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一些恐龙死后，其尸骨在岩石中逐渐变成化石。通过研究这些化石，古生物学家们可以得到关于恐龙的大量信息，尽管它们早在几千万年前就已经灭绝了。
被埋藏的尸骨
动物尸体变成化石的情况非常罕见，它们通常会被吃掉，骨骼也会被其他动物弄散，或者腐烂掉。但因为地球上曾经生活着数百万只恐龙，所以我们能够发现大量的恐龙化石。大多数化石是在动物死于水中或靠近水边的情况下形成的：尸体会被泥沙掩埋，成为沉积物。
变成化石
经过几百万年的演变，覆在动物尸体上的沉积物逐渐分层。每一层都会对下层施加很大的压力，致使沉积物慢慢地转变成岩石。岩石里的化学物质会从动物的骨头和牙齿的小孔里渗进去。这些化学物质以极其缓慢的速度逐渐变硬，于是动物骨骼就变成了化石。动物身体的坚硬部分变成的化石，比如牙齿和骨头等，被称为遗体化石。
遗迹化石
古生物学家们还发现了变成化石的恐龙足迹、带有牙齿咬痕的叶子，甚至还有恐龙的粪便。这些化石被称为遗迹化石，因为它们是恐龙生活留下的痕迹。遗迹化石和遗体化石有着不同的形成方式。例如，足迹在动物踏过软泥地时形成，经过几万年之后硬化成岩石，于是动物的足迹就被保存了下来。
恐龙木乃伊
极少数恐龙被发现时连肉体也完整保存。这样的情况只有在恐龙的尸体在高温、干燥的条件下被快速烘干的时候才会发生。这个过程就是众所周知的“木乃伊化”。