При таких же обстоятельствах остатки когда-то обитавших около водоемов животных и растений (кости, листья, стволы деревьев) падают в реку, заносятся песком, сносятся в озера. Конечно, основная часть их при этом измельчается, разрушается и исчезает. Но изредка отдельные слои, образовавшиеся, видимо, в особо благоприятных условиях, буквально переполнены листьями или костями. Кости особенно хорошо сохраняются в тонких, слегка известковистых глинах или тонкозернистых песчаниках, при этом даже самые древние практически не меняют свой химический состав - не окаменевают (вещество кости не замещается окружающей породой). Если же по тончайшим порам, всегда пронизывающим даже самую крепкую осадочную породу, циркулирует вода, слегка подкисленная углекислым газом или органическими кислотами, происходит декальцинация - растворение и вынос солей кальция, из которых состоят кости. На их место та же вода приносит из окружающих пород соединения кремния, фосфора, серы, или просто кальцит (углекислый кальций), - именно в таких случаях следует применять термин "окаменелость".

Если декальцинация происходит в начале процесса образования породы, когда еще сохраняется органическое вещество кости, то эта кость становится отчасти гибкой и легко сминается давлением вышележащих слоев. В Архангельском крае, на берегу реки Малой Северной Двины, было найдено несколько десятков черепов крупных пермских ящеров парейазавров, смятых из-за декальцинации, перекошенных то на одну сторону, то на другую (как маски древнего театра). Выглядит это довольно смешно, но не до смеху было ученым, пытавшимся восстановить истинную форму черепов этих животных.

В море относительно одинаковые условия господствуют на больших площадях, поэтому морские местонахождения построены довольно однообразно. Наземные же поражают пестротой отложений - это пески речного русла, глины поймы, мергели озер. Очень хороший пример - местонахождения остатков динозавров в Южной Монголии, в пустыне Гоби. Около 100 млн. лет назад в конце мелового периода по широким долинам древних гор здесь текли широкие реки с богатой растительностью по берегам, в которой обитали различные животные. Сохранились до сих пор горы и долины между ними, но давно пересохли реки, оставив смытые с гор слои гальки, глины, песка, и под ярким солнцем блестит пестрыми кремнями и халцедонами жаркая Гоби. При 42°С в тени мы упорно исследуем вязкую породу, ищем кости удивительных птице динозавров - авимимусов. Вокруг на десятки километров протянулись красные и желтые песчаные обрывы берегов озер и пойм, где встречаются отдельные кости, а иногда и целые скелеты крупных ящериц, черепах, даже панцирных динозавров. Нас интересуют коричневые глины и пески, оставленные небольшим потоком, в которых встречаются кости и части скелетов авимимусов, живших по его берегам. И мы досадуем, если встречаются прослои чистых песков, в которых можно найти только разрозненные белые огромные кости гигантских динозавров. Они только замедляют работу. Коричневые глины через несколько десятков метров переходят в сцементированные известковые песчаники, набитые отдельными костями водных черепах - триониксов. Пестрая и уже понятная картина (вроде бы уже знаешь, где что искать). Но вот сюрприз: появились маленькие линзы голубовато-серых песков. Как они образовались? Пока неясно, но в них находим сперва скелетик древней лягушки, а затем полный скелет очень маленького и очень древнего млекопитающего. Сенсация! Нередки такие неожиданности и при раскопках местонахождений растений или насекомых, но особенно часты при поисках наземных позвоночных. Их остатки сохраняются иногда в самых неожиданных местах, например в пещерах, куда их затаскивали хищные древние животные или человек. На дне провалов в земле, образовавшихся из-за размыва известковых пород - карстовых воронок. В дуплах пней окаменелых деревьев. В озерах природного асфальта (сюда приходили в жару привлеченные блестящей поверхностью животные и тонули). В промоинах вечной мерзлоты, где сохраняются целые туши мамонтов, и их мясо охотно едят песцы и собаки. Разнообразны местонахождения и других наземных животных, например насекомых. Люди долго удивлялись разным букашкам, заключенным в прекрасный янтарь. Одним из первых природу этого чуда понял Михайло Васильевич Ломоносов и в свойственной ему шутливой манере писал: "В тополовой тени гуляя, муравей в прилипчивой смоле увяз ногой своей..." (действительно, муравей увяз в окаменевшей затем древесной смоле). Древние смолы с погибшими в них насекомыми находят не так уж редко. Образовались они в разные времена. Необычно выглядят, например, гигантские местонахождения растительных остатков - угольные бассейны. На протяжении тысячелетий гигантские стволы растений, росших по берегам озер и болот, падали в воду. Их заносило глиной, и они медленно преобразовывались без доступа кислорода - углефицировались.

Стволы деревьев могут сохраняться и без углефикации, но тогда они пропитываются кальцитом, тяжелым минералом бария - баритом, зеленой окисью хрома - волконскоитом или наиболее красиво разноцветными минералами кремния - опалом и халцедоном. Так в основном и сохраняются как бы "вещественные" ископаемые. Да-да, бывают и "невещественные" - это различные следы животных. Прополз по дну древнего моря неуклюжий многоногий трилобит, прорыл ход червь-илоед или пронесло потоком погибшую морскую лилию - на дне остались борозды (а если занесет все это тонкозернистым осадком, то увидеть эти следы можно и теперь).

Недалеко от Новгорода река Мета смывает древний известняк с окремнелой поверхности дна когда-то шумевшего здесь моря. И на открывшейся поверхности видны группки раковин удивительных животных брахиопод, а между ними - всевозможные следы, оставленные различными беспозвоночными. Как будто через прозрачную воду смотришь на дно невероятно древнего моря. Иногда сохраняются следы и наземных позвоночных, особенно оставленные на берегах водоемов, если их вовремя и быстро занесет осадком: следы неуклюжих древних ящеров, гигантских динозавров, легконогих птиц, млекопитающих. Недалеко от Каспийского моря, у города нефтяников Небит-Даг, есть красивое горное ущелье Кара-Гёз. Его обрывы сложены пестрыми слоями пород, а над ним нависает толстый слой плотного песчаника. Гигантские глыбы и отдельные куски отламываются, скатываются в ущелье, и на них, на нижней, ранее невидимой поверхности песчаника открываются многочисленные следы мелких и крупных птиц, газелей, барсов, бродивших по берегу мелкого моря примерно 15 млн. лет назад. А на дне ущелья стоит на ребре огромная глыба, толщиной более 2 м, в несколько метров длиной и шириной, и по диагонали глыбы снизу вверх тянется цепочка следов древнейшего верблюда. Вывезти такой музейный экспонат, массой более сотни тонн и огромных размеров, по пустынному бездорожью невозможно. Самые древние следы четвероногих найдены в Австралии: им более 370 млн. лет, а относятся они к тем временам, из которых мы еще не знаем остатков самих четвероногих. Вообще изучение следов имеет большое значение. Например, немецкие ученые сейчас успешно изучают по сохранившимся следам... походки тероморфов - древних предков млекопитающих!

Первое орудие человек изготовил из камня. Для следующих тоже понадобился камень, да не какой попало, а подходящий. Значит, валявшиеся на земле камни привлекали внимание человека с тех времен, когда он только стал человеком. А среди камней иногда попадались очень удивительные, совсем непохожие на обычные. Сначала, конечно, они привлекали внимание только своей странной замысловатой формой. Их можно было употреблять для украшения или делать украшения с их помощью. При раскопках стоянок первобытного человека археологи нашли обломки грубо сделанных глиняных горшков со странным орнаментом из конических ямок и зубчатых линий. А заметив неподалеку выходы древних пород, догадались, чем они сделаны: здесь во множестве валялись заостренные конические раковины белемнитов и зубчатые раковины аммонитов, живших сотни миллионов лет назад. Подобрали подходящие по размеру, приложили к отпечаткам - никаких сомнений, сделано этими "штампами".