研究化石的礦物成分及其離子置換可應用X光衍射儀和紅外光譜，也可用X衍射研究礦物晶格和晶面。鑒定生物化石碎片時可按所測得礦物成分、結構類型和形態特征在鑒定表上查閱可能的化石類型，再用顯微構造等其他特征加以區別，最后用化石組合分析相環境。
這是一門極有發展潛力的學科，特別是在石油、天然氣勘探領域，利用化石巖石學可以有效地解決鉆井巖心中的化石碎片或碎屑的鑒定，從而能夠順利地確定地層層位，完成地層對比任務，具有重要的實際意義。
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