Che cos'è un fossile pietrificato?

I fossili pietrificati derivano dalla permineralizzazione, la sostituzione della materia un tempo vivente con i minerali. Soluzioni contenenti silicati, carbonati, ferro o altri minerali penetrano negli spazi e negli spazi tra le cellule, prima avvolgendo le cellule e infine sostituendo le cellule stesse. Nel tempo, i minerali sostituiscono completamente il materiale organico, creando un fossile pietrificato.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I fossili pietrificati si formano quando i minerali sostituiscono la struttura di un organismo. Questo processo, chiamato permineralizzazione, si verifica quando le soluzioni delle acque sotterranee saturano i resti di piante o animali sepolti. Man mano che l'acqua evapora, i minerali rimangono, riempiendo infine gli spazi lasciati mentre l'organismo si decompone lentamente. La maggior parte dei fossili pietrificati si forma da minerali di quarzo, calcite o composti di ferro.

La pietrificazione inizia con la rapida sepoltura di materiale vegetale o animale. La sepoltura rallenta il tasso di decomposizione abbastanza da consentire la sostituzione. L'acqua contenente minerali disciolti circola attraverso i sedimenti. Nel tempo, queste soluzioni ricche di minerali penetrano e saturano i resti sepolti. Quando l'acqua evapora, i minerali rimangono. I minerali disciolti nella soluzione cristallizzano tra le cellule dell'organismo. Mentre le cellule decadono lentamente, la soluzione riempie gli spazi lasciati indietro. Alla fine i minerali depositati sostituiscono tutto il materiale organico. Conchiglie, ossa e piante, soprattutto alberi, sono particolarmente adatte alla permineralizzazione perché le strutture naturali delle cellule mantengono la loro forma durante la sepoltura e il processo di sostituzione.

La maggior parte dei fossili pietrificati si forma da silicati, carbonati o ferro. Il tipo di materiale depositato determina il livello di dettaglio nel fossile risultante. Quando le soluzioni di silice riempiono la struttura cellulare, si forma quarzo criptocristallino a grana estremamente fine. I microscopici cristalli di quarzo sostituiscono poco a poco il materiale cellulare, creando spesso un duplicato nella pietra dell'organismo originario, anche in alcuni casi fino alla replica dettagliata della struttura interna di cellule. Le soluzioni di carbonato si depositano anche come cristalli a grana molto fine che imitano le strutture cellulari originali dell'organismo. I cristalli delle soluzioni di ferro tendono a ingrandirsi, mostrando le strutture principali dell'organismo ma non i dettagli più fini.

Le condizioni ambientali determinano il tipo di minerale che pietrifica i fossili. L'acqua arricchita di silice si sviluppa in aree con rocce ignee come graniti, basalti e soprattutto ceneri vulcaniche. Le soluzioni di carbonato possono svilupparsi in ambienti marini e non marini, ma si verificano più comunemente in ambienti marini perché il carbonato di calcio si forma più facilmente negli ambienti marini. Le soluzioni ricche di ferro richiedono zolfo per formare fossili, quindi i fossili pietrificati di ferro si verificano più comunemente in ambienti marini, con alcuni esempi più rari trovati nell'argilla.

I fossili pietrificati più conosciuti potrebbero essere foreste pietrificate. Molti di questi fossili conservano così tanto l'aspetto degli alberi che è possibile identificare le specie originali e le abitudini di crescita. Gli alberi, tuttavia, non sono l'unica vita pietrificata. Esempi di fossili silicei includono fossili marini di acque profonde fatti di opale, una silice amorfa e fossili terrestri, in particolare fossili vegetali, fatti di selce, diaspro e altri minerali silicei. Ossa di balena pietrificate dalla calcite, dollari di sabbia pietrificati da cristalli di pirite di ferro, uova di dinosauro e persino sterco antico conservato come pietra sono state trovate in tutto il mondo.