Также будут происходить химические изменения погребенных артефактов, хотя они сложнее и более трудны для прогнозирования, чем физические изменения. Подземное царство пропитано водой — самым эффективным из растворителей. Большая ее часть изначально была морской водой, заполнявшей поровое пространство между частицами исходного осадка, а затем погружавшаяся вместе с ним. Затем погребенная вода вытесняется обратно на поверхность, поскольку песчинки и хлопья глинистых минералов под давлением вышележащих слоев прижимаются все плотнее друг к другу. Вытеснение жидкости и последующая потеря объема происходят преимущественно на начальных стадиях погребения, скажем на глубине нескольких сотен метров под поверхностью, а затем замедляются. Выталкиваемая вода, медленно проходящая по извилистым, постоянно сужающимся промежуткам между зернами, постоянно растворяет минеральное вещество. Это минеральное вещество впоследствии часто кристаллизуется в этих подземных путях между зернами осадка, цементируя их. Вот почему некоторые ископаемые раковины, первоначально карбонатного состава, замещаются кремнеземом или просто оставляют после себя пустые (но все еще узнаваемые) пространства внутри породы, а рыхлый осадок, оказавшись под землей, превращается в литифицированные горные породы.
Медленно мигрирующая вода бывает разной по химическому составу: он обусловлен природой слоев, через которые она просачивается. Там, где вода кислая (скажем, потому, что просочилась через глину, в которой распадается органическое вещество), она может начать растворять карбонат-кальциевый цемент в бетоне и строительном растворе, превращая его в рыхлую массу песчинок (которые сами по себе, однако, слабо восприимчивы к этой химической атаке). Эта масса будет удерживаться на месте выше- и нижележащими слоями, но сразу рассыплется, когда ее раскопают. Она напоминает кости динозавров: некогда благодаря их прочности живые ящеры были свирепыми и атлетичными хищниками, а теперь для того, чтобы извлечь из породы и перевезти в музей хрупкие, как печенье, остатки, требуется тщательная упаковка в мешковину и гипс.
Погребенный в развалинах зданий кирпич, вероятно, также изменит структуру. В глинистой породе он сможет на какое-то время сохранить некое подобие своей первоначальной твердости и формы (хотя слегка разбухнет от воды), а окружающая его мягкая глина будет деформироваться по мере уплотнения слоя. Затем кирпич станет более пористым, чем спрессованная порода вокруг него, и потому будет служить естественным туннелем для медленно, но постоянно мигрирующих подземных вод. В насыщенном водами глинистом одеяле, которое может быть горячим, как только что заваренный чай, но все равно будет на тысячу с лишним градусов холоднее, чем температура в печах, где обжигались кирпичи, созданные людьми минералы будут нестабильными. Они начнут медленно разрушаться, возвращаясь, вероятно, в состояние, близкое исходной глине, тогда как в первоначальных порах кирпича вполне могут вырасти новые минералы, вероятно в форме крошечных сталактитов, медленно заполняющих сеть микроскопических пустот. Миллионы лет спустя окаменелый кирпич (и керамика) может превратиться в вещество более мягкое и рассыпчатое, чем окружающая его глинистая порода. Затем он может слегка расплющиться, если окружающая порода продолжит деформироваться, а также изменить цвет. Широко распространенный красный цвет кирпича обусловлен окислением во время обжига; при длительном погребении он должен измениться, и ископаемый кирпич вернет себе серо-голубые оттенки исходного сырья. Оказываясь на все большей глубине, крошечные высокореактивные хлопья глинистых минералов в исходных кирпичах изменят структуру, пере-кристаллизуются и в конечном счете превратятся в более крупные (но все еще микроскопические) кристаллы других глинистых минералов; при дальнейшем увеличении температуры эти кристаллы начнут трансформироваться в слюду. Тем не менее — и это главное — в кирпичных окаменелостях и бетонных фрагментах, лежащих рядом с ними, по-прежнему должны будут опознаваться артефакты.
Кроме того, есть еще пластмассы, которые сопротивлялись раннему биологическому распаду. Что может произойти с ними? Давайте предположим, что по крайней мере некоторые из них сродни сложным, устойчивым углеводородам, образующим, скажем, прочную внешнюю оболочку пыльцы и спор, а также скелетные постройки граптолитов. Погруженные на большие глубины, они постепенно изменяются в природном автоклаве. Молекулы распадаются, теряя летучие компоненты — главным образом водород — в виде метана и других легких углеводородов, из которых состоит природный газ. После этого пыльцевое зерно, оказываясь все глубже, теряет первоначальную бледность и полупрозрачность, все более темные оттенки соломенно-желтого постепенно сменяются оранжевыми и коричневыми, и в конечном итоге графитизированная углеродная оболочка, в которую превращается зерно, приобретает непрозрачный черный цвет.