Okamenjeni fosili rezultat su permineralizacije, zamjene nekad žive tvari mineralima. Otopine koje sadrže silikate, karbonate, željezo ili druge minerale prodiru u praznine i prostore između stanica, prvo zatvarajući stanice i na kraju zamjenjujući same stanice. S vremenom minerali u potpunosti zamjenjuju organski materijal, stvarajući okamenjeni fosil.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Okamenjeni fosili nastaju kada minerali zamijene strukturu organizma. Taj se proces, koji se naziva permineralizacija, događa kada otopine podzemne vode zasite ostatke pokopanih biljaka ili životinja. Kako voda isparava, minerali ostaju, na kraju popunjavajući preostale prostore dok organizam polako propada. Većina okamenjenih fosila nastaje iz kvarcnih minerala, kalcita ili spojeva željeza.
Okrenuvši se Kamenu
Okamenjenje započinje brzim pokopanjem biljnog ili životinjskog materijala. Ukop usporava brzinu razgradnje dovoljno da omogući zamjenu. Voda koja sadrži otopljene minerale cirkulira sedimentima. Vremenom se ove otopine bogate mineralima uvlače i zasićuju pokopane ostatke. Kako voda isparava, minerali ostaju. Otopljeni minerali u otopini kristaliziraju između stanica organizma. Kako stanice polako propadaju, otopina popunjava praznine koje su ostale iza nas. Na kraju nataloženi minerali zamjenjuju sav organski materijal. Ljuske, kosti i biljke, posebno drveće, posebno su pogodne za permineralizaciju, jer prirodne strukture stanica održavaju svoj oblik tijekom ukopa i postupka zamjene.
Minerali kopiraju život
Većina okamenjenih fosila nastaje iz silikata, karbonata ili željeza. Vrsta deponiranog materijala određuje razinu detalja u nastalom fosilu. Kada otopine silicijevog dioksida ispune staničnu strukturu, nastaje izuzetno sitnozrni kriptokristalni kvarc. Mikroskopski kvarcni kristali malo po malo zamjenjuju stanični materijal, često stvarajući duplikat u kamenu izvornog organizma, čak u nekim slučajevima i do detaljne replikacije unutarnje strukture Stanice. Karbonatne otopine također se talože kao vrlo sitnozrnati kristali koji oponašaju izvorne stanične strukture organizma. Kristali iz otopina željeza obično rastu, pokazujući glavne strukture organizma, ali ne i sitnije detalje.
Mineralogija fosila
Uvjeti okoliša određuju vrstu minerala koji okamenjuje fosile. Voda obogaćena silicijevim dioksidom razvija se u područjima s magmatskim stijenama poput granita, bazalta i posebno vulkanskog pepela. Otopine karbonata mogu se razviti u morskom i ne-morskom okruženju, ali najčešće se javljaju u morskom okruženju jer se kalcijev karbonat lakše stvara u morskom okruženju. Otopine bogate željezom zahtijevaju sumpor da bi se stvorili fosili, pa se fosi okamenjeni željezom najčešće javljaju u morskom okruženju, a neki rjeđi primjeri nalaze se u glini.
Okamenjeni život
Najpoznatiji okamenjeni fosili mogu biti okamenjene šume. Mnogi od ovih fosila zadržavaju toliko izgleda drveća da se mogu identificirati izvorne vrste i navike rasta. Drveće, međutim, nije jedini skamenjeni život. Primjeri silikatnih fosila uključuju dubokomorske morske fosile izrađene od opala, amorfnog silicijevog dioksida i kopnene fosile, posebno biljne fosile, izrađene od rožnjače, jaspisa i drugih silicijskih minerala. Kosti kitova okamenjene kalcitom, pijesak dolara okamenjenog kristalima željeznog pirita, jaja dinosaura, pa čak i drevna balega sačuvana kao kamen, pronađeni su širom svijeta.