化石化と続成作用

化石化は、埋没および続成作用の過程で作用する、珪化、再結晶化、自生鉱物化などのプロセスを通じて生物を保存します。

Definition

化石化とは、有機遺骸を岩石中に保存する一連のプロセスであり、続成作用とは、埋没後の堆積物および遺骸の化学的および物理的変化であり、しばしば保存を媒介します。

Scope

このトピックでは、珪化、置換、再結晶化、鋳型とレプリカ、炭化、自生鉱物化を含む化石化の物理的および化学的経路、ならびに続成作用による変化が元の骨格および軟組織材料をどのように変化させるかを扱います。

Core questions

• 化石化の主な化学的経路は何ですか？
• 自生鉱物化はどのように軟組織を保存しますか？
• 続成作用は元の骨格の鉱物学と化学をどのように変化させますか？
• なぜ一部の環境では他の環境よりもはるかに遺骸が化石化するのですか？

Key concepts

• 珪化と置換
• 自生鉱物化
• 鋳型、レプリカ、炭化
• 続成作用による再結晶化

Key theories

腐敗-鉱物化競争

軟組織の例外的な保存は、初期の自生鉱物化が微生物の腐敗を上回る速度で進行することに依存しており、しばしばリン酸塩、黄鉄鉱、または炭酸塩を介して行われます。

骨格の続成作用による変化

元の霰石および高マグネシウム方解石の骨格は、続成作用中に再結晶化することが多く、微細構造と地球化学的シグナルを変化させます。

Mechanisms

化石化は、相互作用する経路を通じて進行します。硬質部分は、間隙空間が鉱物で満たされる珪化、または形態を保ちながら元の鉱物を変化させる置換および再結晶化によって保存されることがあります。軟組織は、微生物が分解するよりも速く、リン酸カルシウム、黄鉄鉱、炭酸塩などの初期の自生鉱物が腐敗組織上または内部に沈殿するときに主に保存されます。埋没温度、圧力、間隙水によって駆動される後期の続成作用は、化石の鉱物と地球化学的シグネチャーの両方をさらに変化させる可能性があります。

Clinical relevance

化石化と続成作用を理解することは、同位体や微量元素のプロキシを含む化石の化学的性質と微細構造を解釈し、化石の元の生物学的シグナルが後期の変化によって上書きされた時期を認識するために不可欠です。

History

化石化様式の分類は初期の古生物学にまで遡りますが、20世紀後半の実験的および地球化学的研究、特に軟組織の鉱物化に関する研究は、それを保存のメカニズム科学へと変貌させました。

Debates

元の生体分子保存の限界

元のタンパク質やその他の生体分子が深層時間を通じて生き残ることができるかどうか、またその方法は、依然として議論の的となっており、方法論的に困難です。

Key figures

• Derek E. G. Briggs
• Peter A. Allison
• David J. Bottjer

Seminal works

• briggs2003
• allison2011

Frequently asked questions

骨や貝殻はどのようにして石になるのですか？

地下水によって運ばれた鉱物が間隙空間を満たしたり、元の物質を置き換えたりするプロセスは珪化と呼ばれ、遺骸を硬化させて保存します。

軟組織はどのようにして化石化するのですか？

死後すぐに組織の周囲または内部に鉱物が沈殿すると、腐敗によって破壊される前に軟組織が保存されることがあります。