Zkamenělé fosílie jsou výsledkem permineralizace, nahrazení kdysi živé hmoty minerály. Roztoky obsahující křemičitany, uhličitany, železo nebo jiné minerály prosakují do mezer a prostorů mezi buňkami, nejprve zapouzdřují buňky a nakonec nahrazují samotné buňky. V průběhu doby minerály zcela nahradily organický materiál a vytvořily zkamenělou fosilii.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Zkamenělé fosilie se tvoří, když minerály nahradí strukturu organismu. Tento proces, nazývaný permineralizace, nastává, když roztoky podzemní vody saturují zbytky zakopaných rostlin nebo zvířat. Jak se voda odpařuje, minerály zůstávají a nakonec se vyplňují zbývající prostory, protože organismus se pomalu rozpadá. Většina zkamenělých fosilií se tvoří z křemenných minerálů, kalcitu nebo sloučenin železa.
Obrací se na kámen
Zkamenění začíná rychlým pohřbením rostlinného nebo živočišného materiálu. Pohřeb dostatečně zpomalí rychlost rozkladu, aby umožnil výměnu. Voda obsahující rozpuštěné minerály cirkuluje sedimenty. V průběhu času tato řešení bohatá na minerály prosakovala a nasycovala pohřbené zbytky. Jak se voda odpařuje, minerály zůstávají. Rozpuštěné minerály v roztoku krystalizují mezi buňkami organismu. Jak se buňky pomalu rozpadají, roztok vyplňuje mezery, které po sobě zůstaly. Nakonec uložené minerály nahradí veškerý organický materiál. Mušle, kosti a rostliny, zejména stromy, jsou zvláště vhodné pro permineralizaci, protože přirozené struktury buněk si během pohřbu a procesu náhrady zachovávají svůj tvar.
Minerály kopírují život
Většina zkamenělých fosilií se tvoří z křemičitanů, uhličitanů nebo železa. Typ uloženého materiálu určuje úroveň podrobnosti ve výsledné fosilii. Když roztoky oxidu křemičitého vyplní buněčnou strukturu, vytvoří se velmi jemnozrnný kryptokrystalický křemen. Mikroskopické krystaly křemene nahrazují buněčný materiál kousek po kousku a často vytvářejí duplikát v kameni původního organismu, dokonce v některých případech až po podrobnou replikaci vnitřní struktury buňky. Uhličitanové roztoky se také ukládají jako velmi jemnozrnné krystaly, které napodobují původní buněčné struktury organismu. Krystaly z roztoků železa mají tendenci růst, ukazují hlavní struktury organismu, ale ne jemnější detaily.
Mineralogie fosilií
Podmínky prostředí určují typ minerálu, který zkameněluje fosilie. Voda obohacená oxidem křemičitým se vyvíjí v oblastech s vyvřelinami, jako jsou žuly, čediče a zejména sopečný popel. Uhličitanová řešení se mohou vyvinout v mořském a nemořském prostředí, ale nejčastěji se vyskytují v mořském prostředí, protože uhličitan vápenatý se v mořském prostředí vytváří snadněji. Řešení bohatá na železo vyžaduje k tvorbě fosilií síru, takže fosilie zkamenělé ze železa se nejčastěji vyskytují v mořském prostředí, přičemž některé vzácnější příklady se vyskytují v jílu.
Zkamenělý život
Nejznámějšími zkamenělými fosiliemi mohou být zkamenělé lesy. Mnoho z těchto fosilií si zachovává tolik vzhledu stromů, že lze identifikovat původní druhy a růstové návyky. Stromy však nejsou jediným zkamenělým životem. Mezi příklady křemičitých fosilií patří hlubinné mořské fosílie vyrobené z opálu, amorfního oxidu křemičitého a suchozemské fosílie, zejména rostlinné fosílie, vyrobené z rohovce, jaspisu a dalších křemičitých minerálů. Po celém světě byly nalezeny velrybí kosti zkamenělé kalcitem, pískové dolary zkamenělé krystaly pyritu železa, dinosauří vejce a dokonce i starodávný trus zachovaný jako kámen.