科学猜想文集
（523)《环境演化也存在不可逆现象》

生物进化是通过古生物化石研究，建立起来的一门学科，因而，古生物研究离不开地层学的建立与研究。地层学研究地层的形成、地层特征等，通过实践总结出了地层形成的三大定律:

地层叠覆律;原始水平律、侧向连续律、地层叠覆律。这三大定律与古生物有什么关系呢？生物进化由简单生理结构到复杂的生理结构，而且生物的生理结构的演化是一种不可再生的现象，又被称之为不可逆现象。

正是这种不可逆现象，决定了古生物化石在不同时期的地层中，呈不可重现的现象。地层学将生物地层的不可逆现象，称之为化石层序律。因而地层学是研究地层沉积过程，及其相互关系的一门学科。

沉积原理简称为层理，有原始层理，水平层理、波痕层理、递变层理等，这些都在科学实践中发挥着重要作用。科学家们依据岩石沉积过程及其成岩后的相互关系，总结出了地层学的三大定律，这三大定律在科学研究中，在古生物与地层学存在着紧密的关系，特别是在地层断代中都发挥着主导作用。

地层的形成是通过一层层的持续沉积成岩，因而岩石圈层是由岩石叠加在一起，形成上新下老的层状关系。我们称这一沉积过程及其特征为地层叠覆律。

在地层沉积过程中，无任是地表层还是水的沉积环境，客观上自然保持水平状态的沉积过程，才能完成整过沉积成岩过程。这个条件我们称之为原始水平律。

在原始地层形成过程中，它的空间是巨大的，即沉积范围是庞大的，不能因为我们实际看到的地质层不是大面积整块的状态，而是零碎的剖面时，就误以为沉积环境非常狭小。就应该想到它在形成时，是大范围的沉积状态，故此，它的侧向存在着连续性。

地层剖面有时会呈现出狭小状态，它是板块的构造运动所形成地层挤压，弯曲，断裂、逆冲等等，构成地层不连续的假现象，这就需要我们在学习与研究中，充分认识地层与地层之间的关系。如整合关系，假整合关系，平行不整合关系，角度不整合关系，以及侧向渐变关系。

在同一地史时期内，相同或相似地层之间的生物化石，其生物的种群基本相同。不同地史时期地层的生物种群化石是绝对不可能重复，这种由化石决定的地层关系叫不可逆现象。

不可逆现象为我们学习与探索生物与地层的关系，也就是生物与沉积环境，生态环境中生物与生物的关系等，这些关系都是在重建古生态环境的过程，必须要搞清楚的因素，为我们在学习与探索中达到更高水准。

地层有三个基本特征，即物理特征，生物特征与化学特征组成。地层的层理性、颗粒性、色泽性都是地层学的物理特征。生物特征是指不同时期的生物化石具有不同的环境特征，即使它们在化石表型上存在微小差异，也不能判定为一个完全相同的生态系统。

地层化学特征：在不同地史时期岩石沉积过程中，由于太阳辐射的力度不同，构成大气环境的不同，构成化学元素溶解、搬运与沉积过程中，存在化学元素占比的不同。

只要我们关注板块纬度与沉积环境的关系，我们就能将不同地史时期的地层差异从中剥离开来。不同时期同一元素及其同位素占比也是不一样的，相似地层所拥有的化学成分会不一样，客观上存在物理化学性质的差异。

元素的自然活性及其丰度，在自然环境的变化中都存在变化，例如在温度较低时，氧18参入自然反应的频率较低，而氧16参入活动过程的占比就高。

如果在地层沉积过程中，氧18的参数相对较低，反应出的沉积环境温度较低。因此，沉积岩石学中的化学元素的组成，以及同位素的占比，都是指示地球表层生态环境变化的重要参数，而这些参数是不可重复出现的。