Hogyan keletkezik a tűzkő
David Bone – West Sussex geológia
A tűzkő kialakulása egy összetett folyamat, amely évmilliókkal ezelőtt kezdődött a kréta tengerekben, és amelyet az alábbiakban foglalunk össze:
Az olyan organizmusok, mint a szivacsok (makroszinten) és a radioláriák/diatómák (mikroszinten) a tengervízből származó szilícium-dioxidot használják a csontvázukat alkotó biogén opál előállításához. Amikor az élőlények elpusztulnak és a szerves részek lebomlanak, a mikroszkopikus szilícium-dioxid szétszóródik a tengerfenéken, és beépül a felhalmozódó üledékbe.
Az üledéken belül 1-5 méteres mélységben a biogén opál lebomlik, és az üledék részecskék közötti víz (az üledék pórusvize) szilícium-dioxiddal gazdagodik.
A 10 m-nél kisebb üledékmélységben oxikus-anoxikus határvonal alakul ki, ahol az üledékben lévő bomló szerves anyagból felfelé diffundáló hidrogén-szulfid találkozik a fenti vízoszlopból lefelé diffundáló oxigénnel. Ezen a határfelületen a hidrogén-szulfid szulfáttá oxidálódik, melléktermékként hidrogénionokkal. A hidrogénionok csökkentik a helyi pH-t, feloldják a krétát, és ezáltal növelik a karbonátionok koncentrációját. Ezek a szilícium-dioxid kicsapódását elősegítik.
A szilícium-dioxid a kréta molekuláról-molekulára történő kicserélődésével csapódik ki. A szilícium-dioxid kezdetben kristályos opál formájában van jelen, de a későbbi betemetés során és az idő múlásával fokozatosan kvarccá (kovakő) alakul át.
A kréta tengerfenéken sokféle élőlény, például kagylók, echinoidák, férgek stb. mélyen be van ásva. Ezen üregek némelyike meglehetősen mély vagy elágazó, illetve nyílt életterű. Az üregek az élőlény elpusztulása után üledékkel töltődnek fel, amely a körülötte lévő üledéktől kissé eltérő anyagból áll. Ezek a kitöltött üregek a kémiai reakciók számára előnyös útvonalként (csatornaként) működnek. Az ilyen régi üregekben képződött kovakő gyakran csomós alakú, ami az ilyen üregrendszerek teljes egészében vagy részben benőtt maradványait tükrözi.