Jak vzniká křemen
David Bone – West SussexGeology
Tvorba křemene je složitý proces, který začal v křídových mořích před miliony let a je shrnut níže:
Organismy, jako jsou houby (v makroměřítku) a radiolárie/diatomy (v mikroměřítku), využívají křemík z mořské vody k výrobě biogenního opálu, který tvoří jejich kostru. Když organismy odumřou a jejich organické části se rozpadnou, jejich mikroskopický oxid křemičitý se rozptýlí na mořském dně a stane se součástí hromadícího se sedimentu.
V hloubce 1 až 5 m v tomto sedimentu se biogenní opál rozpadá a obohacuje vodu mezi částicemi sedimentu (pórovou vodu sedimentu) o oxid křemičitý.
V hloubce sedimentu menší než 10 m existuje oxicko-anoxická hranice, kde se sirovodík vznikající z rozkládajícího se organického materiálu uvnitř sedimentu difunduje směrem nahoru a setkává se s kyslíkem difundujícím dolů z vodního sloupce nad ním. Na tomto rozhraní se sirovodík oxiduje na síran s vodíkovými ionty jako vedlejším produktem. Vodíkové ionty snižují místní pH, rozpouštějí křídu, a tím zvyšují koncentraci uhličitanových iontů. Ty působí jako výsevní činidlo pro vysrážení oxidu křemičitého.
Křemík se vysráží nahrazením křídy molekulou po molekule. Křemen je zpočátku ve formě krystalického opálu, ale během pozdějšího pohřbívání a s časem se postupně mění na křemen (křemenec).
Křídové mořské dno je hluboce zahrabáno mnoha různými organismy, jako jsou mušle, echinoidi a červi atd. Některé z těchto nor jsou poměrně hluboké nebo rozvětvené, případněmají otevřené životní prostory. Nory se po odumření organismu zaplní sedimentem, který je mírně odlišný od okolního sedimentu. Tyto naplněné nory fungují jako preferenční cesty (kanály) pro probíhající chemické reakce. Křemelina vzniklá v těchto starých norách má často uzlovitý tvar, kterýodráží celé nebo částečně zarostlé zbytky těchto nor.