珊瑚化石是一種重要的古生物學(xué)標(biāo)本,可以用于研究珊瑚的演化歷史、生態(tài)學(xué)特征、地質(zhì)年代等方面的問題。根據(jù)珊瑚化石的形態(tài)、種類、分布等因素,可以將其分為不同的類型。
1、珊瑚丘型化石
珊瑚丘型化石是由硬珊瑚形成的圓錐形或圓柱形的結(jié)構(gòu)體,高度一般在1-2米之間。它們通常分布在珊瑚礁的淺水區(qū),是形成珊瑚礁的主要構(gòu)成元素之一。珊瑚丘型化石可以用于確定地層的相對(duì)年代,也可以說明地質(zhì)變化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。
2、珊瑚枝型化石
珊瑚枝型化石是由樹狀珊瑚形成的結(jié)構(gòu)體,呈現(xiàn)出樹枝狀或灌木狀的形態(tài)。它們通常分布在深水區(qū),是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。珊瑚枝型化石的形態(tài)和分布可以反映出古海洋環(huán)境的變化,例如海水溫度、鹽度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度等。
3、珊瑚盤型化石
珊瑚盤型化石是由盤狀珊瑚形成的結(jié)構(gòu)體,呈現(xiàn)出圓盤狀或扁平狀的形態(tài)。它們分布在珊瑚礁的淺水區(qū)和深水區(qū),數(shù)量非常豐富。珊瑚盤型化石可以用于確定地層的絕對(duì)年代,也可以研究珊瑚生長(zhǎng)速率、生命周期等方面的問題。
4、珊瑚的其他化石類型
除了上述三種常見的珊瑚化石類型外,還有其他一些形態(tài)各異的化石類型,例如珊瑚球型化石、珊瑚菜花型化石、珊瑚箭型化石等。這些化石類型在古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)研究中也有著重要的應(yīng)用。
我國(guó)的珊瑚化石主要產(chǎn)地為貴州、陜西、四川、廣西、新疆等地,其中以新疆艾丁湖的珊瑚化石顏色最為漂亮。
單體珊瑚的骸體,從幾毫米到幾十厘米,通常有體壁圍繞,表面飾有粗細(xì)不等的皺紋,但在進(jìn)化程度比較高級(jí)的珊瑚中,體壁退化。
復(fù)體珊瑚呈致密的塊狀體,或細(xì)弱的叢枝狀,由許多細(xì)小的珊瑚個(gè)體組成,有的從母體的軸部或側(cè)方分芽而出,有的通過珊瑚體壁上的孔或管,或各珊瑚單體之間的共骨組織或間隙管相互貫聯(lián)。
珊瑚骸體的骨架由無數(shù)細(xì)微的,方解石質(zhì)或文石質(zhì)的羽針、羽簇或羽榍組成。
縱列骨骼單元主要包括刺狀或脊?fàn)畹母舯诩够蚋舯诖毯桶鍫畹母舯冢笳唛L(zhǎng)短相間,呈兩側(cè)對(duì)稱或輻射對(duì)稱排列。
橫貫珊瑚骨腔分布的板狀體稱床板或橫板,是橫列骨骼單元的主要組成部分。在有些珊瑚體的邊緣還出現(xiàn)小型魚鱗狀或泡沫狀骨片,稱鱗板或泡沫板。
上述縱列和橫列骨骼單元在不同地史時(shí)期的各類珊瑚中,分別以不同的方式配列組合,或派生出其他組織結(jié)構(gòu),出現(xiàn)形形色色的骸體形態(tài)。
單體珊瑚的外層細(xì)胞,具有分泌石灰質(zhì)外骨骼的能力,石灰質(zhì)包裹住軟體部分,形成了珊瑚的外壁。同一珊瑚個(gè)體的筒狀外壁并不是理想的圓柱體,而是時(shí)粗時(shí)細(xì)、粗細(xì)相間的節(jié)狀物,每一節(jié)上還又布滿了細(xì)小而又互相平行的環(huán)紋。珊瑚體壁的節(jié)和環(huán)紋,均是由分泌石灰質(zhì)能力的不穩(wěn)定造成的,據(jù)推測(cè)珊瑚體的分泌有灰質(zhì)能力和太陽(yáng)光的強(qiáng)弱有關(guān),白天光強(qiáng),石灰質(zhì)就分泌得多,晚上無陽(yáng)光石灰質(zhì)就分泌得少;冬夏兩季,陽(yáng)光也有強(qiáng)弱的差異,石灰質(zhì)的分泌當(dāng)然也就有多少之分。
也有人認(rèn)為珊刷體分泌石灰質(zhì)的能力和它周圍的海水溫度有關(guān),暖和時(shí)分泌得多,水涼時(shí)分泌得少甚至不分泌。海水溫度的波動(dòng)由日溫差所造成、也有因年溫差所造成的。陽(yáng)光的強(qiáng)弱、溫度的高低,均取決于太陽(yáng)的輻射,只是同一能源的兩種表現(xiàn)形式:但從海水的溫差是比較小的,而光的強(qiáng)弱之差是極共顯明這個(gè)角度來看,光線的強(qiáng)弱可能控制珊瑚體分泌石灰質(zhì)的能力。
1963年,美國(guó)古生物學(xué)家威爾斯(J.w.Wells),對(duì)泥盆紀(jì)單體珊瑚化石上的環(huán)狀構(gòu)造進(jìn)行了深入的研究后認(rèn)為:體壁上的粗細(xì)間,代交了一年中的季節(jié)交替,粗的部分是夏天分泌的、細(xì)的部分越冬季分泌的,好象是樹木的年輪。每一節(jié)內(nèi)又有很多組的環(huán)紋,每一條環(huán)紋代表了一天的分泌物,泥盆紀(jì)的珊瞞化右上可數(shù)出390多余環(huán)紋,就是說泥盆紀(jì)一年中的天數(shù)不是365天,而是390多天。這一結(jié)論轟動(dòng)過當(dāng)時(shí)的天文學(xué)和地球物速學(xué)界,因?yàn)檫@樣的天數(shù)和他們推論出的地球自轉(zhuǎn)速度減慢的想法是一致的。其他地質(zhì)時(shí)代的單體珊瑚、其他門類的化石,繼威爾斯的研究之后,也作過類似的研究,所得出的結(jié)論是協(xié)調(diào)一致的。
對(duì)珊瑚體碳上的環(huán)紋,我國(guó)著名的古生物學(xué)家馬廷英教授最早作過詳細(xì)的研究,早在30年代就著有《古生代四射珊瑚成長(zhǎng)上的季候變化與泥盆紀(jì)的古氣候》(古生物志乙種二號(hào))。書中指出:珊瑚化石外表的Anmulation(相當(dāng)于節(jié)一筆者注)完全與內(nèi)部的泡沫組織的疏密相間相一致,這是海水溫度的季候變化所造成的。并比較了現(xiàn)代珊瑚和泥盆紀(jì)珊瑚化石的季候變化,推論出泥盆紀(jì)珊瑚產(chǎn)地的當(dāng)封氣溫。再綜合當(dāng)時(shí)世界上已發(fā)表的珊瑚化石資料,繪制了一幅泥盆紀(jì)i地理圖。