Fossiler, de bevarte restene av dyre- og planteliv, finnes for det meste innebygd i sedimentære bergarter. Av sedimentære bergarter forekommer de fleste fossiler i skifer, kalkstein og sandstein. Jorden inneholder tre typer bergarter: metamorf, magmatisk og sedimentær. Med sjeldne unntak gjennomgår metamorfe og magmatiske bergarter for mye varme og press for å bevare fossiler. Så de fleste fossiler finnes i sedimentære bergarter, der mildere trykk og lavere temperatur tillater bevaring av tidligere livsformer. Fossiler blir en del av sedimentære bergarter når sedimenter som gjørme, sand, skjell og småstein dekker plante- og dyreorganismer og bevarer deres egenskaper gjennom tidene.
Fineste fossiler
Slam dannes når større bergarter eroderer til små, vanligvis mikroskopiske, partikler. Disse partiklene legger seg i det rolige vannet i innsjøer, sump og hav og dekker skapninger som lever der. Slam og leire kombineres med mineraler og andre partikler over tid for å stivne til skifer. De harde delene av skapningene som er dekket av gjørme, bevares som fossiler når de konsolideres med andre materialer inne i skifer. Skifer deler seg lett i lag for å avsløre eventuelle fossiler inni. Fossiler inne i skifer inkluderer ofte brachiopoder, fossiliserte planter, alger, krepsdyr og leddyr fanget i herdet gjørme. De veldig små gjørme- og leirepartiklene gjør det mulig å bevare små detaljer om organismer, som de sjeldne fossilene av bløtlegående organismer som finnes i Burgess Shale.
Økosystemer i kalkstein
Kalkstein dannes når kalsitt fra vannet krystalliserer eller når fragmenter fra koraller og skall sementer sammen. Kalkstein inneholder ofte fossiler av skallede sjødyr. Hele revformasjoner og organismer er funnet bevart i kalkstein. Typene fossiler som finnes i kalkstein inkluderer:
- korall
- alger
- muslinger
- brachiopoder
- bryozoa
- krinoider
De fleste kalkstein former seg i grunne tropiske eller subtropiske hav. I noen tilfeller utgjør fossiler hele strukturen av kalkstein.
Begravet i Sand
Sementerte sandkorn blir til sandstein. Siden sandstein er et grovere materiale enn skifer eller kalkstein, viser fossiler som finnes i dem vanligvis ikke så mange detaljer som fossiler i skifer og kalkstein. Sandstein inneholder sjelden delikate fossiler. Sandstein dannes i et bredt spekter av miljøer, inkludert strender, hav, sandstenger, sanddyner, elver, deltaer, ørkener og flomsletter. Sandstein inneholder fossiler av skapninger som trilobitter, brachiopoder, krepsdyr, bryozoans og planter. Det er mye mer sannsynlig at rester av landdyr som mastodoner og dinosaurer blir funnet i sandstein.
Konglomerat og Breccia
Konglomeratbergarter dannes fra kombinasjoner av store og små avrundede småstein, ofte inneholdende kvarts, sementert sammen over tid. Breccia dannes fra kantede bergarter i forskjellige størrelser, også sementert over tid. De danner raskere enn skifer, kalkstein og sandstein. Konglomerater dannes der bergarter har blitt brutt og deretter tumlet til de er glatte. Breccias dannes når de ødelagte fragmentene holder seg nær kilden. I begge tilfeller er det ikke så sannsynlig at de store partiklene vil innlemme fossiler. Konglomerat og breccia bergarter gir fossiler med jevne mellomrom, men i rullesteinene som utgjør bergartene. Noen fossiler som finnes i konglomerat og breccia bergarter inkluderer svamper, brachiopoder og gastropoder.
Utrolig sjelden, men ...
Fossiler forekommer sjelden i metamorfe eller vulkanske bergarter. Varmen og trykket som kreves for å endre, eller metamorfose, bergarter ødelegger vanligvis fossiler. Imidlertid skjer det spesielle omstendigheter. For eksempel er det funnet fossiliserte skjell og bakterier i marmor, som er metamorfosert kalkstein. Den innledende varmen til magmatiske bergarter virker som et umulig miljø for fossildannelse. Men når aske fra vulkanutbrudd begraver området rundt, innkapsler asken noen ganger organismer. Fossiler av trær og avskallede organismer som brachiopoder forekommer noen ganger i askelag.