עץ מאובן
היווצרות

עץ מאובן נוצר כאשר גבעולים עציים של צמחים קבורים במשקעים רטובים רוויים במינרלים מומסים. המחסור בחמצן מאט את ריקבון העץ ומאפשר למינרלים להחליף את דפנות התא ולמלא חללים בעץ.
העץ מורכב ברובו מהולוצלולוזה (holocellulose, שהיא תאית והמיצלולוז) וליגנין. יחד, חומרים אלו הם 95% מההרכב היבש של העץ. כמעט מחצית מזה היא תאית, המעניקה לעץ חלק גדול מהחוזק שלו. תאית מורכבת משרשראות ארוכות של גלוקוז שעבר פולימריזציה, המסודרות למיקרו-סיבים המחזקים את דפנות התא של העץ. המיצלולוז, פולימר מסועף של סוכרים פשוטים שונים, מהווה את רוב ההרכב הנותר של הפרקט, בעוד שליגנין, שהוא פולימר של פניל-פרופנים (phenylpropanes), נפוץ יותר בעץ רך. ההמיצלולוז והליגנין מצפים ומחזקים את המיקרו-סיב של התאית.
עץ מת מתפרק בדרך כלל במהירות על ידי מיקרואורגניזמים, החל בהולוצלולוז. הליגנין הוא הידרופובי (דוחה מים) ומתפרק הרבה יותר לאט. קצב הריקבון מושפע מהטמפרטורה ומידת הלחות, אך היעדר חמצן הוא הגורם החשוב ביותר לשימור רקמת העץ: אורגניזמים המפרקים ליגנין חייבים לקבל חמצן לתהליכי חייהם. כתוצאה מכך, עץ מאובן ישן יותר מהאאוקן – בן 56 מיליון שנים ומעלה – איבד כמעט את כל ההולוצלולוז שלו, ונשאר רק ליגנין. בנוסף לפירוק המיקרוביאלי, עץ הקבור בסביבה בסיסית מתפרק במהירות על ידי תגובות אנאורגניות עם האלקלי.
עץ נשמר מפני פירוק על ידי קבורה מהירה בבוץ, במיוחד בוץ הנוצר מאפר וולקני. לאחר מכן העץ עובר מינרליזציה שהופכת אותו לאבן. עץ לא מינרלי נמצא בתצורות מעידן הפלאוזואיקון, במיוחד קליקסילון (Callixylon) מאבן חול של בראה (Berea), אבל גילוי כזה הוא יוצא דופן. העץ המאובן נחשף מאוחר יותר על ידי שחיקה של המשקעים שסביבו. עץ מאובן שאינו מינרלי נהרס במהירות כאשר הוא נחשף בשחיקה, אך עץ מאובן הוא עמיד למדי.
כ-40 מינרלים זוהו בעץ מאובן, אך מינרלי סיליקה הם החשובים ביותר. קלציט ופיריט נדירים יותר. סיליקה נקשרת לתאית בדפנות התא באמצעות קשר מימן ויוצרת מעין תבנית. לאחר מכן, סיליקה נוספת מחליפה את התאית כשזו מתפרקת, כך שדפנות התא נשמרות לרוב לפרטי פרטים. כך מתחילה הסיליקציה בתוך דפנות התא, והחללים בתוך התאים וביניהם מתמלאים בסיליקה בהדרגה. עם הזמן, כמעט כל החומר האורגני המקורי הולך לאיבוד; רק כ-10% נותרו בעץ המאובן. החומר הנותר הוא סיליקה כמעט טהורה, עם ברזל, אלומיניום ויסודות אלקליים ואדמה אלקלית שנמצאים באופן מובחן. ברזל, סידן ואלומיניום הם הנפוצים ביותר, ואחד או יותר מהיסודות הללו עשויים להוות יותר מ-1% מהרכב העץ המאובן.
המחקר עוד לא הכריע איזו צורה לובשת הסיליקה בתחילה. ישנן עדויות למשקע ראשוני של אופאל, אשר לאחר מכן מתגבש מחדש לקוורץ לאורך תקופות זמן ארוכות. מצד שני, ישנן עדויות לכך שסיליקה משוקעת ישירות כקוורץ.
עץ יכול להפוך לסיליקציה במהירות רבה במעיינות חמים עשירים בסיליקה. בעוד שעץ מאובן בסביבה זו הוא רק חלק מינורי מהתיעוד הגאולוגי, מרבצי מעיינות חמים חשובים לפלאונטולוגים מכיוון שמרבצים כאלה משמרים לעיתים חלקי צמחים עדינים יותר בפירוט מעולה. מרבצי לאגרשטטה אלה כוללים את ערוגות הגיר מתקופת הפלאוזואיקון רינייה צ'רט (Rhynie Chert) ואת אבן הגיר של מזרח קירקטון (East Kirkton Limestone) – שני מקומות אלה נמצאים בסקוטלנד – המתעדות שלבים מוקדמים באבולוציה של צמחי אדמה.
רוב הצבע בעץ מאובן מגיע משרידי מתכות (מתכות קורט). מבין אלה, הברזל הוא החשוב ביותר, והוא יכול לייצר מגוון גוונים בהתאם למצב החמצון שלו. כרום מייצר עץ מאובן בצבע ירוק עז. וריאציות בצבע כנראה משקפות אפיזודות שונות של מינרליזציה. במקרים מסוימים, שינויים עשויים לנבוע מהפרדה כרומטוגרפית של שרידי מתכות.
עץ יכול להתאבן גם על ידי קלציט, כפי שמתרחש בתבניות (קונקרטים) במרבצי פחם. עץ מאובן על ידי קלציט נוטה לשמור על חלק גדול יותר מהחומר האורגני המקורי שלו. ההתאבנות מתחילה עם שקיעת המינרל גתיט בדפנות התא, ולאחר מכן שקיעה של קלציט בחללים. עץ מפוחם עמיד בפני הפיכה לסיליקט ובדרך כלל מאובן על ידי מינרלים אחרים. עץ מאובן על ידי מינרלים שאינם מינרלי סיליקה נוטה לצבור מתכות כבדות, כגון אורניום, סלניום וגרמניום. האורניום נפוץ יותר בעץ עתיר ליגנין וגרמניום נפוץ יותר בעץ המשומר במרבצי פחם. בור, אבץ וזרחן נמוכים באופן חריג בעץ מאובנים, מה שמרמז שהם נשטפים או נספגים על ידי מיקרואורגניזמים.
מינרלים חלופיים ופחות נפוצים בעץ מאובן הם כלקוציט או מינרלים גופרתיים אחרים. אלה נכרו כעפרות נחושת במקומות כמו מכרה נאצימיינטו ליד קובה, ניו מקסיקו.