岩石里有什么秘密？

岩石在我们周围随处可见，从河床和沙漠中的沙子和砾石到陡峭陡峭的山脉。地球科学家认为，岩石是地球的主要物质成分，是地壳发展过程中各种地质作用的自然产物。同时，它也是地球形成和地质历史演化的产物，是地质历史的见证者和记录者。原来，不同层次的岩石都是地质历史演化遗留下来的地层序列，在不同的岩石层中存在着不同地质历史时期的各种化石。只要确定了相应的地层层序，就可以确定相应的地质年代。其实这并不是一个神秘的问题，只是需要地质学家去做。

早在1669年，丹麦人亚纽(1638 ~ 1686)就在研究中认识到地壳的地层中有一个巨大的秘密，被称为地质历史演化编年史。只要研究了其中的地层和化石，就可以解释地质历史演化的编年史。这个丹麦科学家真的不简单。他寻找证据，仔细分析，一口气总结出岩层的三个特征:水平性、连续性、超覆性。他认为岩层形成后，岩层的顺序应该是先沉积在下层，再沉积在上层(就像建筑物一样)，不受任何剧烈的地质作用的影响，如地震、火山作用等。，而且这种逐层结构应该是一种近乎水平的状态，具有连续、重叠覆盖的特点。所以亚纽总结了阶层的概念。有人说，亚纽总结出的地层层序规律和他在地质学中关于褶皱、地层、断层、火山侵入等概念，标志着现代地质学的开始。

事实上，中国早在800年前就知道了海陆变迁形成的沉积地层和地层中存在的生物化石。南宋学者朱(1130 ~ 1200)曾这样描述他的发现:“如果你尝一尝高山上的螺蛳壳或一块原石，这块石头就是水里的东西。低的变高，软的变强。此事深思熟虑，可以求证。”朱所说的岩石中见到的蜗牛壳，是水中的生物，也就是地质学上的化石。朱对的推断不错，“这块石头就是水里的东西。”他已经猜到并意识到今天的山曾经是过去的水。朱的确是一位有思想的学者。他能在800多年前就有这样的认识，真是了不起。因此，认识和了解地层在我们的地球科学研究中是非常重要的。

我们已经知道地球有46亿年的历史。在这漫长的时间里，地球的内部结构不可能保存完好。在自然界中，运动是物质存在的客观表现。有运动就会有变化，变化的结果必然是自然的破坏和原有存在形式的改变。地球也是。然后在经历了生物大规模繁盛和灭绝、岩浆、强烈构造运动、海陆变迁等地质事件后，原有的地层序列被破坏，不仅扭曲，还出现了断裂、错位等复杂情况，使得原本序列清晰的地质历史编年史变得凌乱不堪。在这种情况下，是不是无法还原地球原本清晰的历史？答案当然只有两个字——不！

科学家在总结了地层层序规律后，发现了一种可以决定地球演化顺序的化石层序规律。

地质学上所说的化石，是指地质历史上存在过的，保存在地层中的生物(古生物)遗骸和遗迹。古生物学是地质科学研究的重要组成部分。正是因为地质和古生物的共同研究，才获得了对生物进化规律，即生物进化规律的认识。这个规律告诉我们，生物进化的总趋势遵循一个从简单到复杂，从低级到高级的进化规律。同时，过去出现过的生物类型，在未来的进化中不会重复出现。这个定律让我们想起了两个概念:一个是生物的进化是有阶段的；一是生物进化的不可逆性。由此可知，化石在划分地层、确定地质年代方面具有重要作用。正是有了化石序列定律，地质学家才能用它来确定地层的相对地质年龄。通过研究，科学家对化石序列的规律性有了认识:不同时代的地层含有不同的化石组合，同一时代的地层会有相同或相似的化石组合。在古生物化石组合中，其形状和结构越简单，这个地层的年龄就越老，反之亦然。正是基于这种认识，科学家不仅可以根据古生物化石确认地层的层序，还可以确认地层形成的大致年代。即使原始地层层序发生了变化，也可以用这种方法重新寻找和描述原始地层层序(见图3)。前面朱讲过，蜗牛壳本来是水里的东西，为什么会出现在山石里，就用这个方法来解释。地层中的岩石会告诉我们过去发生了什么，什么时候发生的，甚至土地裂缝和雨水打在沙滩上留下的痕迹都清晰可辨(见图4)。