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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 se pueden separar en:
ACRITARCOS: Microfósiles con paredes orgánicas de afinidad desconocida, se los conoce desde el Arqueano
CHITINOZOARIOS: Se cree que son sacos de huevos de metazoos, se los encuentra desde el ordovícico inferior hasta el Devónico superior
DINOFLAGELADOS: Son protistas conocidos desde sl Triásico
ESPORAS: Son parte del ciclo de los Musgos, helechos, algas, hongos y protozoos, y se clasifican por su origen, dispersión / mobilidad, función y morfología, los tretrados y triletes se conocen desde el ordovícico
PALYNOMORFOS: Estructuras microscópicas de animales y plantas entre 5 y 500 µm, muy resistentes, que sobreviven a los ácidos utilizados en el procedimiento de extracción de polen.
POLEN: Contienen los gametos masculinos de las plantas, formados por esporopolenina, útil para proporcionar información de climas antiguos.
FORAMINÍFEROS: Son protozoarios que están protegidos por una concha, aunque la mayoría son microscópicos, algunos llegan a ser tan grandes como un grano de trigo.