Diageneesi on termi, jota käytetään kahdella tavalla, joista ensimmäinen viittaa prosessiin, jossa aineen komponentit järjestetään uuteen tai erilaiseen aineeseen. Toinen ja yleisempi käyttö viittaa kaikkiin prosesseihin, joita sedimentit altistavat tai käyvät läpi ajanjakson, joka alkaa niiden kerrostumisesta ja jatkuu aina niiden muuttumiseen kallioksi. Se viittaa myös muihin kemiallisiin ja fysikaalisiin prosesseihin, jotka voivat muuttaa näitä kiviä muodonmuutokseen saakka. Geologiassa metamorfismi on kiven muutos geologisten prosessien kautta, joihin liittyy äärilämpötiloja ja paineita.
Geologit luokittelevat kivet kolmeen luokkaan niiden muodostumisolosuhteiden perusteella. Sedimenttikivet muodostuvat muuntamalla sedimenttikerrokset kiveksi, prosessi, joka vaatii paljon aikaa ja painetta. Magneettiset kivet muodostuvat laavan tai magman jäähdytyksestä. Magma ja laava ovat kaksi termiä samantyyppiselle materiaalille, mutta magma viittaa sulaan kiveen, kun se on vielä maanpinnan alapuolella, ja laava viittaa sulaan kallioon sen jälkeen, kun se on noussut pinnalle. Metamorfiset kivet ovat magneettisia tai sedimenttikiviä, jotka ovat muuttuneet äärimmäisissä paineissa, kulmavoimissa tai lämpötilassa, mutta sulattamatta kiveä kokonaan ja absorboimatta magmakerrokseen.
Kaikki prosessit, sekä kemialliset että fysikaaliset, joita sedimentit käyvät läpi, kun ne muuttuvat kallioperäksi, sekä monet prosessit, jotka vaikuttavat kiven ominaisuuksiin, on ryhmitelty yhteen termiksi diageneesi. Nämä prosessit ovat luonteeltaan ensisijaisesti kemiallisia, mutta ne sisältävät myös fysikaalisia prosesseja, kuten kerrostumista. Diageneesiin ei kuitenkaan kuulu sää, joka kuuluu toiseen geologisen prosessin luokkaan.
Diageneettiset prosessit voivat olla hyvin monimutkaisia ja niitä on liian paljon luetellakseen tämän kokoisessa artikkelissa, mutta ne kuuluvat useisiin luokkiin. Yksi tärkeimmistä diageneettisten prosessien tyypeistä on sedimenttikerrosten biologisen materiaalin muuttaminen hiilivetyiksi, mikä on raakaöljyn ja muiden fossiilisten polttoaineiden muodostumisen alku. Fossiilisuus on diageneettinen prosessi, joka tapahtuu molekyylitasolla organismin yksittäisinä soluina, erityisesti sen luissa, joidenkin yhdisteiden tilalle kalsiittia ja muita mineraaleja, jotka liuotetaan veteen ja laskeutuvat veden suodattamiseksi sedimenttikerrosten läpi.
Sementti on tärkeä diageneesin vaihe, joka johtaa yksittäisten sedimenttirakeiden sitoutumiseen toisiinsa. Tämä on kemiallinen prosessi, jossa liuennut mineraali, kuten kalsiitti tai piidioksidi, saostuu vedestä, kun se suodattaa sedimentin läpi. Päällystettyjen sedimenttikerrosten paine johtaa fyysiseen diageneettiseen prosessiin, jota kutsutaan tiivistymiseksi. Tämä tiivistyminen yhdistettynä mineraalipitoisen veden suodattamiseen saa sedimentin rakeet sitoutumaan liuenneisiin mineraaleihin. Kun sedimentti kuivuu, mineraalit kovettuvat muodostaen luonnollisen sementin. Hiekkakivi on yleinen kalliomuoto, joka muodostuu tällä tavalla.
Myös monet monimutkaisemmat diageneesin vaiheet ovat mahdollisia, mukaan lukien sedimenttikerrosten koostumuksen muuttaminen suodattamalla vettä, joka kuljettaa liuenneita mineraaleja. Tällä prosessilla voidaan muodostaa uusia mineraaleja, ja joskus tiettyjä mineraaleja tai yhdisteitä voidaan huuhtoutua sedimentistä ja korvata toisilla. Litoituminen, joka tapahtuu diageneesin aikana, on sedimenttien todellinen muuttuminen kallioperäksi. Diageneesi voi kuitenkin jatkua litoitumisen jälkeen.
Monet diageneesiprosessista kestävät tuhansia tai miljoonia vuosia. Muun muassa geologit, paleontologit, antropologit ja arkeologit analysoivat kiviä päätelläkseen niiden synnyttämät diageneettiset prosessit. Tällä tavalla he oppivat paljon menneisyydestä, mukaan lukien tiedot maankuoren tektonisista liikkeistä, ympäristötiedot ja muut tiedot kivien muodostumisesta ja maan historiasta.