Versteende fossielen zijn het gevolg van permineralisatie, de vervanging van ooit levende materie door mineralen. Oplossingen die silicaten, carbonaten, ijzer of andere mineralen bevatten, sijpelen in de openingen en ruimtes tussen de cellen, omhullen eerst de cellen en vervangen uiteindelijk de cellen zelf. In de loop van de tijd vervangen mineralen het organische materiaal volledig, waardoor een versteend fossiel ontstaat.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Versteende fossielen ontstaan wanneer mineralen de structuur van een organisme vervangen . Dit proces, permineralisatie genoemd, vindt plaats wanneer grondwateroplossingen de overblijfselen van begraven planten of dieren verzadigen. Terwijl het water verdampt, blijven de mineralen achter en vullen uiteindelijk de achtergebleven ruimtes aan terwijl het organisme langzaam vervalt. De meeste versteende fossielen ontstaan uit kwartsmineralen, calciet of ijzerverbindingen.
Wat betreft steen

Verstening begint met het snel begraven van plantaardig of dierlijk materiaal. Begraven vertraagt de ontbindingssnelheid voldoende om de vervanging te laten plaatsvinden. Water met opgeloste mineralen circuleert door de sedimenten. Na verloop van tijd sijpelen deze mineraalrijke oplossingen in de verzadigde overblijfselen en verzadigen deze. Terwijl het water verdampt, blijven de mineralen achter. De opgeloste mineralen in de oplossing kristalliseren tussen de cellen van het organisme. Terwijl de cellen langzaam vergaan, vult de oplossing de achtergelaten gaten. Uiteindelijk vervangen de afgezette mineralen al het organische materiaal. Schelpen, botten en planten, vooral bomen, zijn bijzonder geschikt voor permineralisatie omdat de natuurlijke structuren van de cellen hun vorm behouden tijdens begraving en het vervangingsproces.
Mineralen Copy Life

De meeste versteende fossielen vormen uit silicaten, carbonaten of ijzer. Het type materiaal dat wordt afgezet, bepaalt het detailniveau in het resulterende fossiel. Wanneer silica-oplossingen de celstructuur vullen, vormen zich extreem fijnkorrelige cryptokristallijne kwarts. De microscopische kwartskristallen vervangen het celmateriaal beetje bij beetje, waardoor vaak een duplicaat in steen van het oorspronkelijke organisme ontstaat, zelfs in sommige gevallen tot in de gedetailleerde replicatie van de interne structuur van cellen. Carbonaatoplossingen slaan ook af als zeer fijnkorrelige kristallen die de oorspronkelijke celstructuren van het organisme nabootsen. De kristallen uit ijzeroplossingen hebben de neiging groter te worden en vertonen de belangrijkste structuren van het organisme, maar niet de fijnere details.
Mineralogie van fossielen

Omgevingsomstandigheden bepalen het type mineraal dat fossielen versteent. Met silicium verrijkt water ontwikkelt zich in gebieden met stollingsgesteenten zoals granieten, basalt en vooral vulkanische as. Carbonaatoplossingen kunnen zich ontwikkelen in mariene en niet-mariene omgevingen, maar ze komen het meest voor in mariene omgevingen omdat calciumcarbonaat zich gemakkelijker vormt in mariene omgevingen. IJzerrijke oplossingen vereisen zwavel om fossielen te vormen, dus ijzer versteende fossielen komen het meest voor in mariene omgevingen, met enkele zeldzamere voorbeelden gevonden in klei.
Versteend leven

De bekendste versteende fossielen kunnen versteende bossen zijn . Veel van deze fossielen behouden zoveel van het uiterlijk van de bomen dat de oorspronkelijke soorten en groeipatronen kunnen worden geïdentificeerd. Bomen zijn echter niet het enige versteende leven. Voorbeelden van siliciumhoudende fossielen zijn diepzeefossielen uit zee, gemaakt van opaal, een amorf siliciumdioxide en aardse fossielen, met name plantenfossielen, gemaakt van chert, jaspis en andere siliciumhoudende mineralen. Walvisgraten versteend door calciet, zanddollers versteend door ijzer-pyrietkristallen, dinosauruseieren en zelfs oude mest bewaard als steen zijn overal ter wereld gevonden.