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大约在1.5亿年前,树木因地质作用(或火山喷发或地壳运动)将其埋入地下,由于处于缺水的干旱环境下,或由于与空气断绝木质不易腐烂,而在漫长的地质作用过程中被二氧化硅交代了木质的纤维结构,并保存了枝干的外形。几经地质变迁,沧海桑田,陆地上升,使这些埋藏地下的树干重见天日。它的木质细胞经矿务填充和代替后,给溶于水中的铁、锰氧化物染上黄、红、紫、黑和淡灰等颜色,就成了今天五彩斑斓、镶金叠玉的树化石。
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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
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木化石又称硅化木;化学式:SiO2.NH2O,属隐晶族,硬度:5.5-6.5,比重:2.65-2.66,折射率:1.54—1.55。是地质历史时期的树木经历地质变迁,最后埋藏在地层中,经历地下水的化学交换、填充作用,从而这些化学物质结晶沉积在树木的木质部分,将树木的原始结构保留下来,于是就形成为木化石。
古代的树木被包含二氧化硅的水所淹没,木头里的细胞被石英家族的石髓、蛋白石等所置换,所以虽然还保留着木头的外观,但实质上已经是百分之百的石头(石英)了。西方的神秘学家们认为,原本腐烂的木头,在经过石英置换后,竟然变成不朽的宝石,因此,认为木化石具有永恒、长寿、永生的能量特性。
通常木化石均有较多裂缝或缺口,还常常有些地方木头化石已被别的物质如玛瑙等填塞置换,这些都是经过漫长岁月形成的自然产物,而非人为填补的结果,亦不应视为瑕疵反而这正是其奇妙之处。
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木头石质化