珊(shan)(shan)瑚(hu)化(hua)石是(shi)一(yi)種重要的(de)古(gu)生物學標本(ben),可(ke)以(yi)用于研究珊(shan)(shan)瑚(hu)的(de)演化(hua)歷史、生態(tai)學特征、地質年代等方面的(de)問題(ti)。根據珊(shan)(shan)瑚(hu)化(hua)石的(de)形(xing)態(tai)、種類、分布等因(yin)素,可(ke)以(yi)將其分為不同(tong)的(de)類型(xing)。
1、珊瑚丘型化石
珊瑚丘(qiu)(qiu)型化(hua)石是由硬(ying)珊瑚形(xing)成的(de)圓錐形(xing)或圓柱形(xing)的(de)結構體,高(gao)度一般(ban)在1-2米之(zhi)間。它們通(tong)常(chang)分布在珊瑚礁的(de)淺(qian)水區(qu),是形(xing)成珊瑚礁的(de)主要構成元(yuan)素(su)之(zhi)一。珊瑚丘(qiu)(qiu)型化(hua)石可以用于確定地層的(de)相對年代,也可以說明(ming)地質變化(hua)對海洋生態系統的(de)影(ying)響(xiang)。
2、珊瑚枝型化石
珊(shan)瑚(hu)枝(zhi)型(xing)化(hua)石(shi)是(shi)由樹(shu)狀(zhuang)珊(shan)瑚(hu)形(xing)成的(de)結構體,呈現(xian)出(chu)樹(shu)枝(zhi)狀(zhuang)或灌木狀(zhuang)的(de)形(xing)態(tai)。它們(men)通常分布在深水區,是(shi)珊(shan)瑚(hu)礁生態(tai)系(xi)統中的(de)關鍵組(zu)成部分。珊(shan)瑚(hu)枝(zhi)型(xing)化(hua)石(shi)的(de)形(xing)態(tai)和(he)分布可以反(fan)映出(chu)古海洋環(huan)境的(de)變化(hua),例如(ru)海水溫度、鹽度、營養物(wu)質濃度等。
3、珊瑚盤型化石
珊瑚(hu)盤(pan)型(xing)化石是(shi)由盤(pan)狀珊瑚(hu)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)結構(gou)體,呈現出圓(yuan)盤(pan)狀或(huo)扁平(ping)狀的(de)形(xing)(xing)態。它們分布在珊瑚(hu)礁(jiao)的(de)淺水(shui)區和深水(shui)區,數量(liang)非常豐富。珊瑚(hu)盤(pan)型(xing)化石可以(yi)(yi)用于確定(ding)地層的(de)絕對年代,也可以(yi)(yi)研(yan)究珊瑚(hu)生長(chang)速率(lv)、生命(ming)周期等方面(mian)的(de)問題。
4、珊瑚的其他化石類型
除了上述三種常(chang)見的珊(shan)瑚化石類(lei)(lei)型(xing)(xing)外,還有(you)其(qi)他一些形態各異的化石類(lei)(lei)型(xing)(xing),例如(ru)珊(shan)瑚球(qiu)型(xing)(xing)化石、珊(shan)瑚菜花型(xing)(xing)化石、珊(shan)瑚箭(jian)型(xing)(xing)化石等。這些化石類(lei)(lei)型(xing)(xing)在古(gu)生物學和(he)地質(zhi)學研究中也有(you)著重要的應用(yong)。
我國(guo)的珊瑚化石主(zhu)要產地為貴州(zhou)、陜(shan)西、四川、廣西、新疆等地,其中以(yi)新疆艾丁湖的珊瑚化石顏色最為漂亮。
單體(ti)珊瑚(hu)的(de)骸體(ti),從幾毫(hao)米(mi)到幾十厘米(mi),通(tong)常有體(ti)壁圍(wei)繞,表面飾有粗細不(bu)等的(de)皺紋,但在進(jin)化程度比(bi)較高(gao)級(ji)的(de)珊瑚(hu)中(zhong),體(ti)壁退化。
復體珊(shan)(shan)瑚呈致密的(de)塊狀體,或(huo)細弱的(de)叢枝(zhi)狀,由許多細小的(de)珊(shan)(shan)瑚個體組成,有的(de)從母(mu)體的(de)軸部或(huo)側方分芽而(er)出,有的(de)通過(guo)珊(shan)(shan)瑚體壁上的(de)孔(kong)或(huo)管,或(huo)各珊(shan)(shan)瑚單體之間的(de)共骨組織或(huo)間隙(xi)管相互貫聯。
珊瑚骸(hai)體(ti)的骨架由無數(shu)細微的,方解石質或(huo)文石質的羽(yu)針(zhen)、羽(yu)簇或(huo)羽(yu)榍組成。
縱列骨骼單元主要包括刺狀或(huo)脊(ji)狀的(de)隔壁(bi)(bi)脊(ji)或(huo)隔壁(bi)(bi)刺和板狀的(de)隔壁(bi)(bi),后者(zhe)長短相間,呈兩側對稱或(huo)輻射對稱排(pai)列。
橫(heng)貫珊瑚骨腔(qiang)分布的板狀體稱床板或(huo)橫(heng)板,是(shi)橫(heng)列骨骼單(dan)元的主(zhu)要(yao)組(zu)成部分。在有些珊瑚體的邊緣還出(chu)現(xian)小型魚(yu)鱗狀或(huo)泡沫狀骨片,稱鱗板或(huo)泡沫板。
上述(shu)縱列(lie)和(he)橫列(lie)骨骼單元在不同地史時期的(de)各類珊瑚中,分(fen)別以不同的(de)方(fang)式(shi)配列(lie)組合(he),或派生(sheng)出其(qi)他組織結構,出現形形色色的(de)骸體形態。
單體(ti)(ti)(ti)珊(shan)瑚(hu)的(de)外層(ceng)細胞,具(ju)有分(fen)泌(mi)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)外骨骼的(de)能(neng)力(li),石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)包(bao)裹(guo)住軟體(ti)(ti)(ti)部分(fen),形成了(le)珊(shan)瑚(hu)的(de)外壁(bi)。同一珊(shan)瑚(hu)個體(ti)(ti)(ti)的(de)筒狀外壁(bi)并不(bu)是(shi)(shi)理想(xiang)的(de)圓柱(zhu)體(ti)(ti)(ti),而(er)是(shi)(shi)時(shi)粗(cu)時(shi)細、粗(cu)細相間的(de)節狀物,每一節上還又(you)布(bu)滿了(le)細小而(er)又(you)互相平(ping)行的(de)環紋(wen)。珊(shan)瑚(hu)體(ti)(ti)(ti)壁(bi)的(de)節和環紋(wen),均是(shi)(shi)由分(fen)泌(mi)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)能(neng)力(li)的(de)不(bu)穩定造成的(de),據推測珊(shan)瑚(hu)體(ti)(ti)(ti)的(de)分(fen)泌(mi)有灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)能(neng)力(li)和太陽光的(de)強弱(ruo)(ruo)有關,白天光強,石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)就(jiu)分(fen)泌(mi)得多(duo)(duo),晚上無陽光石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)就(jiu)分(fen)泌(mi)得少;冬夏(xia)兩季,陽光也有強弱(ruo)(ruo)的(de)差異,石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)質(zhi)(zhi)的(de)分(fen)泌(mi)當然也就(jiu)有多(duo)(duo)少之分(fen)。
也(ye)有人認為珊(shan)刷體分(fen)泌(mi)(mi)石(shi)(shi)灰(hui)質的(de)(de)能力和(he)它周(zhou)圍的(de)(de)海水(shui)(shui)溫(wen)度(du)有關,暖(nuan)和(he)時分(fen)泌(mi)(mi)得多,水(shui)(shui)涼時分(fen)泌(mi)(mi)得少甚(shen)至不(bu)分(fen)泌(mi)(mi)。海水(shui)(shui)溫(wen)度(du)的(de)(de)波動由日溫(wen)差(cha)所(suo)造成、也(ye)有因年溫(wen)差(cha)所(suo)造成的(de)(de)。陽光的(de)(de)強弱(ruo)、溫(wen)度(du)的(de)(de)高低,均(jun)取決(jue)于太陽的(de)(de)輻射,只是(shi)同(tong)一能源的(de)(de)兩種表現形式:但從(cong)海水(shui)(shui)的(de)(de)溫(wen)差(cha)是(shi)比較小的(de)(de),而光的(de)(de)強弱(ruo)之差(cha)是(shi)極共顯明這個角(jiao)度(du)來看(kan),光線的(de)(de)強弱(ruo)可能控制珊(shan)瑚體分(fen)泌(mi)(mi)石(shi)(shi)灰(hui)質的(de)(de)能力。
1963年(nian)(nian),美(mei)國古生(sheng)物(wu)(wu)學(xue)家(jia)威爾(er)斯(si)(J.w.Wells),對(dui)泥盆紀單(dan)體珊(shan)瑚(hu)化(hua)(hua)石上的(de)(de)環狀構(gou)造進行了深入的(de)(de)研究后認為:體壁(bi)上的(de)(de)粗細(xi)間,代交了一年(nian)(nian)中的(de)(de)季節交替(ti),粗的(de)(de)部(bu)(bu)分是(shi)(shi)(shi)夏天(tian)分泌(mi)的(de)(de)、細(xi)的(de)(de)部(bu)(bu)分越冬(dong)季分泌(mi)的(de)(de),好象是(shi)(shi)(shi)樹木的(de)(de)年(nian)(nian)輪(lun)。每一節內又有(you)很(hen)多(duo)(duo)組的(de)(de)環紋(wen),每一條環紋(wen)代表了一天(tian)的(de)(de)分泌(mi)物(wu)(wu),泥盆紀的(de)(de)珊(shan)瞞化(hua)(hua)右上可數(shu)出390多(duo)(duo)余(yu)環紋(wen),就是(shi)(shi)(shi)說泥盆紀一年(nian)(nian)中的(de)(de)天(tian)數(shu)不是(shi)(shi)(shi)365天(tian),而是(shi)(shi)(shi)390多(duo)(duo)天(tian)。這一結論轟動過(guo)當時的(de)(de)天(tian)文學(xue)和(he)地球物(wu)(wu)速學(xue)界,因為這樣的(de)(de)天(tian)數(shu)和(he)他們推論出的(de)(de)地球自轉速度減慢的(de)(de)想法是(shi)(shi)(shi)一致的(de)(de)。其他地質時代的(de)(de)單(dan)體珊(shan)瑚(hu)、其他門類(lei)的(de)(de)化(hua)(hua)石,繼威爾(er)斯(si)的(de)(de)研究之后,也(ye)作過(guo)類(lei)似的(de)(de)研究,所得出的(de)(de)結論是(shi)(shi)(shi)協調一致的(de)(de)。
對珊(shan)瑚(hu)(hu)體碳(tan)上的(de)(de)(de)環紋,我國著(zhu)(zhu)名的(de)(de)(de)古生(sheng)物(wu)學家馬廷英教授最早(zao)作(zuo)過詳(xiang)細(xi)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),早(zao)在30年代(dai)就著(zhu)(zhu)有《古生(sheng)代(dai)四射珊(shan)瑚(hu)(hu)成長(chang)上的(de)(de)(de)季候(hou)變(bian)化(hua)(hua)(hua)與泥盆(pen)(pen)紀(ji)(ji)的(de)(de)(de)古氣(qi)候(hou)》(古生(sheng)物(wu)志乙種二號)。書(shu)中指出:珊(shan)瑚(hu)(hu)化(hua)(hua)(hua)石外表的(de)(de)(de)Anmulation(相當于節一(yi)(yi)筆(bi)者注)完全與內部的(de)(de)(de)泡沫組織的(de)(de)(de)疏密相間(jian)相一(yi)(yi)致(zhi),這是(shi)海水溫度(du)的(de)(de)(de)季候(hou)變(bian)化(hua)(hua)(hua)所造成的(de)(de)(de)。并比較了現代(dai)珊(shan)瑚(hu)(hu)和泥盆(pen)(pen)紀(ji)(ji)珊(shan)瑚(hu)(hu)化(hua)(hua)(hua)石的(de)(de)(de)季候(hou)變(bian)化(hua)(hua)(hua),推論(lun)出泥盆(pen)(pen)紀(ji)(ji)珊(shan)瑚(hu)(hu)產地(di)(di)的(de)(de)(de)當封氣(qi)溫。再綜合當時世界上已(yi)發(fa)表的(de)(de)(de)珊(shan)瑚(hu)(hu)化(hua)(hua)(hua)石資料(liao),繪制了一(yi)(yi)幅泥盆(pen)(pen)紀(ji)(ji)i地(di)(di)理圖。