在世界各地，科学家从自寒武纪到三叠纪的各种海相地层中发现了大量的微小化石，它们的形状很象各种各样的牙齿，可是由于无法与已知的任何动物的牙齿联系起来，以至于科学家至今无法判断出这类动物的分类学归属。科学家只好把它们归在一起命名为“牙形石”，并认为它们是一类已经绝灭了的海生动物的某种器官。 牙形石的形态变化多样，大致有单锥状、齿棒状、齿片状和平台状等等。科学家就相应地把它们分为3大类：单锥型、复合型（包括齿棒状的牙形石和齿片状的牙形石）和平台型。 牙形石的化学成分主要是磷酸钙，一般不溶于弱酸。从地层中发掘出来的牙形石往往呈琥珀褐色，但是随着温度的升高其颜色由琥珀褐色变为黑色到浅灰色，透明或不透明，变质后质地也变得很脆。 牙形石在与头足类化石和鱼类化石碎片共存的地层中含量丰富，在含有小腕足类、双壳类、腹足类、三叶虫、海百合茎以及笔石的岩层中也有一定的含量，但是在含有层孔虫、礁状珊瑚、大腕足类和介形类的灰岩里则含量较少。
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