Fossilisation, ein Prozess, der die Veränderungen der Organismen vom Zeitpunkt ihres Todes über die Einbettung ins Sediment und die Fossildiagenese bis zur Bergung aus dem Gestein umfasst. Damit überhaupt Fossilien entstehen können, muss der Prozess der Zersetzung verhindert bzw. eingeschränkt werden. Nur etwa 3 % aller Lebewesen werden schnell genug in tonige, sandige oder andere Ablagerungen oder in Harz (Bernstein) eingebettet, sodass sie nicht gefressen oder zerstört werden. Körperfossilien kommen recht selten vor. I.Allg. werden die Organismenreste im Verlauf der Fossildiagenese, ( vgl. Abb. ) also der physikalisch-chemischen Veränderungen und Umwandlungen, denen sie unterliegen, durch zirkulierendes Wasser aufgelöst und durch ausgefällte Mineralien ersetzt. Die Mineralien sind meist Quarz (Einkieselung), Calcit (Einkalkung), Pyrit oder Markasit (Einkiesung) und Limonit (Einlimonitisierung). Kalk, der in Hartteilen als Aragonit vorlag, wird in Calcit umgewandelt. Im marinen Bereich sind i.Allg. die F.-Bedingungen günstiger als im terrestrischen. Je nach der Art, wie Fossilien zusammen eingebettet werden, wird eine Biozönose (Lebensgemeinschaft), eine Thanatozönose (Totengemeinschaft) oder eine Taphozönose (Grabgemeinschaft) überliefert.

Je nach Ablauf der Fossildiagenese können verschiedene Arten von Fossilien entstehen: Ein Abdruck entsteht, wenn ein Organismus ganz aufgelöst wird und im entstandenen Hohlraum der Abdruck seiner Körperoberfläche als Negativ erhalten bleibt; Abdrücke sind auch z.B. die Nervatur von Blättern oder die Kriechspuren von Tieren in Sedimenten. Ein Steinkern entsteht, wenn nach Auflösung des Tieres seine Körperhülle noch eine Zeitlang erhalten bleibt, mit sich versteinerndem Schlamm ausgefüllt wird und dann im Laufe der Zeit verschwindet, sodass eine steinerne Innenskulptur der Körperhülle übrig bleibt. ( vgl. Abb. ) Ein Skulptursteinkern entsteht, wenn die Körperhülle vor Verfestigung des in ihr befindlichen Materials aufgelöst wird; in diesem Fall kann die Körperaußenskulptur, die von der sich verfestigenden Einbettungsmasse des Außenmediums übernommen wurde, dem werdenden Steinkern aufgeprägt werden; dieser zeigt dann die Außenskulptur des Lebewesens.

Fossile Pflanzenreste sind meist durch Inkohlung entstanden, d.h. durch diagenetische Umbildung zu Torf oder Kohle unter Anreicherung von Kohlenstoff. Inkohlung ist bedingt durch Tätigkeit von Mikroorganismen, Vertorfung sowie geochemische Vorgänge durch Wärme- und Druckeinwirkung.

Fossilisation: Schema der Entstehung von Fossilien

Fossilisation:1 Turmschnecke (Turritella striata; Oberer Lias, Deisterwald, Hannover), ein Beispiel für Erhaltung eines Steinkerns; 2 „Belemnitenschlachtfeld“ (Schnaitach, Fränkischer Jura), Beispiel für Zusammenschwemmung und Einregelung (Ausrichtung) von Fossilien