Окаменение и диагенез

Окаменение сохраняет организмы посредством таких процессов, как перминерализация, перекристаллизация и аутигенная минерализация, которые действуют во время захоронения и диагенеза.

Definition

Окаменение — это совокупность процессов, которые сохраняют органические остатки в породе, а диагенез — это химические и физические изменения отложений и остатков после захоронения, которые часто опосредуют сохранение.

Scope

Эта тема охватывает физические и химические пути окаменения, включая перминерализацию, замещение, перекристаллизацию, образование форм и слепков, карбонизацию и аутигенную минерализацию, а также то, как диагенетические изменения преобразуют исходные скелетные и мягкотканные материалы.

Core questions

• Каковы основные химические пути окаменения?
• Как аутигенная минерализация сохраняет мягкие ткани?
• Как диагенез изменяет исходную скелетную минералогию и химию?
• Почему некоторые среды сохраняют остатки гораздо лучше, чем другие?

Key concepts

• Перминерализация и замещение
• Аутигенная минерализация
• Формы, слепки и карбонизация
• Диагенетическая перекристаллизация

Key theories

Гонка разложения-минерализации

Исключительное сохранение мягких тканей зависит от того, что ранняя аутигенная минерализация опережает микробное разложение, часто посредством фосфата, пирита или карбоната.

Диагенетическое изменение скелетов

Исходные скелеты из арагонита и высокомагнезиального кальцита обычно перекристаллизуются во время диагенеза, изменяя микроструктуру и геохимические сигналы.

Mechanisms

Окаменение происходит по взаимодействующим путям. Твердые части могут сохраняться путем перминерализации, когда поры заполняются минералами, или путем замещения и перекристаллизации, которые изменяют исходный минерал, сохраняя форму. Мягкие ткани сохраняются главным образом тогда, когда ранние аутигенные минералы, такие как фосфат кальция, пирит или карбонат, осаждаются на разлагающихся тканях или внутри них быстрее, чем микробы могут их разрушить. Более поздний диагенез, обусловленный температурой захоронения, давлением и поровыми флюидами, может дополнительно изменять как минералы, так и геохимические сигнатуры ископаемых.

Clinical relevance

Понимание окаменения и диагенеза имеет важное значение для интерпретации химии и микроструктуры ископаемых, включая изотопные и микроэлементные прокси, а также для распознавания того, когда исходный биологический сигнал ископаемого был перекрыт более поздними изменениями.

History

Классификация способов окаменения восходит к ранней палеонтологии, но экспериментальные и геохимические работы в конце двадцатого века, особенно по минерализации мягких тканей, превратили ее в механистическую науку о сохранении.

Debates

Пределы сохранения исходных биомолекул

Вопрос о том, могут ли и как исходные белки или другие биомолекулы выживать в течение длительного геологического времени, остается спорным и методологически сложным.

Key figures

• Derek E. G. Briggs
• Peter A. Allison
• David J. Bottjer

Seminal works

• briggs2003
• allison2011

Frequently asked questions

Как кости и раковины превращаются в камень?

Минералы, переносимые грунтовыми водами, заполняют поры или замещают исходный материал в процессе, называемом перминерализацией, затвердевая и сохраняя остатки.

Как мягкие ткани могут окаменеть?

Когда минералы осаждаются вокруг или внутри тканей очень быстро после смерти, они могут сохранить мягкие части до того, как разложение их разрушит.