Τα απολιθώματα, τα διατηρημένα υπολείμματα ζωικής και φυτικής ζωής, βρίσκονται κυρίως ενσωματωμένα σε ιζηματογενή πετρώματα. Από τα ιζηματογενή πετρώματα, τα περισσότερα απολιθώματα εμφανίζονται σε σχιστόλιθο, ασβεστόλιθο και ψαμμίτη. Η Γη περιέχει τρεις τύπους πετρωμάτων: μεταμορφικούς, πυριγενείς και ιζηματογενείς. Με σπάνιες εξαιρέσεις, οι μεταμορφικοί και οι πύρινοι βράχοι υφίστανται υπερβολική θερμότητα και πίεση για να διατηρήσουν τα απολιθώματα. Έτσι, τα περισσότερα απολιθώματα βρίσκονται σε ιζηματογενή πετρώματα, όπου η πιο ήπια πίεση και η χαμηλότερη θερμοκρασία επιτρέπει τη διατήρηση προηγούμενων μορφών ζωής. Τα απολιθώματα γίνονται μέρος των ιζηματογενών πετρωμάτων όταν ιζήματα όπως λάσπη, άμμος, κοχύλια και βότσαλα καλύπτουν φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς και διατηρούν τα χαρακτηριστικά τους με την πάροδο του χρόνου.
Τα καλύτερα απολιθώματα
Η λάσπη σχηματίζεται όταν μεγαλύτεροι βράχοι διαβρώνονται σε μικροσκοπικά, συνήθως μικροσκοπικά, σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια εγκαθίστανται στα ήρεμα νερά των λιμνών, των βάλτων και του ωκεανού, καλύπτοντας πλάσματα που ζουν εκεί. Η λάσπη και ο πηλός συνδυάζονται με μέταλλα και άλλα σωματίδια με την πάροδο του χρόνου για να σκληρυνθούν σε σχιστόλιθο. Τα σκληρά μέρη των πλασμάτων που καλύπτονται με λάσπη υφίστανται συντήρηση ως απολιθώματα όταν ενοποιούνται με άλλα υλικά μέσα στο σχιστόλιθο. Το σχιστόλιθο χωρίζεται εύκολα σε στρώματα για να αποκαλύψει τυχόν απολιθώματα μέσα. Τα απολιθώματα στο εσωτερικό του σχιστόλιθου περιλαμβάνουν συχνά βραχιόποδα, απολιθωμένα φυτά, φύκια, καρκινοειδή και αρθρόποδα παγιδευμένα στη σκληρυμένη λάσπη. Τα πολύ μικρά σωματίδια λάσπης και πηλού επιτρέπουν τη διατήρηση μικρών λεπτομερειών των οργανισμών, όπως τα σπάνια απολιθώματα μαλακών σωμάτων που βρίσκονται στο Burgess Shale.
Οικοσυστήματα σε ασβεστόλιθο
Ο ασβεστόλιθος σχηματίζεται όταν ο ασβεστίτης από το νερό κρυσταλλώνεται ή όταν θραύσματα από κοράλλια και κελύφη συγκολλούνται. Ο ασβεστόλιθος περιέχει συχνά απολιθώματα από όστρακα με κέλυφος. Ολόκληροι σχηματισμοί υφάλων και κοινότητες οργανισμών βρίσκονται διατηρημένοι σε ασβεστόλιθο. Οι τύποι απολιθωμάτων που βρίσκονται στον ασβεστόλιθο περιλαμβάνουν:
- κοράλλι
- φύκια
- μύδια
- βραχιόποδα
- bryozoa
- κροινοειδή
Οι περισσότερες μορφές ασβεστόλιθου σε ρηχές τροπικές ή υποτροπικές θάλασσες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα απολιθώματα αποτελούν ολόκληρη τη δομή του ασβεστόλιθου.
Θαμμένος στην άμμο
Τσιμέντο μαζί κόκκοι άμμου γίνονται ψαμμίτης. Δεδομένου ότι ο ψαμμίτης είναι πιο χονδροειδές υλικό από σχιστόλιθο ή ασβεστόλιθο, τα απολιθώματα που βρίσκονται σε αυτά δεν εμφανίζουν συνήθως τόσες λεπτομέρειες όσο τα απολιθώματα σε σχιστόλιθο και ασβεστόλιθο. Ο ψαμμίτης περιέχει σπάνια ευαίσθητα απολιθώματα. Ο ψαμμίτης σχηματίζεται σε ένα ευρύ φάσμα περιβαλλόντων, όπως παραλίες, ωκεανούς, αμμοθάρους, αμμόλοφους, ποτάμια, δέλτα, ερήμους και πεδιάδες πλημμυρών. Ο ψαμμίτης περιέχει απολιθώματα πλασμάτων όπως τριλόβιτα, βραχιόποδα, καρκινοειδή, βρυοζωικά και φυτά. Ερείπια χερσαίων ζώων όπως μαστόδοντα και δεινόσαυροι είναι πολύ πιο πιθανό να βρεθούν σε ψαμμίτη.
Συγκροτήματα και Breccia
Συγκροτήματα πετρώματα σχηματίζονται από συνδυασμούς μεγάλων και μικρών στρογγυλεμένων βότσαλων, που συχνά περιέχουν χαλαζία, τσιμεντοποιημένα μαζί με την πάροδο του χρόνου. Το Breccia σχηματίζεται από γωνιακά πετρώματα διαφόρων μεγεθών, επίσης τσιμέντο με την πάροδο του χρόνου. Σχηματίζονται γρηγορότερα από σχιστόλιθο, ασβεστόλιθο και ψαμμίτη. Οι συσσωματώσεις σχηματίζονται όπου οι βράχοι έχουν σπάσει και στη συνέχεια ανατραπούν μέχρι να γίνουν ομαλοί. Οι Breccias σχηματίζονται όταν τα σπασμένα θραύσματα παραμένουν κοντά στην πηγή τους. Και στις δύο περιπτώσεις, τα μεγάλα σωματίδια τους δεν είναι πιθανό να ενσωματώσουν απολιθώματα. Τα πετρώματα του ομίλου και του breccia παρέχουν απολιθώματα περιοδικά, ωστόσο, στα βότσαλα που αποτελούν τους βράχους. Μερικά απολιθώματα που βρέθηκαν σε πετρώματα συσσωματωμάτων και breccia περιλαμβάνουν σφουγγάρια, βραχιόποδα και γαστερόποδα.
Απίστευτα σπάνια, αλλά ...
Τα απολιθώματα σπάνια εμφανίζονται σε μεταμορφικούς ή πυριγενείς βράχους. Η θερμότητα και η πίεση που απαιτούνται για την αλλαγή, ή μεταμόρφωση, πετρώματα καταστρέφουν συνήθως τυχόν απολιθώματα. Ωστόσο, συμβαίνουν ειδικές περιστάσεις. Για παράδειγμα, έχουν βρεθεί απολιθωμένα κελύφη και βακτήρια στο μάρμαρο, το οποίο είναι μεταμορφωμένος ασβεστόλιθος. Η αρχική θερμότητα των πυριγενών πετρωμάτων φαίνεται ένα αδύνατο περιβάλλον για σχηματισμό απολιθωμάτων. Αλλά όταν η τέφρα από ηφαιστειακές εκρήξεις θάβει τη γύρω περιοχή, η τέφρα ενθυλακεί μερικές φορές τους οργανισμούς. Τα απολιθώματα των δέντρων και των κελυφών οργανισμών όπως τα βραχιόποδα εμφανίζονται μερικές φορές σε στρώματα τέφρας.