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La pétrification est le processus qui décrit la transformation de la matièrematière organique en matière minérale par le remplacement du matériel d'origine et remplissage des espaces vides (porositéporosité) par des minérauxminéraux. Une définition proche de celle de la fossilisation.
Deux processus sont à l'œuvre durant la pétrification. Il s'agit de la perminéralisation et du remplacement.
Perminéralisation : silicification et pyritisation
La perminéralisation est associée au dépôt de minéraux à l'intérieur des cellules d'un organisme mort. Ce processus se produit lorsque les restes d'un animal se retrouvent en contact avec de l'eau chargée en minéraux dissous comme le quartz, la calcite, l'apatite, la sidéritesidérite et la pyrite. La circulation de l'eau à travers les microcavités présentes dans les os, les fibres de boisbois ou les tissus des organismes permet ainsi leur remplissage par précipitation des minéraux. Si la matière organique se retrouve saturée par de la silicesilice on parlera plus spécifiquement de silicification. Dans certains cas, la silice déposée au sein des pores et cellules de l'organisme mort peut former un gelgel amorpheamorphe qui en se déshydratant va former de l'opaleopale. S'il s'agit d'un remplissage par du sulfuresulfure de ferfer (pyrite), on parlera de pyritisation, mais les deux processus sont similaires.
Silicification et pyritisation sont cependant caractéristiques d'environnements différents. La silice provient généralement de l'altération de roches d'origine volcanique. Ainsi la silicification intervient préférentiellement lorsque l'organisme mort est enfoui dans un niveau de cendre volcanique, ou bien dans les sédimentssédiments de plaine d'inondationinondation ou de deltadelta. Le processus de silicification requiert un environnement aqueuxaqueux au pH neutre ou légèrement acideacide.
La pyritisation intervient plutôt lorsque l'organisme est enfoui dans des sédiments déposés en environnement marin. Lors de son enfouissement, l'organisme relargue des sulfures, qui réagissent avec les ionsions du fer présents dans l'eau. Cette réaction va former de la pyrite, qui va venir remplacer les composés carbonatés comme la coquillecoquille par exemple.
Remplacement
Second principal processus à intervenir dans la pétrification, le remplacement se produit lorsque l'eau dissout les composants organiques et les remplace par des minéraux (calcite, silice, pyrite, hématitehématite). Ce processus est très lent, mais il mène à la réplicationréplication exacte de la structure microscopique de l'organisme.
