Kivettyneet fossiilit johtuvat permineralisaatiosta, kerran elävän aineen korvaamisesta mineraaleilla. Liuokset, jotka sisältävät silikaatteja, karbonaatteja, rautaa tai muita mineraaleja, imeytyvät solujen välisiin aukkoihin ja tiloihin, sulkemalla ensin solut ja lopulta korvaamalla itse solut. Ajan myötä mineraalit korvaavat orgaanisen aineen kokonaan ja muodostavat kivettyneen fossiilin.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kivettyneet fossiilit muodostuvat, kun mineraalit korvaavat organismin rakenteen. Tämä prosessi, jota kutsutaan permineralisaatioksi, tapahtuu, kun pohjavesiliuokset kyllästävät haudattujen kasvien tai eläinten jäännöksiä. Kun vesi haihtuu, mineraalit jäävät ja täyttävät lopulta jäljellä olevat tilat, kun organismi hajoaa hitaasti. Suurin osa kivettyneistä fossiileista muodostuu kvartsimineraaleista, kalsiitti- tai rautayhdisteistä.
Kääntyen Stoneen
Kivettyminen alkaa kasvin tai eläinmateriaalin nopealla hautaamisella. Hautaaminen hidastaa hajoamisnopeutta niin paljon, että korvaaminen tapahtuu. Liuenneita mineraaleja sisältävä vesi kiertää sedimenttien läpi. Ajan myötä nämä mineraalipitoiset ratkaisut imevät ja kyllästävät haudattuja jäännöksiä. Kun vesi haihtuu, mineraalit jäävät. Liuoksessa liuenneet mineraalit kiteytyvät organismin solujen välillä. Kun solut hajoavat hitaasti, liuos täyttää jäljelle jääneet aukot. Lopulta kerrostuneet mineraalit korvaavat kaiken orgaanisen materiaalin. Kuoret, luut ja kasvit, erityisesti puut, soveltuvat erityisen hyvin mineraalien leviämiseen, koska solujen luonnolliset rakenteet säilyttävät muotonsa hautaamisen ja korvausprosessin aikana.
Mineraalit kopioivat elämää
Suurin osa kivettyneistä fossiileista muodostuu silikaateista, karbonaateista tai raudasta. Talletetun materiaalin tyyppi määrää tuloksena olevan fossiilin yksityiskohtien tason. Kun piidioksidiliuokset täyttävät solurakenteen, muodostuu erittäin hienorakeinen kryptokiteinen kvartsi. Mikroskooppiset kvartsikiteet korvaavat solumateriaalin vähitellen, luoden usein kaksoiskappaleen kivessä alkuperäisen organismin, jopa joissakin tapauksissa, jopa organismin sisäisen rakenteen yksityiskohtaiseen toistamiseen soluja. Karbonaattiliuokset kertyvät myös hyvin hienorakeisina kiteinä, jotka jäljittelevät organismin alkuperäisiä solurakenteita. Rautaliuosten kiteet kasvavat yleensä suuremmiksi, mikä osoittaa organismin päärakenteet, mutta ei yksityiskohtia.
Fossiilien mineralogia
Ympäristöolosuhteet määrittävät kivennäisaineiden, jotka kivittävät fossiileja. Piidioksidilla rikastettua vettä kehittyy alueilla, joissa on magmakiviä, kuten graniittia, basaltteja ja erityisesti tulivuoren tuhkaa. Karbonaattiliuoksia voi kehittyä meri- ja muissa ympäristöissä, mutta niitä esiintyy yleisimmin meriympäristöissä, koska kalsiumkarbonaatti muodostuu helpommin meriympäristöissä. Rautarikkaat ratkaisut edellyttävät rikkiä fossiilien muodostamiseksi, joten rauta-kivistettyjä fossiileja esiintyy yleisimmin meriympäristöissä, joitain harvinaisempia esimerkkejä löytyy savesta.
Kivettynyt elämä
Tunnetuimmat kivettyneet fossiilit voivat olla kivettyneitä metsiä. Monet näistä fossiileista säilyttävät puiden ulkonäön niin paljon, että alkuperäiset lajit ja kasvutavat voidaan tunnistaa. Puut eivät kuitenkaan ole ainoa kivettynyt elämä. Esimerkkejä piipitoisista fossiileista ovat syvänmeren fossiilit, jotka on valmistettu opaalista, amorfisesta piidioksidista ja maan fossiileista, erityisesti kasvien fossiileista, jotka on valmistettu chertistä, jaspista ja muista piipitoisista mineraaleista. Kalsiitista kivettyneitä valasluita, rautapüriittikiteistä kivettyneitä hiekan dollareita, dinosaurusmunia ja jopa muinaista kiveksi säilytettyä lantaa on löydetty ympäri maailmaa.