Jak powstaje krzemień
David Bone – West SussexGeology
Powstanie krzemienia jest złożonym procesem, który rozpoczął się w morzach kredowych miliony lat temu i jest podsumowany poniżej:
Organizmy takie jak gąbki (w skali makro) i radiolaria/diatomy (w skali mikro) wykorzystują krzemionkę z wody morskiej do produkcji biogennego opalu, który tworzy ich szkielety. Kiedy organizmy umierają, a części organiczne ulegają rozkładowi, mikroskopijna krzemionka zostaje rozproszona na dnie morskim i włączona do gromadzącego się osadu.
Na głębokości od 1 do 5 m w tym osadzie opal biogeniczny rozpada się, wzbogacając w krzemionkę wodę między cząstkami osadu (wodę porową osadu).
Na głębokości poniżej 10 m w osadzie występuje granica oksyczno-anoksyczna, gdzie siarkowodór powstający z rozkładającego się materiału organicznego w osadzie dyfunduje w górę, spotykając się z tlenem dyfundującym w dół z kolumny wodnej powyżej. Na tym styku siarkowodór jest utleniany do siarczanu z jonami wodorowymi jako produktem ubocznym. Jony wodorowe obniżają lokalne pH, rozpuszczając kredę i zwiększając w ten sposób stężenie jonów węglanowych. Działają one jako czynnik siewny dla wytrącania się krzemionki.
Krzemionka wytrąca się poprzez wymianę cząsteczka po cząsteczce kredy. Krzemionka jest początkowo w postaci krystalicznego opalu, ale stopniowo przekształca się w kwarc (krzemień) podczas późniejszego zakopania i z czasem.
Kredowe dno morskie jest głęboko unerwione przez wiele różnych organizmów, takich jak muszle, szkarłupnie i robaki itp. Niektóre z tych nor są dość głębokie lub rozgałęzione, albo mają otwarte przestrzenie życiowe. Nory wypełniają się osadem po wyschnięciu organizmu, jest to nieco inny materiał niż otaczający go osad. Te wypełnione nory działają jako preferencyjne drogi (przewody) dla reakcji chemicznych, które zachodzą. Krzemień powstały w tych starych norach często ma kształt guzkowy, który odzwierciedla całość lub część zarośniętych pozostałości takich systemów nor.