对生长在温带硅化木树干上的年轮，可清晰的数出其一圈圈的年轮，每一圈为一年形成层，对生长在热带树干上的年轮，由于气候季节性变化小，形成层参生的细胞没有什么差别，硅化木上一圈圈的年轮也就不太清晰了。

硅化木茎干上的年轮，在茎干的韧皮部内侧有一圈细胞生长特别活跃，分裂也极快，促使形成新的木材和韧皮组织称为形成层，形成层增多树干变粗壮，季节变化反应在形成层的变化。相应树种区域性形成层变化规律，是研究古气候的必备资料。

通过对硅化木残余结构分析，从年轮特征可判断出春夏季节是树木生长的旺季，形成层的细胞分裂快、生长快，产生的细胞体积大，细胞壁薄，纤维少，输水导管多，颜色浅，质地疏松称为早材。秋冬季节是树木生长的弱季，形成层的细胞分裂慢、生长慢，产生的细胞体积小，细胞壁厚，纤维多，输水导管少，颜色深，质地紧密称为晚材。早材与晚材构成一圈便是年轮，从年轮中的细微变化关系可推测那一时段的冷暖变化规律。

从出露硅化木树种的分布，赋生的的地质构造单元及地层，在某些方面可以推测出当时的古气侯变化，海陆变迁。

如银杏，它是我国特有的高大乔木，现今国外十分稀少，但在一亿多年前地球上银杏则广为分布，由于古气候的变化，地壳运动使银杏都埋入地下，部分形成硅化木化石。从银杏分布的一个侧面，反映出古气候的变化规律。

如水杉，在一亿多年前的上白垩纪时代，在北极圈广为分布，上白垩纪时代的北极圈气侯温和，不象今日冰雪覆盖，水杉石英硅化木常在该地域中出现。新生代中期气候、地质条件的变迁，水杉逐向欧州、亚州、北美扩展并称霸一时，又在这些地域留下无数的水杉硅化木化石，但到了第四纪大陆冰川密布，气候异常寒冷，欧州、北美水杉灭绝，水杉硅化木化石也不覆存在。但当时中国的第四纪冰川具分散、不连片特点，在沟谷中仍生长着，水杉逃过了冰川的刼难而保存到现代，这时的欧州、北美冰川连片分布，水杉失去了得以生存的环境而消亡，水杉硅化木化石也不覆存在。

地质学家李四光先生是研究世界第四纪冰川的开拓者，在我国第四纪冰川发现于江西庐山，水杉的分布与第四纪冰川的分布息息相关。

1941年在四川万县磨刀溪发现三颗稀有松柏类植物，后来又在湖北东部的利川县发现几百株同样的植物，当时并不知道属珍贵的水杉，查阅世界各国的植物文献也毫无记载，更不知归属哪一种、哪一属，经历了四年，直到1945年才确定为松柏类中的孑遗植水杉，水杉成了活化石，现今生长的水杉与水杉硅化木成为二十世纪植物中的重要发现。

三、地史时期的植物遗体化石

1、地质年代

硅化木化石是在漫长的地质历史时期，在特殊的地质环境下形成的乔木、灌木树干、树根植物遗体化石。

我国幅源辽阔，从元古代到新生代各个地层发育齐全，经历了长达数十亿年的地质历史时期。生物起源从震旦纪算起至今也有八亿余年,据河北蓟县某地变质岩中锆英石同位素年龄测定达三十六亿年，而人类历史仅五十万年。

各地质时代及相关年代如下：

时代

年代

元古代

前震旦纪

800--2,500百万年

震旦纪

570--800百万年

古生代

寒武纪

510--570百万年

奥陶纪

438--510百万年

志留纪

410--438百万年

泥盆纪

360--410百万年

石炭纪

290--360百万年

二迭纪

248--290百万年

中生代

三迭纪

208--248百万年

侏罗纪

145--208百万年

白垩纪

65--145百万年

新生代

第三纪古新世

53--65百万年

始新世

36.5-53百万年

渐新世

23--36.5百万年

中新世

5.3-23百万年

上新世

1.8--5.3百万年

第四纪更新世

0.01--1.8百万年

全新世

现代--0.01百万年

2、植物遗体化石

浩翰宇宙中一颗尉蓝色星球，沦海桑田，海陆变迁，当我们翻开地球上那似“书本”状厚厚的沉积岩时，生物活动的遗体、遗迹，一页页地记录下我们这个星球的变化。

在元古代震旦纪，白云岩、磷块岩中出现的巨环藻、叠层石化石，以及寒武纪陡山沱时期的生物第一次大爆发，古生代开始在碳酸盐岩中普遍出现的以蓝绿藻构成的层纹石、迭层石、核形石，在二迭纪煤系地层粘土页岩中，则开始出现了保存完好炭化了的各类植物叶片化石。

植物逐渐演化进化从胞子植物到被子植物，从大羽羊齿(厥类)植物到二迭纪开始出现高大的乔石如鳞木、栌木，中生代时期尤其是侏罗纪、白垩纪大量的松、柏、水杉、银杏，桫椤，给当时称霸地球一时的恐龙世界提供了丰富的食源。

地质历史时期的山麓、湖相盆地，大河出海口的三角洲，滨海沉积区，为原始丛林的生长构筑了天然集中连片的条件，在各种地质灾害作用下又深埋了这些丛林，植物树干、树根及树叶在地下随着时间的变化，上覆土层(岩层)温度、压力的改变，部分处于还原条件下，有的炭化后形成煤(烟煤，烟煤经变质作用形成无烟煤)、炭质页岩，有的在氧化环境下有机质荡然无存。而另外，也有很少部分植物树干、树根在特定的地质条件下，产生硅化作用使树木变成了硅化木化石。