地層裡的故事

在地層對比常用的一種，以化石作對比法，例如圖四為三個沈積地層；甲地層中有馬的骨骼化石（新生代），乙地層中有恐龍的骨骼化石（中生代），丙地層中有三葉蟲的化石（古生代），丁為安山岩岩脈，戊為斷層。我們可以由各地層的化石得之地層的絕對時間排列是古生代＝＞

中生代＝＞新生代，岩層由下往上一層一層堆積，所以沉積年代老的岩層在下，年代新的在上。

另外安山岩岩脈及斷層均晚於三個沈積地層，所以上述五個地質事件的排列順序分別是：丙地層：有三葉蟲的化石（古生代）＝＞乙地層：有恐龍的骨骼化石（中生代）＝＞甲地層：有馬的骨骼化石（新生代）＝＞丁：安山岩岩脈＝＞戊：斷層。

                                                  

  照片十三： 南橫寶來的化石                

1-4-1化石成因

首先我們先來介紹，古生物學是一門專門研究化石的科學，是地質學中的一門，當中有提到化石是地質時代生物的遺體、遺跡或排泄物等，在自然狀態下被埋藏在地底下而被人類挖掘出來者，而且化石必須具備有時間上的意義，例如恐龍的化石代表該地層是中生代，三葉蟲化石代表

是古生代的地層。另外

(一)形成化石的條件：生物須具有堅硬部份，在其死亡後被迅速掩埋，掩埋的場所以沈積岩最好，當中以頁岩和石灰岩的顆粒最細緻，形成良好化石的機會最高。

(二)形成化石的機率：自顯生元以來，科學家估計約有十億種以上的生物出現過，但是成為化石被人類發現而記錄下來的約有13萬種之多，機率約0.013％。

(三)標準化石：能夠決定地層形成年代的化石，一般須具備以下的條件

1、演化速度快。 2、生存期限短 。3、分布範圍廣 。4、個體數量多 。5、具有明顯特徵極易辨識 。

有些化石未受改變的方式，就是整個生物體幾乎沒有變化，包括肉體和骨骼都被保存下來，例如琥珀中的蚊子或西伯利亞冰層裡發現的長毛象。還有一些經過改變的形式，其生物體本身的成份可能經過礦化、溶解、取代、脫水、再結晶等作用，而改變其硬殼或骨骼的成份或結構，如美國亞利桑那州的矽化木，樹幹的組織完全為矽所取代，但其年輪等植物體結構仍然保留下來。最後是生物體的遺跡，像是古生物的排泄物或活動所留下來的痕跡均屬之，此種化石稱為生痕化石，常見於苗栗後龍溪出口的砂棒；螃蟹挖的洞穴等。所以要形成化石是非常稀少的，而且化石可以帶給我們許多遠古時代的重要訊息。

 

1-4-2地層與地質事件

在地質事件的介紹之前先認識一些地質上的原理：

(一)水平定律：沉積物沉積時都呈水平狀態。

(二)疊置定律：未受劇烈變動的沉積岩層，越下方的岩層年代越老。在一般情況下，上層的地層比下層的地層新（年輕）。

(三)截切定律：地質事件相互影響，被截切的地層比截切的地層老。

實際應用：如下圖五地質事件發生圖當中，由水平定律得知該地層尚未受到外力影響，再由截切定律中可以知道火成岩脈與斷層比頁岩、礫岩、砂岩較晚發生（頁岩、礫岩、砂岩被火成岩脈與斷層截切），而火成岩脈比斷層早發生，（火成岩脈被斷層截切），最後疊置定律決定出岩層的先後順序是：頁岩＝＞礫岩＝＞砂岩。所以整個發生的地質事件的先後順序分別是：頁岩＝＞礫岩＝＞砂岩＝＞火成岩脈＝＞斷層。

 

1-4-3地質年代

在地球漫長的46億年間，為了區分時間上的方便，所以就依照歷史上各朝代的分法，區分為元、代、紀、世、期，例如：現在是顯生元的新生代第四紀的全新世末。這種分法是按照放射性定年的方法來決定岩層形成年代。

（一）相對地質年代：利用化石出現的先後順序來決定岩層沈積的順序，此種方式只能決定先後，無法決定岩層形成的時代距離今日有多久。

表四：地質年代表

（二）絕對地質年代：利用放射性同位素定年的方法來決定岩層形成的年代。

絕對時間(Absolute time) ：

決定一個地質作用或地質事件是在多少年前造成的，是一種有數值(通常以年或百萬年為單位)的測定。例如利用放射性同位素定年的方法來決定一個地質事件(例如火山噴發形成熔岩)的絕對時間。以下為自地球誕生以來的地質年代表：（如上表四）所示。