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平邑天宇自然博物馆收藏了大量的古生物化石和矿物标本，藏品达39万余件，其中保存有1106件较完整个体的恐龙化石，为世界上保存恐龙化石最多的自然博物馆。7月22日，平邑天宇自然博物馆被吉尼斯世界纪录英国总部认定为“世界上最大的恐龙博物馆”。
馆藏古生物化石主要有——
低等生物类：海百合弓石燕菊石阔石燕[以上每块均为几个平方]刻曹珊瑚三叶虫[最大的一虫直径30多厘米，最大的一块上有一百多虫];
恐龙类：西马拉雅鱼龙几十块大型贵州鱼龙中华白鲟幻龙满州鳄长吻鳄胡氏贵州龙中国鸟龙鹦鹉嘴龙孔子鸟几窝恐龙蛋禄丰金山龙[十米]禽龙;
植物类：几十棵大型硅化木大型枝脉蕨特羽叶;
几乎全国各地发现的各种鱼类满洲龟玄武蛙陆龟茂名无盾龟蛇;
中国羚羊柄杯鹿剑齿虎无角犀华丽黑鹿真猛犸象大唇犀野牛铲齿象野驴三踟马等等等，覆盖了全部主要化石品种。
古生物标本分别陈列于以下展厅：
“贵州关岭生物群”5个展厅中，产于三叠纪地层的各种鱼龙、贵州龙、_齿龙、海龙、海百合等化石标本近万件，从长达16米的大鱼龙到不足半米的小鱼龙应有尽有，显示了三叠纪时代生物的多样性和复杂性。
贵州关岭生物群是一个以海生爬行动物和海百合化石为主要特色，并伴生鱼类化石、无脊椎动物化石和古植物化石的珍惜生物群。它以藏量丰富、属种繁多、形态优美、保存完好被地质古生物专家誉为“全球三叠纪独一无二的化石宝库”，同时填补了国际研究海生爬行动物进化的空白。
“热河生物群”5个展厅中，恐龙展厅的鹦鹉嘴龙化石近400件。其中禽龙化石胃部保存的胃石和当时的食物形成的化石，具有极高的观赏和科研价值。“万鱼厅”展示了十万多条一亿两千多万年前不同种类的鱼化石，为世界一绝。在世界其他博物馆很少见到的带有羽毛的恐龙和鸟类化石上千件，为人们研究恐龙的灭绝和鸟类起源提供了翔实的实物例证。
1928年，美国地质学家葛利普在我国辽西进行地质工作的基础上，第一次使用了“热河生物群”这个名称。1962年我国的古生物学家顾知微院士在此基础上提出了“热河生物群”的概念，它包括了动物群和植物群两个方面的内容。热河生物群的化石在我国的发现历史很长，但是从20世纪90年代初开始，才在国际上引起了广泛的重视。最早发现的重要化石是一些保存完整的早期鸟类，它们填补了鸟类演化在这一地质历史时期的空白，随后是一系列其他重要化石，如哺乳动物、带毛的恐龙、原始的被子植物等的发现，把热河生物群的研究逐步推向了国际前沿。
下图：孔子鸟(Confuciusornis)是一种古鸟属，化石遗迹在中国辽宁省北票市的热河(即四合屯和李八郎沟等白垩纪时期的沉积岩)中发现。根据出土地点的地质形成史推断，这种鸟生活在距今约1.25亿年到1.1亿年，即西方学者所称的白垩纪早期或中国学者所称的晚侏罗纪。孔子鸟是目前已知的最早拥有无齿角质喙部的鸟类。
“山旺生物群”标本展厅中，收藏近千件鹿类、犀牛类化石等在其他博物馆难得一见的各种食肉类动物化石、昆虫、植物化石等。
山旺生物群(heritageofShanwangbiota)化石标本产于山东临朐东部解家河盆地的中新世早期的以“万卷书”闻名国内外的山旺组硅藻土层中。地层内保存了各种精美的动植物化石，素有“化石博物馆”之称。
猛犸象长牙化石——
猛犸(学名：Mammuthus)，哺乳纲，长鼻目，真象科，最著名的种类是“真猛犸象”，即长毛象。猛犸的生活年代约1万1千年前，源于非洲，早更新世时分布于欧洲、亚洲、北美洲的北部地区，尤其是冻原地带，体毛长，有一层厚脂肪可隔寒，夏季以草类和豆类为食，冬季以灌木、树皮为食，以群居为主。最后一批猛犸象大约于公元前2000年灭绝。
四棱齿象化石——身长：6.5米。身高：3.5米。分类：象类(真象乳齿象)，活动范围：中国广大地区。灭绝时间：更新世中期(更新世是第四纪的第一个世，距今约260万年至1万年。更新世时期冰川作用活跃)。它的象牙很长，但不是向上向前长，是比较平直的向前长。
铲齿象——拉丁文名Platybelodon。在距今1000多万年前后中新世时代，地球上出现了一种十分特化的象类。它的下颌极度拉长，其前端并排长着一对扁平的下门齿，形状恰似一个大铲子，故得名铲齿象。铲齿象生活在河湖边，用铲齿切断并铲起浅水中的植物，再靠长鼻子帮助把食物推入嘴中。在亚洲、北美洲、欧洲和非洲都发现了铲齿象类的化石。根据它们的形态的差异，科学家又把它们分成板齿象、铲齿象和锯铲齿象三大类。在中国宁夏的同心县发现了世界第一具完整的板齿象骨架化石。
古生物化石分类有多种不同的标准，按生物级别分为动物化石和植物化石，动物化石又可分为无脊椎动物化石和脊椎动物化石等；根据个体大小分为大化石、微体化石和超微化石；为便于研究，我们常按照古生物化石的保存类型分为实体化石、模铸化石、遗迹化石。广义上的化石还包括化学化石和活化石等。
图1.1 三叶虫化石
大化石：泛指一般不需利用显微镜，用肉眼可观察研究的化石，如腕足类、三叶虫（图1.1）、头足类、昆虫、脊椎动物及植物的茎、叶化石等。
微体化石：指需要利用显微镜才能进行研究的微小化石。包括有孔虫、、介形类、牙形石、轮藻、孢粉（图1.2）等。微体化石形体微小，数量众多，可大量采集。
图1.2 孢粉化石，其大小1，2为40μm，3为70μm，4为50μm
超微化石：指需要在电子显微镜下才能进行研究的微小化石的总称。其大小范围目前意见尚不一致，一般认为仅限于10μm以下。如细菌和蓝藻等。
实体化石：指生物遗体（或其中的一部分）被埋藏，经过石化作用所保存的化石（图1.3）。
图1.3 产于莱阳王氏群林家庄组中的鹦鹉嘴龙实体化石
图1.4 模铸化石
模铸化石：是岩层中保存下来的生物遗体的印模或铸型。模铸化石是一种常见的化石保存类型，对于研究不具硬体或壳易溶蚀的生物的内部及壳体等构造，都很重要（图1.4，图1.5）。
印痕化石：生物在松软细密沉积物表面留下的印迹，如动物行走、爬行时留下的足迹、行迹、移迹等及植物叶片、鸟类羽毛落下形成的印迹等所形成的化石。
图1.5 模铸化石
印模化石：生物硬体在围岩表面和内部填充物上留下印模，包括外模和内模。外模保留于化石围岩上的生物遗体外表特征及表面纹饰的迹痕。外模仅能反映生物遗体的外表形态及纹饰特征，其凹凸情况与原物相反。内模是保留于内核表面或岩石上的生物遗体内部形态特征的印痕。常见的多为腕足类、腹足类、双壳类等外壳和芦木及新芦木等髓部的内模。其凹凸情况与原物相反。
核化石：由生物体结构形成的空间或生物硬体溶解后形成的空间，被沉积物充填固结后，形成与原生物体空间大小和形态类似的实体称核化石。包括内核和外核两种，内核是充填生物硬体空腔中的沉积物固结，形成与原空腔形态、大小一致的实体，其表面就是内模。外核是埋藏的硬体溶解后在沉积物中留下的空间，此空间经充填而形成与原硬体同形等大的实体，其表面特征与原硬体表面特征相同，外表特征由外模反印到外核上形成。外核和内核内部都是实心的，不具有硬体的内部构造。
铸型化石：当生物体埋在沉积物中，已经形成外模和内核后，壳质全部被溶解，并被另一种矿物质填充所形成的化石，称铸型化石。
图1.6 诸城皇龙沟恐龙足迹化石
遗迹化石：是指地史时期生物生活活动时产生在底质表面或其内部的各种活动记录所形成的化石，包括足迹（图1.6）、移迹、潜穴、钻孔以及动物的粪便、卵（蛋）、植物根系等形成的化石。由于遗迹化石是活着的生物留下的痕迹，所以它对于岩相和古生态分析研究具有不可替代的非常重要的意义（图1.7，图1.8）。
图1.7 已知非海相遗迹化石的环境分布（据杨式溥等，2004）
图1.8 按各种生态习性分类的遗迹化石
化学化石：是地史时期的生物有机质软体部分在遭到破坏后，由分解后残留在地层中的有机成分所形成的一种特殊的化石，有些可以形成重要的矿产资源，如煤、石油、天然气等。
除上述类型外，还有一种叫作“活化石”，它并非指保存在岩层中的化石，而是现生的生物物种，这种物种曾在某一地史时期繁盛，且种类多、分布广，已形成了重要的化石类别，该物种在经过漫长的地质时期缓慢进化，则变化不大，至今仍在个别地区残存，这类残存的现生生物种就被称为“活化石”。如银杏纲（图1.9），曾繁盛于中生代，白垩纪末衰退，第四纪冰期仅银杏一个种残遗于中国，达尔文称之为“活化石”。其他如皱鳃鲨（图1.10）、舌形贝、拉蒂迈鱼、水杉等，也都是典型的“活化石”。
图1.9 活化石（银杏）
图1.10 活化石（皱鳃鲨）
地质作用是极其复杂的，形成的各种地质现象也是五花八门、千奇百怪的。在与生物作用无关的沉积作用、成岩作用、岩浆作用、构造作用或其他机械、化学作用下，所造成的各种形态的岩石矿物体或构造，时常会与某种化石很相像，如“龟甲石”、“叠锥”、“树枝石”、“石灰华”等，因为它们与生物作用无关，不具生物结构，所以不是化石，而是类似化石的“假化石”，常见的“树枝石”，就是一种“假化石”，常见于岩石层面或节理面上，是由于锰的氧化物结晶形成的一种树枝状的薄膜，或像苔藓和藻类的印痕。在第四系岩层中，常见有圆形结核体，外形像恐龙蛋，实际也是“假化石”
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