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界，界以下依次为门、纲、目、科、属、种等单位。

由于生物是由低级到高级发展到现代的，地史上各个时期的生物门类都不相同，每个时期的化石类群与当时的生物门类相关。不同地史时期有其发达的生物门类，也就有其特征的化石类群，有些门类在该时期占统治地位，有些门类在该时期衰退或灭绝。总之，按时间的进程，生物门类与化石类群的变化，显示了生物演化的系统发展历史。

化石是埋藏在地层里的古代生物的遗物。最常见的化石是由牙齿和骨骼形成的。古代动物死后，尸体的内脏、肌肉等柔软的组织很快便会腐烂，牙齿和骨骼因为有机质较少，无机质较多，却能保存较长的时间。如果尸体恰好被泥沙掩埋，与空气隔绝，腐烂的过程便会放慢。泥沙空隙中有缓慢流动的地下水。水流一方面溶解岩石和泥沙内的矿物质，另一方面将水中过剩的矿物质沉淀下来或成为晶体，随着水流会逐渐渗进埋在泥沙中的骨内,填补牙齿和骨骼有机质腐烂后留下的空间。如果条件合适，由外界渗进骨内的矿物质在牙齿和骨骼腐烂解体之前能有效地替代骨骼原有的有机质，牙齿和骨骼便完好地保存成为化石。由于化石中的大量矿物质是极为细致地慢慢替代其中的有机质，所以能完整地保存牙齿和骨骼原来的形态，连电子显微镜才能看清的组织形态都能原样保存。天长日久，骨骼的重量不断增加，由原来的牙齿和骨头变成了还保存牙齿和骨头原有的外形和内部结构的石头，这个过程被称作“石化过程”。

除了牙齿和骨骼外，有的动物的粪便也能成化石。例如，有的肉食动物吃肉时是连着碎骨一起吞下的，粪便里有许多没有被消化掉的碎骨，碎骨不容易腐烂，所以也能成为化石。脚印也能成为化石。人或动物踩在泥沙上，造成脚印。泥沙干后，脚印又被另外的物质填满。两种物质都被后来渗进去的矿物质石化后保存下来，但是两种物质的性质不同，软硬不同，容易风化或破坏的程度也不同。一种物质被风化或破坏后，另一种物质便表现为脚印化石。

以上成型化石的时间都是进化论的推论，但进化论关于地球年龄的推断也是一个值得怀疑的地方，说白了就是什么几万年根本就是扯淡。

现在科学实验室在特定的条件下可以让木头在一个星期之内变成化石，而根本不需要几千万年的时间，化石只要满足条件可以在很短的时间内就成型，而满足这个条件的事件就是火山，洪水，冰冻等等原因。

先说第一个火山，高温可能直接就把生物碳化了，但是火山灰和低气压的结果往往导致降雨，泥石流和地震，这些都有利于把生物迅速包裹在无空气无水分的条件下，这样就很容易形成化石。

而洪水和方舟这个不仅仅是传说，证明地球有大洪水的传说和记载都非常多，基本上每个文明都有，而洪水也是形成化石的重要因素，可以在短时间内把完整的生物体埋在海底，最终形成沉积岩。

而小行星撞地球还有火山的集体爆发会导致地球进入冰河世纪，这个降温是非常快的，快到动物来不及跑就被冰封住了，你可以参考《后天》这个影片，就知道冰河世纪的可怕，现今发现的猛犸像还有斑马的尸体都是几千年前的，但是并没有石化，甚至肉还可以食用，为研究古生物提供宝贵的资料。

总的来说形成化石的时间并不是像进化论这样的理论那么漫长，几个星期，几个月，几年时间都可以形成，进化论本身还有待验证，还有很多的不足之处的，而且地球的年龄45亿也并不是地质学的说法，他们这种推测年龄的办法有待考证。

黄河象骨骼化石的形成过程如下：

一般的尸体会在暴露空气中或者埋于土中腐烂，但当时的黄河象占据天时地利，死亡之后在还未腐烂之前被沉积物迅速掩埋，粘土将黄河象层层密封，在阻隔了外界空气与生物作用的环境中，黄河象骨骼中的钙质等成分与粘土中的成分反应交换。

在数个百万年甚至亿年之后，上覆沉积物越盖越厚,在地层高温高压下，黄河象的骨骼成分逐渐被地层中的物质代替且保存了原来的形态，最终石化。

黄河象的骨骼化石不仅高大完整，而且端庄幽静；它有4米高，8米长，它的象牙有2米多长。形似两把剑，所以又叫剑齿象。剑齿象在数百万年前广泛分布，在国外也发现了它的化石。中国黄河象的骨骼化石是世界上发现的剑齿象骨骼中最完整的一种。

推测300万年前，甘肃没有现在这么干，到处都是河流湖泊；有一天，一头剑齿象在河边喝水时，滑入了泥潭，渐渐被泥沙掩埋。随着时间的推移，沉积物越来越厚，因此它的骨骼被完整地保存了下来。

经过复杂的地质演化，这一地区被抬升到高原上，黄河大象得以重见天日。现陈列于北京自然博物馆古生物馆。 

恐龙死后，尸体腐烂，只剩下骨骼，因种种原因沉入地下，经过地质岩层的变化，骨骼渐渐石化，成为化石。再次因地质变迁而浮到地面表层。最终被发掘。中国的化石产量较多，被誉为恐龙之乡。永川龙、小盗龙、马门溪龙的化石最为著名。

恐龙化石的类别恐龙残体如牙齿和骨骼化石是我们最熟悉的化石，这些都被称之为体躯化石；至于恐龙的遗迹也有可能形成化石保存下来，这些则被称为生痕化石。这些化石是我们研究恐龙的主要依据，据此我们可以推断出恐龙的类型、数量、大小等等情况。

扩展资料：

只有少数相当特殊的地质环境能够将化石保存完好，最常见的是质地细致的沉积岩。而恐龙化石由于年代久远，保存更不容易。现在所发现的恐龙化石埋藏地主要有德国的索伦候芬、蒙古戈壁沙漠的火焰崖、中国云南的禄丰、中国山东诸城等。

蒙古戈壁沙漠的火焰崖保存了很多白垩纪晚期的动物化石，包括原角龙、窃蛋龙和迅掠龙等。从20世纪20年代发现火焰崖蕴藏着化石以来，人们已经在这里挖掘了不少闻名世界的恐龙标本。

中国云南禄丰县恐龙山方圆10平方千米的地区，是闻名于世的恐龙之乡。1938年考古学家在这里首次发现完整的恐龙化石，之后陆续挖掘出数十具恐龙化石。经鉴定，其中有24属30多种恐龙，是世界上最原始、最古老、最丰富、最完整的脊椎动物化石群。