Diagenesis en term som används på två sätt, varav det första hänvisar till processen att omordna komponenterna i ett ämne till ett nytt eller annat ämne. Den andra, och vanligare användningen, hänvisar till alla processer som sediment utsätts för eller genomgår under den tidsperiod som börjar med avsättningen och fortsätter fram till omvandlingen till berg. Det hänvisar också till ytterligare kemiska och fysikaliska processer som kan förändra dessa stenar, upp till metamorfos. Inom geologi är metamorfism förändring av berg genom geologiska processer som involverar extrema temperaturer och tryck.
Geologer klassificerar bergarter i tre kategorier, baserat på omständigheterna för deras bildande. Sedimentära bergarter bildas genom att lager av sediment omvandlas till berg, en process som kräver mycket tid och press. Magmatiska bergarter bildas genom kylning av lava eller magma. Magma och lava är två termer för samma typ av material, men magma hänvisar till smält sten när den fortfarande är under jordens yta, och lava hänvisar till den smälta stenen efter att den kommit upp på ytan. Metamorfa bergarter är magmatiska eller sedimentära bergarter som har omvandlats av extrema tryck, vinkelkrafter eller temperatur, men utan att helt smälta berget och absorbera det i magmaskiktet.
Alla processer, både kemiska och fysikaliska, som sediment genomgår när de omvandlas till berg, samt ett antal processer som påverkar bergartens egenskaper, samlas under begreppet diagenes. Dessa processer är främst kemiska till sin natur men involverar också fysikaliska processer, såsom stratifiering. Diagenes inkluderar dock inte vittring, som tillhör en annan klass av geologisk process.
Diagenetiska processer kan vara mycket komplexa och är för många för att listas i en artikel av denna storlek, men de kan delas in i flera kategorier. En av de viktigaste typerna av diagenetiska processer är omvandlingen av biologiskt material i sedimentlagren till kolväten, vilket är början på bildningen av råolja och andra fossila bränslen. Fossilisering är en diagenetisk process som sker på molekylär nivå när enskilda celler i en organism, särskilt i dess ben, får vissa föreningar ersatta av kalcit och andra mineraler, som löses i vatten och avsätts när vattnet filtreras genom sedimentlagren.
Cementering är en viktig fas av diagenes som resulterar i att enskilda sedimentkorn binds till varandra. Detta är en kemisk process som innebär att ett löst mineral, såsom kalcit eller kiseldioxid, fälls ut från vatten när det filtreras genom sedimentet. Trycket från överliggande lager av sediment resulterar i en fysisk diagenetisk process som kallas kompaktering. Denna packning i kombination med filtrering av mineralfyllt vatten gör att sedimentkornen binder till de lösta mineralerna. När sedimentet torkar ut hårdnar mineralerna och bildar ett naturligt cement. Sandsten är en vanlig bergart som bildas på detta sätt.
Många mer komplexa faser av diagenes är också möjliga, inklusive förändring av sammansättningen av sedimentlagren genom filtrering av vatten som bär lösta mineraler. Nya mineraler kan bildas genom denna process, och ibland kan vissa mineraler eller föreningar lakas ut ur sediment och ersättas av andra. Litifiering, som sker under diagenes, är den faktiska omvandlingen av sedimenten till berg. Diagenes kan dock fortsätta efter litifiering.
Många av processen för diagenes tar tusentals eller miljoner år. Geologer, paleontologer, antropologer och arkeologer, bland andra, analyserar stenar för att härleda de diagenetiska processer som skapade dem. På så sätt lär de sig mycket om det förflutna, inklusive information om tektoniska rörelser i jordskorpan, miljödata och annan information om bildningen av stenar och jordens historia.