Okamneli fosili so posledica permineralizacije, nadomestitve nekoč žive snovi z minerali. Raztopine, ki vsebujejo silikate, karbonate, železo ali druge minerale, pronicajo v reže in prostore med celicami, najprej zaprejo celice in sčasoma nadomestijo same celice. Sčasoma minerali v celoti nadomestijo organski material in ustvarijo okamenel fosil.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Okamneli fosili nastanejo, ko minerali nadomestijo strukturo organizma. Ta postopek, imenovan permineralizacija, se zgodi, ko raztopine podtalnice nasičijo ostanke pokopanih rastlin ali živali. Ko voda izhlapi, minerali ostanejo, sčasoma pa se zapolnijo prostori, ki ostanejo, ko organizem počasi propada. Večina okamenelih fosilov nastane iz kremenčevih mineralov, kalcita ali železovih spojin.
Obrnemo se na Stone
Okamenelost se začne s hitrim zakopavanjem rastlinskega ali živalskega materiala. Pokop dovolj upočasni hitrost razgradnje, da omogoči nadomestitev. Voda, ki vsebuje raztopljene minerale, kroži skozi usedline. Sčasoma te raztopine, bogate z minerali, prodrejo in nasičijo pokopane ostanke. Ko voda izhlapi, minerali ostanejo. Raztopljeni minerali v raztopini kristalizirajo med celicami organizma. Ko celice počasi propadajo, raztopina zapolni vrzeli, ki so ostale za seboj. Sčasoma odloženi minerali nadomestijo ves organski material. Školjke, kosti in rastline, zlasti drevesa, so še posebej primerne za permineralizacijo, ker naravne strukture celic med pokopavanjem in nadomeščanjem ohranjajo svojo obliko.
Minerali kopirajo življenje
Večina okamenelih fosilov nastane iz silikatov, karbonatov ali železa. Vrsta odloženega materiala določa stopnjo podrobnosti nastalega fosila. Ko raztopine silicijevega dioksida zapolnijo celično strukturo, nastane izredno drobnozrnat kriptokristalni kremen. Mikroskopski kvarčni kristali po delih nadomeščajo celični material in pogosto ustvarjajo dvojnik v kamnu prvotnega organizma, celo v nekaterih primerih do podrobne replikacije notranje strukture celic. Karbonatne raztopine se nalagajo tudi kot zelo drobnozrni kristali, ki posnemajo prvotne celične strukture organizma. Kristali iz raztopin železa ponavadi naraščajo in kažejo glavne strukture organizma, ne pa tudi drobnejših podrobnosti.
Mineralogija fosilov
Okoljske razmere določajo vrsto minerala, ki okameni fosile. Voda, obogatena s kremenom, se razvija na območjih z magmatskimi kamninami, kot so graniti, bazalti in zlasti vulkanski pepel. Karbonatne raztopine se lahko razvijejo v morskem in ne-morskem okolju, najpogosteje pa se pojavijo v morskem okolju, ker se kalcijev karbonat lažje tvori v morskem okolju. Rešitve, bogate z železom, zahtevajo žveplo za tvorbo fosilov, zato se okamneli fosili najpogosteje pojavljajo v morskih okoljih, nekaj redkejših primerov pa najdemo v glini.
Okamenelo življenje
Najbolj znani okamneli fosili so lahko okamneli gozdovi. Mnogi od teh fosilov ohranijo toliko videza dreves, da je mogoče prepoznati prvotne vrste in rastne navade. Drevesa pa niso edino okamenelo življenje. Primeri silicijevih fosilov vključujejo globokomorske morske fosile iz opala, amorfnega silicijevega dioksida in kopenske fosile, zlasti rastlinske fosile iz grozdja, jaspisa in drugih silicijevih mineralov. Po vsem svetu so našli kitove kosti, okamnele s kalcitom, peščene dolarje, okamenele s kristali železovega pirita, jajca dinozavrov in celo staro gnojo, ohranjeno kot kamen.