Pārakmeņojušās fosilijas rodas permineralizācijas rezultātā, reiz dzīvās vielas aizstājot ar minerāliem. Šķīdumi, kas satur silikātus, karbonātus, dzelzi vai citas minerālvielas, iesūcas spraugās un atstarpēs starp šūnām, vispirms aptverot šūnas un galu galā aizstājot pašas šūnas. Laika gaitā minerāli pilnībā aizstāj organisko materiālu, veidojot pārakmeņojušās fosilijas.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Pārakmeņojušās fosilijas veidojas, kad minerāli aizstāj organisma struktūru. Šis process, ko sauc par permineralizāciju, notiek, kad gruntsūdeņu šķīdumi piesātina aprakto augu vai dzīvnieku atliekas. Ūdenim iztvaicējot, paliek minerāli, kas galu galā aizpilda atstātās vietas, organismam lēnām sadaloties. Lielākā daļa pārakmeņoto fosiliju veidojas no kvarca minerāliem, kalcīta vai dzelzs savienojumiem.
Pievēršoties Akmenim
Pārakmeņošanās sākas ar ātru augu vai dzīvnieku materiāla apglabāšanu. Apbedīšana pietiekami palēnina sadalīšanās ātrumu, lai varētu notikt aizstāšana. Caur nogulsnēm cirkulē ūdens, kas satur izšķīdušus minerālus. Laika gaitā šie minerālvielām bagātie šķīdumi iesūcas un piesātina apglabātās atliekas. Ūdenim iztvaikot, minerāli paliek. Šķīdumā izšķīdušie minerāli kristalizējas starp organisma šūnām. Šūnām lēnām sadaloties, šķīdums aizpilda atstātās atstarpes. Galu galā nogulsnētie minerāli aizstāj visu organisko materiālu. Čaulas, kauli un augi, īpaši koki, ir īpaši piemēroti permineralizācijai, jo apbedīšanas un aizstāšanas laikā šūnu dabiskās struktūras saglabā savu formu.
Minerāli kopē dzīvi
Lielākā daļa pārakmenējušo fosiliju veidojas no silikātiem, karbonātiem vai dzelzs. Noglabātā materiāla veids nosaka iegūtās fosilijas detalizācijas pakāpi. Kad silīcija dioksīda šķīdumi aizpilda šūnu struktūru, veidojas ārkārtīgi smalkgraudains kriptokristālisks kvarcs. Mikroskopiskie kvarca kristāli pamazām aizstāj šūnu materiālu, bieži izveidojot akmens dublikātu sākotnējā organisma, pat dažos gadījumos līdz detalizētai organisma iekšējās struktūras atkārtošanai šūnas. Karbonāta šķīdumi nogulsnējas arī kā ļoti smalkgraudaini kristāli, kas atdarina organisma sākotnējās šūnu struktūras. Dzelzs šķīdumu kristāli mēdz pieaugt, parādot galvenās organisma struktūras, bet ne sīkākas detaļas.
Fosiliju mineraloģija
Vides apstākļi nosaka minerālu veidu, kas pārakmeņo fosilijas. Ar silīcija dioksīdu bagātināts ūdens attīstās vietās ar magmatiskajiem iežiem, piemēram, granītiem, bazaltiem un īpaši vulkāniskajiem pelniem. Karbonāta šķīdumi var attīstīties jūras un ārpus jūras vidē, taču tie visbiežāk sastopami jūras vidē, jo kalcija karbonāts jūras vidē veidojas vieglāk. Ar dzelzi bagātiem risinājumiem fosiliju veidošanai nepieciešams sērs, tāpēc ar dzelzi pārakmeņojušās fosilijas visbiežāk sastopamas jūras vidē, daži retāki piemēri atrodami mālā.
Pārakmeņojusies dzīve
Vispazīstamākās pārakmeņojušās fosilijas var būt pārakmeņojušies meži. Daudzas no šīm fosilijām saglabā tik daudz koku izskatu, ka var noteikt sākotnējās sugas un augšanas paradumus. Koki tomēr nav vienīgā pārakmeņojusies dzīve. Silīcija fosiliju piemēri ir dziļūdens jūras fosilijas, kas izgatavotas no opāla, amorfā silīcija dioksīda un sauszemes fosilijas, īpaši augu fosilijas, kas izgatavotas no šertas, jašma un citām silīcija minerālvielām. Visā pasaulē ir atrasti vaļu kauli, ko pārakmeņo kalcīts, smilšu dolāri, ko pārakmeņo dzelzs pirīta kristāli, dinozauru olas un pat senas kā akmens saglabātas mēsli.