Les fossiles pétrifiés résultent de la perminéralisation, le remplacement de la matière autrefois vivante par des minéraux. Des solutions contenant des silicates, des carbonates, du fer ou d'autres minéraux s'infiltrent dans les interstices et les espaces entre les cellules, enveloppant d'abord les cellules et éventuellement remplaçant les cellules elles-mêmes. Au fil du temps, les minéraux remplacent entièrement la matière organique, créant un fossile pétrifié.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les fossiles pétrifiés se forment lorsque des minéraux remplacent la structure d'un organisme. Ce processus, appelé perminéralisation, se produit lorsque les solutions d'eaux souterraines saturent les restes de plantes ou d'animaux enfouis. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, les minéraux restent, remplissant finalement les espaces laissés à mesure que l'organisme se désintègre lentement. La plupart des fossiles pétrifiés se forment à partir de minéraux de quartz, de calcite ou de composés de fer.
Se tourner vers la pierre
La pétrification commence par l'enfouissement rapide de matériel végétal ou animal. L'enfouissement ralentit suffisamment le taux de décomposition pour permettre le remplacement. L'eau contenant des minéraux dissous circule à travers les sédiments. Au fil du temps, ces solutions riches en minéraux s'infiltrent et saturent les restes enfouis. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, les minéraux restent. Les minéraux dissous dans la solution cristallisent entre les cellules de l'organisme. Au fur et à mesure que les cellules se désintègrent lentement, la solution comble les lacunes laissées. Finalement, les minéraux déposés remplacent toute la matière organique. Les coquillages, les os et les plantes, en particulier les arbres, sont particulièrement adaptés à la perminéralisation car les structures naturelles des cellules conservent leur forme pendant l'enfouissement et le processus de remplacement.
Les minéraux copient la vie
La plupart des fossiles pétrifiés se forment à partir de silicates, de carbonates ou de fer. Le type de matériau déposé détermine le niveau de détail du fossile obtenu. Lorsque les solutions de silice remplissent la structure cellulaire, il se forme du quartz cryptocristallin à grain extrêmement fin. Les cristaux de quartz microscopiques remplacent peu à peu le matériau de la cellule, créant souvent un double dans la pierre de l'organisme d'origine, même dans certains cas jusqu'à la réplication détaillée de la structure interne de cellules. Les solutions de carbonate se déposent également sous forme de cristaux à grains très fins qui imitent les structures cellulaires d'origine de l'organisme. Les cristaux des solutions de fer ont tendance à grossir, montrant les principales structures de l'organisme mais pas les détails les plus fins.
Minéralogie des fossiles
Les conditions environnementales déterminent le type de minéral qui pétrifie les fossiles. L'eau enrichie en silice se développe dans les zones avec des roches ignées comme les granites, les basaltes et surtout les cendres volcaniques. Les solutions de carbonate peuvent se développer dans les environnements marins et non marins, mais elles se produisent le plus souvent dans les environnements marins car le carbonate de calcium se forme plus facilement dans les environnements marins. Les solutions riches en fer nécessitent du soufre pour former des fossiles, de sorte que les fossiles pétrifiés en fer se produisent le plus souvent dans les environnements marins, avec quelques exemples plus rares trouvés dans l'argile.
Vie pétrifiée
Les fossiles pétrifiés les plus connus sont peut-être des forêts pétrifiées. Beaucoup de ces fossiles conservent tellement l'apparence des arbres que les espèces et les habitudes de croissance d'origine peuvent être identifiées. Les arbres, cependant, ne sont pas la seule vie pétrifiée. Des exemples de fossiles siliceux comprennent des fossiles marins d'eau profonde faits d'opale, une silice amorphe et des fossiles terrestres, en particulier des fossiles végétaux, faits de chert, de jaspe et d'autres minéraux siliceux. Des os de baleine pétrifiés par la calcite, des dollars des sables pétrifiés par des cristaux de pyrite de fer, des œufs de dinosaures et même des excréments anciens conservés sous forme de pierre ont été trouvés dans le monde entier.