化石木是世界上最大的植物化石，它与巨大动物恐龙化石一样，世界上保存很少，特别是新生代被子植物化石木，发现的数量更为稀有，目前化石木的研究成果不多，系统理论著作更少。因化石木是深埋地下的，且形成条件极为苛刻。
首先，古树木质本身要有很强的抗风化能力，否则埋在地下的木质纤维等微细结构就会被腐蚀毁坏，成不了化石木。
其次，古树必须迅速被泥沙掩埋封存。地壳运动中发生的地震、火山喷发、特大山洪、泥石流等剧烈突发事件，都有可能产生巨厚的泥沙、砾石等堆积物，将古树在沉降凹地中掩埋封存，避免古树被空气氧化腐蚀。
最后，古树遗体必须在长时间内经受地下水溶液中的二氧化硅、碳酸钙、硫化铁等矿物质代替置换作用，逐渐将松软的古树木质变成坚硬的石头。
自然界中赋存有很多矿物，最常见的有五六十种。构成化石木的主要矿物有二十多种，最常见的化石木矿物有下列几类。
（1）硅质类：石英、玛瑙、玉髓等，这类矿物质在地球表面分布最广泛，约占地壳的3／4，通常与氧结合，组成二氧化硅（Si O2），所以埋在地下的化石木多数成为硅化木。
（2）钙质类（碳酸钙类）：主要为方解石（Ca CO3）、白云石［Ca Mg（CO3）2］、碳化石等，由这类矿物形成的化石木叫钙化木。
黄白色间夹黑褐色化石木，纹理清晰，挺立宛如两座山峰，显得无比坚强产地：武汉阳逻罗家山
红色化石木很少整体出现，而这棵化石木则出现红、白、黄、褐等各种颜色，以红色为主。颜色愈红化石木块头愈大，市场价值愈高
（3）铁质类：赤铁矿（Fe2O3）、褐铁矿（Fe2O3H2O）、硫酸铁［Fe2（SO4）3］等矿物质形成的化石木。
（4）碳质类：由碳（C）等矿物质形成的化石木。
（5）多种矿物混合形成的。
由上述可知每个地区的化石木所含的矿物成分较为复杂，并不完全相同。因为矿物成分不同，所以有硅化木、钙化木等许多名称。由于化石木通常都会含硅，所以人们常将化石木通称硅化木。作者认为未在实验室做矿物鉴定之前，一般以统称化石木为宜。只有专门做了化石木矿物鉴定之后，才能分别称为硅化木、钙化木等。没有进行矿物鉴定，即便简单定名也是不可靠的。
化石木的矿物质结晶状态有数种形式。有的矿物质在植物组织内按照植物的细胞形态进行结晶；有的矿物质不按植物细胞形体，而是连生在一起，以集合体形态存在，打乱或破坏了植物组织的结构和排列，甚至完全看不清原来的植物组织。一般来说，按植物组织细胞形态进行结晶的，其植物组织结构保存较为良好。埋在地下的古树，不同的环境中，存在不同的矿物质，所以化石木的颜色差异较大，常有白、灰、红、绿、黄等色。
下面是不同颜色的化石木标本解析。
（1）白色化石木：以充填矿物的石英、玉髓为主，矿物纯净度高，成分单一，很少有其他残留矿物。
（2）灰色化石木：充填矿物绝大部为石英、玉髓，细胞壁有一些彩色的残留物。灰色化石木最常见的古树是水杉、银杏。
（3）红色化石木：树木细微结构，充填大量石英、玉髓、蛋白质的红色矿物（Fe2O3），使化石木呈红色，一般来说，多数红色矿物在化石木中呈块状或花斑状为多，极少整体出现，颜色越红越鲜艳新鲜坚硬的红色化石木，市场价值越高。
（4）绿色化石木：充填矿物主要为石英、玉髓、蛋白石等，矿物虽然纯净度高，但有碳酸铜成分，碳酸铜残孔常含量较多，颜色越深越鲜艳，这种绿色化石木与红色化石木类似，极少整体出现，大多数呈块状或花斑状。
（5）蓝色化石木：矿物粒度均匀，组成单一，矿物成分以石英、玉髓为主。古树以松树、柏树最多，内部结构中含有Fe2O3的浸染，则颜色差异较大，所以常有浅蓝、深黄色之分。
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