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Los fósiles de tamaño microscópico son conocidos como Microfósiles, su abundancia y amplia distribución los hace muy útiles en los estudios de correlacionamiento estratigráfico. Se encuentran fijos entre los granos que conforman las rocas, y son extraídos mediante procesos físico químicos que consisten en secar las rocas, disolverlas en ácidos, filtrar y tamizar para posteriormente ser identificados a través de microscopios.
Los microfósiles mas característicos pueden agruparse en:
Microfósiles con paredes orgánicas de afinidad desconocida, se los conoce desde el Arqueano.
Se cree que son sacos de huevos de metazoos, se los encuentra desde el ordovícico inferior hasta el Devónico superior
Son protistas conocidos desde el Triásico caracterizados por poseer flagelos transversales y longitudinales que le proporcionan movimiento.
Son parte del ciclo de los Musgos, helechos, algas, hongos y protozoos, son muy resistentes, ya que sobreviven a los ácidos utilizados en el procedimiento de extracción de polen.
Son importantes fósiles guía gracias a la conservación del esqueleto de sílice con forma normalmente esférica, una visible simetría y espinosidad que los caracteriza.
Contienen los gametos masculinos de las plantas, formados por esporopolenina, útil para proporcionar información de climas antiguos
Son protozoarios que están protegidos por una concha, aunque la mayoría son microscópicos, algunos llegan a ser tan grandes como un grano de trigo.
Algas unicelulares que forman gran parte del fitoplancton, formadas por una pared celular de sílice que se denomina frústula
Son crustáceos bivalvos, aunque algunos pueden verse a simple vista hay otros muy pequeños que son observables bajo microscopio.