粪化石——古代食物的时间胶囊“石头”
粪化石 乍一看,它们和普通的石头没什么两样,直到你想起它们曾经是什么:动物粪便的矿化残留物。它们远非令人作呕,而是微型图书馆——保存着骨碎片、鱼鳞、植物纤维、种子,甚至花粉。因为它们记录着 行为 (谁吃了什么,有时是如何吃的),粪化石被归类为 遗迹化石而不是身体部位。而且,它们没有气味。它们唯一散发的就是故事。(还有,吹牛的资本:“没错,我书架上就是恐龙屎。”)
身份 & 命名 🔎
痕迹化石,不是矿物
粪化石是一种 遗迹化石——与其说是体化石,不如说是生物行为的证据。它保存的是“发生了什么”。矿物的构成取决于埋藏环境和地下水的化学成分,因此没有两个地区看起来完全相同。
什么重要,什么不重要
- 粪化石 — 矿化粪便(完全变成石头)。
- 古粪便 — 干燥或部分矿化的粪便(通常是考古学的,有时仍然是有机的)。
- 科洛莱特 — 肠道内容物化石 里面 身体;相关但不是掉落的存款。
粪化石是如何形成的 🧭
磷化
粪便天然富含磷酸盐。在海洋和许多陆地环境中, 磷灰石 早期沉淀,将物质结合在一起并保留精细的细节(甚至是鱼鳞或植物组织等精细的内含物)。
碳酸盐 &铁水泥
在富含碳酸盐的地下水中, 方解石 (或菱铁矿/氧化铁)可以粘合块体。这些碎片通常呈土褐色至红色,对酸可能有轻微反应。
硅化
随后的流体流动可以 硅化 粪化石(玉髓/碧玉),其内部呈现可抛光的“玛瑙”状,带有条带和孔洞。这是许多人都知道的适合制作珠宝的品种。
处方:掉落 → 快速掩埋 → 富含矿物质的液体 → 胶结和/或置换。如果饮食中能提供一些诊断信息,则可获得加分。
调色板 & 形状词汇 🎨
调色板
- 灰色/黑色 — 富含磷酸盐的碎片;切割时有时有光泽。
- 棕色/赭色 — 碳酸盐/铁胶结块。
- 微红色 — 铁染;土光泽。
- 玛瑙橙色/桃色 — 带有带状和孔洞的玉髓替代品。
- 绿色/橄榄色 — 一些沉积物中铁或海绿石色调减少。
新鲜的破损表面可能会显示 斑点状内含物 (骨碎片、贝壳、植物)与对比基质相对照。
形状词
- 螺旋 — 螺旋形/螺旋槽形式与动物相连 螺旋阀 肠道(e.g.、许多鲨鱼、鳐鱼、一些古代鱼类)。
- 颗粒 — 圆形至细长的“香肠”,通常带有细微的收缩(在许多脊椎动物中很常见)。
- 分段 — 可见的条带或“链接”,有时一端逐渐变细。
- 非晶态 — 块状物质,更典型地代表植物含量高的食草动物。
摄影小贴士: 25-35°倾斜的光线可展现表面的条纹和内含物。逆光照射硅化玛瑙,使玛瑙带闪闪发光。
物理细节 🧪
| 财产 | 典型范围/注释 |
|---|---|
| 材料类型 | 痕迹化石 (成分变量:磷灰石、方解石、二氧化硅、铁矿物) |
| 硬度(莫氏) | ~3(方解石)→~5(磷酸盐/磷灰石)→~6.5–7(硅化) |
| 比重 | 约2.2–3。2(富含磷酸盐时较高;多孔碎片感觉更轻) |
| 光泽 | 暗淡至蜡状; 玻璃 抛光时 &硅化 |
| 断裂 | 不均匀至颗粒状;硅化碎片呈贝壳状碎片 |
| 与稀酸的反应 | 富含碳酸盐的标本可能 嘶嘶声;磷酸盐 &硅化物通常不会 |
| 荧光 | 变化。方解石胶结物可以发光;一些磷酸盐粪化石呈现微弱的黄色反应 |
| 磁性 | 除非铁矿物占主导地位(通常仍然很弱),否则不会出现 |
| 气味 | 没有任何 完全矿化时(除非基质岩在潮湿时有自己的气味) |
在放大镜下 🔬
膳食五彩纸屑
寻找 角状骨碎片 (磷酸盐,有时多孔),有光泽 鱼鳞 板状物(软骨素)、细小的贝壳碎片、种皮或植物纤维。这些物质通常因颜色或光泽而在基质中脱颖而出。
矩阵线索
磷酸盐基质出现 致密且细粒度方解石质的可以在裂缝中显示出微晶石晶体;硅化的则显示出 玉髓带 以及微石英闪光。
表面纹理
原来的 条纹、脊或螺旋槽 有时还能保存下来。风化作用会形成一层薄薄的外皮;轻轻地撕开,就能更清晰地看到内部的纹理。
相似之处 & “伪粪石” 🕵️
结核(铁矿石/碳酸盐)
可以模仿颗粒,但缺乏 内部包含物 饮食并表现出同心水泥生长。切面通常是均匀的。
洞穴填充物 & 粘土卷
蠕虫/甲壳类动物洞穴或卷土的填充物可能类似于粪便。它们往往表现出 管内衬 或分层沉积物,而不是混合食物残渣。
根铸件(根瘤)
矿化的根留下管状结构 分枝 和纤维质地——而不是一顿饭的随机残渣。
“魔鬼的开瓶器”(Daemonelix)
经常被误认为是巨大的螺旋状粪化石;它实际上是一个古老的 洞穴系统 (啮齿动物/海狸洞穴化石),而不是粪便。
胃石簇
胃结石呈圆形, 精心打磨 没有基质的鹅卵石;粪化石是混合有碎片的胶结块。
快速检查表
- 里面混杂了食物? ✔
- 一致的形状特征(螺旋形、锥形、分段式)? ✔
- 基质与局部成岩作用(磷酸盐/方解石/二氧化硅)相匹配吗? ✔ → 可能是粪化石。
地点 & 历史 📍
他们出现的地方
粪化石来自 古生代 通过 新生代 在海洋和陆地沉积物中。它们通常与骨骼和牙齿在同一层中被发现: 沿海磷酸盐矿床 (e.g、美国东南部部分地区的河流砾石和矿山废料)、北美和英国的经典恐龙地层,以及鱼类丰富的地层,如 始新世绿河 盆地。在美国西部及其他地方的几个地方都发现了硅化的“玛瑙”粪化石。
维多利亚时代的肥料热潮
有趣的历史:19 世纪的英国出现了“粪化石开采”在剑桥郡和萨福克郡的部分地区,人们用它来提取磷酸盐,用作肥料。并非所有的粪便都是字面意义上的粪便——有些是磷酸盐结核——但这个名字流传了下来,田地也因此得到了养分。
护理、准备 & 显示 🧼🛠️
打扫
- 干式机械:木签、竹签、软刷。压缩空气有助于除尘。
- 避免酸—它们可以蚀刻碳酸盐水泥,甚至敏感的磷酸盐。
- 只需将一滴温和的肥皂放入水中短暂浸泡,即可去除坚硬的硅化物;然后彻底干燥。
稳定
- 易碎碎片:用薄且可逆的 Paraloid B-72 (丙酮溶液)少量使用。
- 对于硅化样品的展示抛光,轻度抛光即可;避免蜡质堆积,以免遮盖细节。
- 避免长时间处于高湿度/高温环境中,以保护易碎的水泥。
展示
- 将天然标本与 切割/抛光横截面 讲述内/外的故事。
- 使用中性背景;倾斜光用于纹理,小背光用于玛瑙内饰。
- 清晰、诚实的标签将“笑料”变成 好奇心 &学习。
动手演示 🔍
背光侦探
将一片薄片或一块抛光的小粪化石对着光。 硅化内部 发光并露出像微小星座一样的条带和内含物。
酸味提示(仅限废料)
在破损边缘的微小碎片上,滴一滴非常稀的酸: 嘶嘶声 提示为碳酸盐水泥;无气泡提示为磷酸盐/二氧化硅水泥。请勿测试已完成的表面。
小笑话:粪化石唯一“恶心”的地方就是它们有多么的有趣。
问题 ❓
粪化石有气味吗?
不会——一旦矿化,它基本上就变成岩石了。任何气味都可能来自周围的粘土或现代污染物。
你能说出是哪种动物做的吗?
有时 广泛的群体 根据形状、内含物和背景,对鱼类进行分类(例如螺旋瓣鱼类、食肉动物 vs. 食草动物、爬行动物 vs. 哺乳动物)。物种级别的识别很少见。
螺旋总是鲨鱼吗?
螺旋形状表明 螺旋阀存在于鲨鱼、鳐鱼和其他一些鱼类中——所以不仅仅是鲨鱼,它们也是海床中常见的罪魁祸首。
作为珠宝佩戴安全吗?
硅化的“玛瑙”粪化石本质上是玉髓,易于抛光。磷酸盐/碳酸盐粪化石质地较软,最好留作展示。
有假货吗?
是的——滚压的粘土“粪便”和结核。解决方法很简单:切割/扫描/检查。真正的粪化石会显示 饮食内容 以及一致的内部结构。