Tại sao hóa thạch lại có nhiều màu sắc khác nhau?

Xương thường có màu trắng hoặc hơi vàng, nhưng các hóa thạch thì khác và có nhiều màu sắc khác nhau: một số hóa thạch có màu trắng xám, một số có màu ngả vàng hoặc thậm chí là đen, và một số có nhiều màu sắc.

Trước khi tìm hiểu vấn đề này, trước tiên chúng ta phải hiểu hóa thạch được hình thành như thế nào. Hài cốt, dấu chân của động vật chết nhanh chóng bị trầm tích (như cát, tro núi lửa…) chôn vùi, các chất hữu cơ trong xác động vật bị phân hủy hoàn toàn, còn lại các xương, vỏ, răng… và các trầm tích xung quanh sau đó theo thời gian sẽ bị nén chặt thành đá, đồng thời các thành phần ban đầu được thay thế bằng khoáng chất, những di tích sinh học cổ xưa như vậy được gọi là hóa thạch.

Màu sắc của hóa thạch liên quan trực tiếp đến môi trường chôn cất, các nguyên nhân chính tạo ra các màu khác bao gồm sự phân tán khoáng chất, khoáng hóa và các yếu tố tạo màu khác.

Hóa thạch sọ tê giác môi lớn.

Nhiễm khoáng sản

Xương thường có màu trắng vì thành phần chính của xương là canxi cacbonat. Do thời gian hình thành hóa thạch xương động vật Kỷ Đệ tứ ngắn (2,58 triệu năm, so với lịch sử sự sống trên Trái đất), nhiều xương chưa bị ảnh hưởng nhiều bởi môi trường chôn cất nên vẫn có màu trắng hoặc hơi vàng. Ví dụ, hóa thạch xương động vật có vú tại khu Jinniushan ở Dinh Khẩu, Liêu Ninh, Trung Quốc có niên đại từ 210.000 đến 300.000 năm tuổi, vẫn có màu trắng.

Hóa thạch hộp sọ của loài tê giác môi lớn ở lưu vực Linxia, tỉnh Cam Túc, Trung Quốc có bề mặt màu trắng và chứa đầy khoáng chất đất sét bên trong. Nó sống vào cuối thế Miocen, cách đây 12 đến 5 triệu năm.

Vỏ, xương hoặc răng của một số sinh vật cổ đại được chôn dưới lòng đất, mangan hoặc oxit sắt bám vào bề mặt vỏ hoặc xuyên qua các khoảng trống giữa xương và răng, hiển thị các màu như vàng, nâu, nâu sẫm và đen.

Các vết đen có thể được nhìn thấy trên răng hóa thạch của linh cẩu khổng lồ, là kết quả của việc ô nhiễm oxit sắt và mangan.

Khoáng hóa/biến chất

Khoáng hóa hay biến chất là cơ chế chính hình thành hóa thạch động vật: dung dịch chứa khoáng chất xâm nhập vào các khoảng trống trong cơ thể sinh vật rồi khoáng hóa, làm cho các mô trở nên cứng hơn. Theo các khoáng chất khác nhau có trong nó, nó có thể được chia thành silic hóa, opal hóa, pyrit hóa, canxit...

Silic hóa

Gỗ hóa thạch tương đối phổ biến, là một loại hóa thạch được hình thành bằng cách thay thế mô ban đầu của thực vật bằng silic dioxide (SiO₂), mặc dù cấu trúc và hình dạng ban đầu được bảo tồn nhưng bản chất bên trong của nó đã bị biến đổi hoàn toàn. Ở những nơi khác nhau có nhiều loại gỗ hóa đá khác nhau, thành phần chính của gỗ hóa đá ở Myanmar là opal (SiO₂·nH₂O), còn được gọi là “ngọc thụ”, là một loại đá trang trí phổ biến.

Gỗ hóa thạch có nhiều màu sắc khác nhau do sự có mặt của các nguyên tố khác, sắt có thể làm cho gỗ có màu đỏ, nâu, trắng sữa (opal), không màu (pha lê), xám khói, đen và các màu khác.

Gỗ hóa đá Myanmar sau khi đánh bóng có màu trắng sữa, nâu và hung, nhìn giống cây nhưng thực chất là hóa thạch.

Hóa thạch gỗ.

Opal hóa

Opalization thực chất là một dạng silic hóa đặc biệt. Opal có thành phần hóa học là SiO₂·nH₂O. Opal là một loại đá quý không kết tinh, được hình thành từ silica dạng sền sệt hoặc lỏng, chảy vào các vết nứt và hang động trên Trái đất, sau đó được lắng đọng và đông cứng lại thành đá quý.

Opal xuất hiện với nhiều màu sắc khác nhau, từ xanh lam đến xanh lục, vàng đến cam và đỏ, và sự thay đổi màu sắc của nó là do cấu trúc bên trong đặc biệt của nó.

Pyrit hóa

Chất lỏng chứa pyrit (FeS₂) xâm nhập vào bên trong động vật, nước bay hơi và pyrit kết tinh, tạo thành hóa thạch sinh học bị pyrit hóa, chủ yếu bao gồm ammonite, belemnite, nhím biển, bọ ba thùy và các động vật biển khác. vấn đề môi trường.

Hóa thạch nhím biển bị pyrit hóa.

Canxit hóa

Vỏ và xương của nhiều loài động vật chứa một lượng lớn canxit (CaCO₃), nhưng sự hình thành canxit không hoàn toàn giống với vỏ hoặc xương ban đầu. Dung dịch nước chứa ion canxi xâm nhập vào cơ thể động vật, nước bay hơi, để lại tinh thể canxit hoặc canxit tinh thể kín, tạo thành hóa thạch rất đẹp, một số giống như ngọc trắng.

Hóa thạch ammonit Madagascar được đặt tên như vậy vì các đường khâu phức tạp trên vỏ của chúng giống như hoa cúc, thường được cắt mở để lộ các tinh thể canxit tuyệt đẹp bên trong.

Hầu hết hóa thạch canxit đều có màu xám, trắng nhạt, xám nâu hoặc nâu do chúng được trộn lẫn với một ít đất sét hoặc các khoáng chất khác.

Canxit bọ ba thùy.

Ngoài sự xâm nhiễm và khoáng hóa khoáng sản nêu trên, còn có một số hóa thạch được tạo ra bởi chính thành phần của chúng. Ví dụ, ammonit đầy màu sắc của Canada.

Các loại ammonit đa dạng được phát hiện ở Canada ngày nay có niên đại từ 75 đến 70 triệu năm trước. Ở vùng biển nông gần Canada ngày nay có một ngọn núi lửa khổng lồ, nó thường phun trào do sự hình thành thường xuyên của dãy núi Rocky. Mỗi lần phun trào khiến hầu hết các loài động vật, trong đó có ammonite, nhanh chóng chết và bị chôn vùi dưới đáy biển. Tro núi lửa đã ngăn chặn sự tiếp xúc giữa tàn tích ammonit và nước biển, đồng thời sự chuyển động của vỏ Trái đất đã đưa các nguyên tố sắt và magie phong phú vào tàn tích ammonit, theo thời gian, nó biến thành một con ốc hóa thạch đầy màu sắc độc đáo.

Hóa thạch ammonit.

Ánh kim tuyệt đẹp của ammonit đến từ các màu giao thoa được hình thành do sự phản chiếu ánh sáng bởi các lớp khoáng vật aragonit mỏng của nó. Lớp khoáng aragonit mỏng càng dày thì càng hình thành nhiều màu đỏ và xanh lục, ngược lại càng hình thành nhiều màu xanh lam và tím. Ngoài ra, sự thay đổi hàm lượng các thành phần khoáng chất khác (như pyrit,...) trong vỏ ammonit và sự tham gia của các nguyên tố vi lượng cũng sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi màu sắc của nó.