Арагонитовое море содержит арагонит и магниевый кальцит в виде осадка первичного неорганического карбоната кальция. Для образования арагонитового моря химические условия морской воды должны быть особенно высокими по содержанию магния по сравнению с кальцием (высокое соотношение Mg/Ca). Это контрастирует с кальцитовым морем , в котором морская вода с низким содержанием магния по сравнению с кальцием (низкое соотношение Mg/Ca) способствует образованию кальцита с низким содержанием магния в качестве основного неорганического морского осадка карбоната кальция.
Раннепалеозойский и средне-позднемезозойский океаны представляли собой преимущественно кальцитовые моря, тогда как средний палеозой-ранний мезозой и кайнозой (в том числе в настоящее время) характеризуются арагонитовыми морями. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Возникновение арагонитовых морей обусловлено несколькими факторами, наиболее очевидным из которых является высокое соотношение Mg/Ca в морской воде (Mg/Ca > 2), которое возникает в периоды медленного расширения морского дна . [4] Однако уровень моря , температура и состояние насыщения карбонатом кальция в окружающей системе также определяют, какой полиморф карбоната кальция (арагонит, кальцит с низким содержанием магния, кальцит с высоким содержанием магния) сформируется. [9] [10]
Аналогичным образом, возникновение кальцитовых морей контролируется тем же набором факторов, которые контролируют арагонитовые моря, наиболее очевидным из которых является низкое соотношение Mg/Ca в морской воде (Mg/Ca < 2), которое происходит в периоды быстрого расширения морского дна. [4] [8]
Эту тенденцию можно было наблюдать, изучая химию как биогенных, так и абиогенных карбонатов, датируя их и анализируя условия, при которых они образовались. Различные исследования изучили эти взаимосвязи и пришли к выводу, что минералогия как биогенных (основные карбонатные отложения и породообразующие организмы) [8] , так и абиогенных морских карбонатов ( известняки и мергели ) [11] на протяжении фанерозоя в целом была синхронизирована с минералогией карбоната кальция. ожидается на основе соотношений магния и кальция в морской воде, реконструированных на основе производных древней морской воды, заключённых в кристаллах галита в геологической летописи ( жидкие включения ). [5]
Цитаты
^ Уилкинсон, Оуэн и Кэрролл, 1985 г.
^ Уилкинсон и Гивен, 1986 г.
^ Морс и Маккензи, 1990 г.
^ abc Харди 1996
^ аб Ловенштейн и др. 2001 г.
^ Харди 2003
^ Палмер и Уилсон, 2004 г.
^ abc Райс, Дж. (2010). «Геологические и экспериментальные доказательства вековых изменений содержания Mg/Ca в морской воде (кальцит-арагонитовые моря) и их влияния на морскую биологическую кальцификацию». Биогеонауки . 7 (9): 2795–2849. Бибкод : 2010BGeo....7.2795R. дои : 10.5194/bg-7-2795-2010 .
^ Адаби 2004 г.
^ Райс, Дж. (2011). «Скелетная минералогия в мире с высоким содержанием CO2». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 403 (1–2): 54–64. doi :10.1016/j.jembe.2011.04.006.
^ Вестфалл и Муннеке, 2003 г.
Рекомендации
Адаби, Мохаммад Х. (2004), «Переоценка арагонитовых морей по сравнению с кальцитовыми», Carbonates and Evaporites , 19 (2): 133–141, doi : 10.1007/BF03178476, S2CID 128955184
Чернс, Л.; Райт, вице-президент (2000). «Отсутствующие моллюски как свидетельство крупномасштабного раннего растворения скелетного арагонита в силурийском море». Геология . 28 (9): 791–794. Бибкод : 2000Geo....28..791C. doi :10.1130/0091-7613(2000)28<791:MMAEOL>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613.
Харди, Лоуренс А. (1996), «Вековые изменения в химическом составе морской воды: объяснение связанных вековых изменений в минералогии морских известняков и калийных эвапоритов за последние 600 млн лет назад», Geology , 24 (3), Геологическое общество Америки: 279–283, Бибкод : 1996Geo....24..279H, doi :10.1130/0091-7613(1996)024<0279:svisca>2.3.co;2
Харди, Лоуренс А. (2003), «Вековые изменения в химическом составе морской воды докембрия и время возникновения докембрийских арагонитовых и кальцитовых морей», Geology , 31 (9): 785–788, Бибкод : 2003Geo....31..785H , дои : 10.1130/g19657.1
Харпер, Эм . Палмер, Ти Джей; Алфи, младший (1997). «Эволюционная реакция двустворчатых моллюсков на изменение химического состава морской воды в фанерозое». Геологический журнал . 134 (3): 403–407. Бибкод : 1997GeoM..134..403H. дои : 10.1017/S0016756897007061. S2CID 140646397.
Ловенштейн, ТК; Тимофеев, Миннесота; Бреннан, Северная Каролина; Харди, Луизиана; Демикко, Р.В. (2001), «Колебания химического состава морской воды в фанерозое: данные по жидкостным включениям», Science , 294 (5544): 1086–1088, Бибкод : 2001Sci...294.1086L, doi :10.1126/science.1064280, PMID 11691988 , S2CID 2680231
Морс, Дж.В.; Маккензи, FT (1990). «Геохимия осадочных карбонатов». Развитие седиментологии . 48 : 1–707. дои : 10.1016/S0070-4571(08)70330-3.
Палмер, Ти Джей; Уилсон, Массачусетс (2004). «Осадки кальцита и растворение биогенного арагонита в мелководных ордовикских кальцитовых морях». Летайя . 37 (4): 417–427 [1]. дои : 10.1080/00241160410002135.
Палмер, Ти Джей (1982). «Изменения от кембрия до мела в сообществах твердого грунта». Летайя . 15 (4): 309–323. doi :10.1111/j.1502-3931.1982.tb01696.x.
Палмер, Ти Джей; Хадсон, доктор медицинских наук; Уилсон, Массачусетс (1988). «Палеоэкологические доказательства раннего растворения арагонита в древних кальцитовых морях». Природа . 335 (6193): 809–810. Бибкод : 1988Natur.335..809P. дои : 10.1038/335809a0. S2CID 4280692.
Пожета-младший (1988). «Обзор ордовикских пелеципод». Профессиональный документ Геологической службы США . 1044 : 1–46.
Портер, С.М. (2007). «Химия морской воды и ранняя биоминерализация карбонатов». Наука . 316 (5829): 1302–1304. Бибкод : 2007Sci...316.1302P. дои : 10.1126/science.1137284. PMID 17540895. S2CID 27418253.
Стэнли, С.М.; Харди, Луизиана (1998), «Вековые колебания карбонатной минералогии рифообразующих и производящих отложения организмов, вызванные тектонически вызванными сдвигами в химии морской воды», Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология , 144 (1–2): 3–19, Бибкод : 1998PPP...144....3S, doi : 10.1016/S0031-0182(98)00109-6
Стэнли, С.М.; Харди, Луизиана (1999), «Гиперкальцификация; палеонтология связывает тектонику плит и геохимию с седиментологией», GSA Today , 9 : 1–7.
Вестфалл, Х.; Муннеке, А. (2003). «Чередования известняка и мергеля: феномен теплой воды?». Геология . 31 (3): 263–266. Бибкод : 2003Geo....31..263W. doi :10.1130/0091-7613(2003)031<0263:LMAAWW>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613.
Уилкинсон, Б.Х. (1979), «Биоминерализация, палеоокеанография и эволюция известковых морских организмов», Geology , 7 (11): 524–527, Бибкод : 1979Geo.....7..524W, doi : 10.1130/0091 -7613(1979)7<524:BPATEO>2.0.CO;2, ISSN 0091-7613
Уилкинсон, Б.Х.; Дано, КР (1986). «Вековые изменения в абиотических морских карбонатах: ограничения на фанерозойское содержание углекислого газа в атмосфере и соотношение океанического Mg/Ca». Журнал геологии . 94 (3): 321–333. Бибкод : 1986JG.....94..321W. дои : 10.1086/629032. S2CID 128840375.
Уилкинсон, Б.Х.; Оуэн, РМ; Кэрролл, Арканзас (1985). «Подводное гидротермальное выветривание, глобальная эвстасия и карбонатный полиморфизм в морских оолитах фанерозоя». Журнал осадочной петрологии . 55 : 171–183. дои : 10.1306/212f8657-2b24-11d7-8648000102c1865d.
Уилсон, Массачусетс; Палмер, Ти Джей (1992). «Хардграунды и твердые фауны». Университет Уэльса, Аберистуит, Публикации Института исследований Земли . 9 : 1–131.
