Hoe vuursteen wordt gevormd
David Bone – West SussexGeology
De vorming van vuursteen is een complex proces dat miljoenen jaren geleden in de krijtzeeën is begonnen en dat hieronder wordt samengevat:
Organismes zoals sponzen (op macroschaal) en radiolaria/diatomeeën (op microschaal) gebruiken kiezelzuur uit zeewater om het biogene opaal te produceren dat hun skeletten vormt. Wanneer de organismen sterven en de organische delen vergaan, wordt het microscopisch kleine silica over de zeebodem verspreid en in het zich ophopende sediment opgenomen
Op dieptes van 1 tot 5 m in dit sediment breekt het biogene opaal af, waardoor het water tussen de sedimentdeeltjes (poriewater van het sediment) met silica wordt verrijkt.
Op sedimentdieptes van minder dan 10 m is er een oxisch-anoxisch grensvlak waar waterstofsulfide uit het afbrekende organische materiaal in het sediment naar boven diffundeert en zuurstof uit de waterkolom naar beneden diffundeert. Op dit grensvlak wordt het waterstofsulfide geoxideerd tot sulfaat met waterstofionen als bijproduct. De waterstofionen verlagen de plaatselijke pH, lossen het krijt op en verhogen zo de concentratie carbonaationen. Deze fungeren als zaaigoed voor de precipitatie van silica.
Silicaprecipitatie gebeurt door de molecuul-voor-molecuul vervanging van krijt. Het silica is aanvankelijk in de vorm van kristallijn opaal, maar verandert geleidelijk in kwarts (vuursteen) tijdens latere begraving en met de tijd.
De krijtzeebodem is diep ingegraven door veel verschillende organismen, zoals schelpen, stekelhuidigen en wormen enz. Sommige van deze holen zijn vrij diep of vertakt, of hebben open leefruimten. Nadat het organisme is afgestorven, vullen de holen zich met sediment, dat enigszins verschilt van het sediment eromheen. Deze gevulde holen fungeren als voorkeurswegen (conduits) voor de chemische reacties die kunnen plaatsvinden. Vuursteen dat in deze oude holen is gevormd, heeft vaak een knobbelige vorm die een afspiegeling vormt van de geheel of gedeeltelijk overwoekerde resten van dergelijke holenstelsels.