Лизоклин — это глубина в океане, зависящая от глубины компенсации карбоната (CCD), обычно около 5 км, ниже которой скорость растворения кальцита резко возрастает из-за эффекта давления. В то время как лизоклин является верхней границей этой переходной зоны насыщения кальцитом , CCD является нижней границей этой зоны. [1]
Содержание CaCO 3 в осадках варьируется в зависимости от глубины океана, охватываемой уровнями разделения, известными как переходная зона. В средней глубине океана осадки богаты CaCO 3 , значения содержания достигают 85–95%. [1] Затем эта область охватывает сотни метров переходной зоной, заканчиваясь на абиссальных глубинах с концентрацией 0%. Лизоклин является верхней границей переходной зоны, где количество содержания CaCO 3 начинает заметно падать с 85–95% осадка на средней глубине. Содержание CaCO 3 падает до концентрации 0% на нижней границе, известной как глубина компенсации кальцита. [1]
Мелководные морские воды, как правило, перенасыщены кальцитом, CaCO 3 , поскольку по мере того, как морские организмы (которые часто имеют раковины, состоящие из кальцита или его полиморфа, арагонита ) умирают, они имеют тенденцию падать вниз, не растворяясь. [2] По мере увеличения глубины и давления в толще воды растворимость кальцита увеличивается, в результате чего вода оказывается перенасыщенной выше глубины насыщения, что позволяет CaCO 3 сохраняться и захороняться на морском дне. [3] Однако это создает недонасыщенную морскую воду ниже глубины насыщения, предотвращая захоронение CaCO 3 на морском дне, поскольку раковины начинают растворяться.
Уравнение Ω = [Ca 2+ ] X [CO 3 2- ]/K' sp выражает состояние насыщения морской воды CaCO 3. [ 4] Горизонт насыщения кальцитом находится там, где Ω = 1; растворение происходит медленно ниже этой глубины. Лизоклин — это глубина, на которую влияет это растворение, снова примечательная, также известная как точка перегиба с осадочным CaCO 3 по сравнению с различными глубинами воды. [4]
Глубина компенсации кальцита (CCD) находится на глубине, на которой скорость поступления кальцита в осадки уравновешивается потоком растворения, глубина, на которой содержание CaCO 3 составляет 2–10%. [4] Следовательно, лизоклин и CCD не эквивалентны. Лизоклин и глубина компенсации находятся на больших глубинах в Атлантике (5000–6000 м), чем в Тихом океане (4000–5000 м), и на больших глубинах в экваториальных регионах , чем в полярных регионах . [5]
Глубина CCD меняется в зависимости от химического состава морской воды и ее температуры. [6] В частности, именно глубокие воды недонасыщены карбонатом кальция, прежде всего потому, что его растворимость сильно увеличивается с ростом давления и солености и снижением температуры. Поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает расти, можно ожидать, что CCD будет уменьшаться на глубине, поскольку кислотность океана повышается. [3]