植物化石保存有三種基本類型

壓型

植物體被沉積物掩埋過程中,在沉積物重壓下植物體遭受擠壓變形,於擠壓的過程中水分被排擠滲透出來,水分與有機物揮發後內部細胞結構逐漸損毀消逝,僅留下一層炭質薄膜。這種類型的植物化石稱為壓型化石(圖1),通常可以在煤層上方砂頁岩互層中發現。葉片的壓型化石組織結構大多數遭受破壞,外觀型態僅如葉形、葉緣、葉柄和葉脈等較容易保存下來。在少數研究報告中利用透射電子顯微鏡還可觀察到細胞壁中的細纖維構造和葉肉細胞內的葉綠體、細胞核及胞間連絲等細微組織構造。

絕大部分陸生植物葉片表皮都有一層角質層,以防止水分蒸散。角質層不是一層細胞層,它是緊貼於植物各器官表層外壁的不定形物質,具有很強的耐酸、耐鹼性,經常可以在壓型化石中保存下來。從角質層能觀察化石植物表皮細胞的形狀、氣孔的結構與分布,以及表皮的毛與腺體,作為種屬的鑑定依據。

琥珀是比較特殊的壓型化石,由植物的樹脂包裹保護隔離而成化石。具有黏性的樹脂經常黏住昆蟲、花、花粉粒、孢子或其他小動物等共同保存成為琥珀化石。

台灣第四紀地層中普遍存在炭化的木化石(圖2),其木材結構保存完整,是優良的研究材料,但是挖掘出土後與大氣接觸,容易氧化風化而崩解破壞,故不容易保存。

印痕

順著化石面剝開含有植物化石的岩石,有一面可以看到含碳質薄膜,就是壓形化石;另一面僅有植物體的印痕,很少或沒有碳質,稱為印痕化石(圖3)。印痕化石通常保存壓型化石表面特徵,如葉形、脈序等,在極細的粉砂或黏土層中有時可將葉片表面細胞特徵完整保存拓印下來。

植物體如莖、種子在沉積環境中被掩埋,包圍這些植物體的沉積物往往在植物體被壓扁前就固結定位了,於是植物體所占有的空間之立體形狀便被保存在固結的沉積物中。如果植物體被分解形成空洞,後來的沉積物或地下水所帶來的膠體物質或礦物質與細粒碎屑物又在殘留的空洞空隙中填充、固結,便鑄成一個與原先植物體外觀一樣的複製品,稱為模鑄化石或鑄型化石,它早已脫胎換骨,不含植物體原來的任何成分,可說與植物體本身毫無關聯,僅外形與原先的植物體相似。模鑄化石對於古植物化石的研究占有相當大的重要性。它們能以立體形式顯示植物體的外部型態與生長定著姿態,提供古生態環境研究。台灣南庄距今約一千三百萬年的中新世地層中曾發現植物樹幹模鑄化石(圖4),推測為當時生長在熱帶海岸地區的蘇鐵類植物。

石化

若植物體完全浸入溶有礦物質的溶液中,礦液便逐漸滲透進入細胞腔而形成滲礦化或石化,溶解的礦物質可能是矽酸鹽、碳酸鹽、硫化物黃鐵礦等。石化的植物化石如矽化木,經常將植物體結構完整保存,可以用切片來研究植物體的組織(圖5)。

火成岩與變質岩中少有化石存在,植物化石也不例外。大多數的植物化石都是埋藏在沉積岩中,而台灣大部分麓山帶地層都屬於沉積岩,雖然成為化石的機率很小,但有數量龐大的沉積岩,理論上應該埋藏有很多植物化石。那麼,在哪裡可找得到植物化石呢?凡是產煤地層與部分第四紀泥質或砂質地層有岩層裸露的地方,若仔細搜尋就有機會找到植物化石,例如河川的兩側、沿海的峭壁、天然的崩塌地。人工挖掘的地方也經常能採集到許多化石,因而留意新修道路的開挖面、煤礦坑中煤層的上盤、廢石堆或黏土砂土的採掘坑等採土場及大型的建築工地都有機會見到或採到豐富的植物化石。但嚴格的說,自然界的分配未必公平,有出露的地方才有機會,否則可謂無者恆無,不易尋找,徒費工夫。如有興趣的話,可留意往後的陸續報導,勿錯過良機。

火成岩與變質岩中少有化石存在,植物化石也不例外。大多數的植物化石都是埋藏在沉積岩中,而台灣大部分麓山帶地層都屬於沉積岩,雖然成為化石的機率很小,但有數量龐大的沉積岩,理論上應該埋藏有很多植物化石。那麼,在哪裡可找得到植物化石呢?凡是產煤地層與部分第四紀泥質或砂質地層有岩層裸露的地方,若仔細搜尋就有機會找到植物化石,例如河川的兩側、沿海的峭壁、天然的崩塌地。人工挖掘的地方也經常能採集到許多化石,因而留意新修道路的開挖面、煤礦坑中煤層的上盤、廢石堆或黏土砂土的採掘坑等採土場及大型的建築工地都有機會見到或採到豐富的植物化石。但嚴格的說,自然界的分配未必公平,有出露的地方才有機會,否則可謂無者恆無,不易尋找,徒費工夫。如有興趣的話,可留意往後的陸續報導,勿錯過良機。

圖8.炭化木化石露頭(苗栗縣三義,更新世頭嵙山層)

圖9.炭化木化石露頭(苗栗縣苑裡,更新世頭嵙山層)(一)


回上頁