PERMINERALISATIE VAN FOSSIELEN: WAARUIT HET BESTAAT EN VERWERKT - BIOLOGIE - 2025

De permineralisatie is een van de mechanismen van fossilisatie, dwz de vorming van fossielen. Daarnaast zijn er andere mechanismen van fossilisatie: carbonisatie, afgietsels, vervanging en kristallisatie.

Fossielen zijn de lichamelijke overblijfselen van wezens die in het verleden bestonden, naast een reeks van hun activiteiten tijdens hun bestaan: voetafdrukken of sporen, holen, eieren, uitwerpselen, enz. Ze worden meestal aangetroffen in afzettingsgesteenten en in versteende staat.

Bron: publicdomainpictures

De fossielen kunnen van harde delen zijn - botten, tanden, koralen, schelpen - of van zachte delen - bladeren, stengels, zaden, spieren, vogelveren, huiden, enz. Er is echter een classificatie van: fossiele afdruk, ichnofossielen, afgietsels, mummificatie en opname.

Bij het inprenten van fossielen ontleedt het organisme op een klei- of sliboppervlak, waardoor het zijn afdruk of afdruk achterlaat. De ichnofossielen laten de sporen zien die dieren achterlieten bij het bewegen op een zachte ondergrond. Dit oppervlak hardt uit tot afzettingsgesteenten.

In schimmels worden de ontbindende organismen bedekt door de grond. Later breekt het organisme af en laat een schimmel achter in het sedimentair gesteente dat het bevat. Ten slotte wordt bij mummificatie en insluiting het organische materiaal niet volledig afgebroken, maar behoudt het veel van zijn kenmerken.

Wat is permineralisatie?

Permineralisatie treedt op wanneer een ontbindend organisme wordt bedekt met slib. Daar komen de organismen in aanraking met mineraalrijk grondwater.

Vervolgens worden de mineralen afgezet op de oppervlakken, holtes of poriën van botten, schelpen enz., Waardoor deze structuren worden geïmpregneerd.

Dit proces behoudt de harde structuren van de fossielen en in sommige gevallen de zachte structuren, waardoor hun vervorming wordt vermeden. In dit proces krijgen de fossielen een grotere consistentie en gewicht. Bovendien ondergaan fossielen een kleurverandering, omdat ze de kleur van mineralen aannemen.

Soms wordt de minerale substantie die aanwezig is in ontbindende organismen vervangen door andere mineralen, de meest voorkomende zijn calciet, pyriet en silica. Dit laatste mineraal speelt een belangrijke rol.

Het kan voorkomen dat het organisch materiaal geheel of gedeeltelijk wordt vervangen door mineralen. Het organische materiaal dat overblijft is ingebed in een minerale matrix.

Bij dinosaurussen

Mineralen vormen een gekristalliseerde schimmel op de poreuze wanden van schelpen, botten of groenten. Dit kan de vorm van de bladeren van een plant behouden en ze in de loop van de tijd behouden. Hetzelfde gebeurt met dinosaurusbotten, die door permineralisatie hun cellulaire structuur kunnen behouden.

Wanneer dinosauriërs sterven, kunnen ze een uitdrogingsproces ondergaan, waardoor alleen hun buitenste laag overblijft, die bekend staat als leer. Dit gebeurt tijdens een proces dat bekend staat als mummificatie. Ten slotte vindt permineralisatie plaats die de bovengenoemde structuur behoudt.

Organismen kunnen volledig uiteenvallen en een lege ruimte achterlaten. Vervolgens is er een minerale afzetting die de externe vorm van het afgebroken organisme behoudt.

Werkwijze

Bij permineralisatie is er een afzetting van mineralen in de cel van ontbindende organismen. Het met mineralen beladen water dringt door tot in de poriën van de organische weefsels en zet de mineralen daarin af in de vorm van kristallen.

Het proces blijft het cellulaire licht bereiken en laat de celwand in zijn oorspronkelijke vorm achter, bedekt met kristallen, gevormd door de afzetting van mineralen uit het water.

De mineralen silica, calciet en pyriet zijn vaak betrokken bij de fossilisatie gemedieerd door permineralisatie.

Silicificatie

Water dat silica bevat, komt de cellen van een ontbindend organisme binnen, dat uitdroogt. Dit genereert de vorming van opaalkristallen die een mal vormen van het inwendige van het lichaam.

Onder de silica-fossielen komen die van foraminiferen, echiniden, ammonieten, brachiopoden, gastropoden, bacteriën en algen veel voor. Vermeldenswaard is ook de xyloïde jaspis uit de fossilisatie van boomstammen en takken.

Silicificatie maakt de kennis mogelijk van de omgeving waarin de fossielen werden gevormd.

Carbonatatie

Het is een proces dat bestaat uit het verwijderen van door calciumcarbonaat versteend organisch materiaal, met name als het mineraal calciet. Dit is in feite degene die het meest wordt aangetroffen in sedimentair gesteente.

Koralen hebben een snelle fossilisatie en een bijna volledig behoud van details. Ook van veel weekdierfossielen is de schaal gevormd door calciumcarbonaat in de vorm van aragoniet. Dit verandert vervolgens in calciet, de meest stabiele vorm van calciumcarbonaat.

Bij de fossilisatie van planten en hun weefsels worden zogenaamde koolstofballen gevormd. Dit zijn een kalkhoudende permineralisatie van de turf door calcium- en magnesiumcarbonaten.

Ze worden geproduceerd wanneer carbonaat de cellen van een organisme binnendringt. Kolenballen produceren informatie over planten uit het Boven-Carboon.

Pyritisatie

Deze vorm van permineralisatie treedt op wanneer organisch materiaal uiteenvalt in een zuurstofarme omgeving, dat zwavelzuur produceert dat reageert met ijzerzouten in zeewater om ijzersulfiden (pyriet en marquesiet) te produceren.

IJzersulfiden kunnen carbonaatschaalmateriaal verdringen wanneer er een lage carbonaatverzadiging in het omringende water is.

Wanneer het pyriet onveranderd blijft, hebben de fossielen een metaalachtig uiterlijk, maar pyriet, en vooral marquesiet, kan worden geoxideerd en vernietigd in aanwezigheid van de atmosfeer.

Planten kunnen pyritisatie ondergaan in kleigrond, maar in mindere mate dan in zeewater.

Voorbeelden van permineralisatie

Bron: Pixabay

-Dinosaurusfossielen bestaande uit botten, tanden, voetafdrukken, eieren, huiden en staarten.

-Fossielen van de ammoniet, een weekdier dat oorspronkelijk een schaal van aragoniet presenteerde, een oorspronkelijke vorm van calciumcarbonaat, vervangen door pyriet. Het bestond in het Mesozoïcum.

-Het Petrified Forest National Park in Arizona (Verenigde Staten), product van verkiezeling.

-In White Cliffs, Australië, zijn hele skeletten van dieren gepermineraliseerd met opaal, een silicaat.

-Fossil of Devonochites sp., Een Devoon brachiopode gepermineraliseerd met calciet en extern met pyriet.

Referenties

1. Wat is permineralisatie? Genomen uit ucmp.berkeley.edu
2. Mireia Querol Rovira. (25 januari 2016). Fossielen en hun leeftijd kennen. Genomen uit: allyouneedisbiology.wordpress.com
3. Murcian Paleontologische Culturele Vereniging. (2011). Chemische processen van fossilisatie. Genomen uit: servicios.educarm.es
4. Wikipedia. (2018). Verstening. Ontleend aan: en.wikipedia.org
5. Betekenissen. (2018). Permineralisatie (nd). Genomen uit: meanings.com
6. Casal, Gabriel A., Nillni, Adriana M., Valle, Mauro N., González Svoboda, Ezequiel en Tiedemann, Celina. (2017). Permineralisatie in dinosaurusresten bewaard in overloopafzettingen van de Bajo Barreal Formation (Boven Krijt), centraal Patagonië, Argentinië. Mexican Journal of Geological Sciences, 34 (1), 12-24. Hersteld van: scielo.org.mx