stringtranslate.com

Биогенный ил

Биогенный ил — это морской осадок , который накапливается на морском дне и является побочным продуктом отмирания и затопления скелетных останков морских организмов. [1]

Формирование и состав

Диатомовые водоросли
Кокколитофориды

Биогенный ил состоит из органических соединений , обычно в форме микроорганизмов , которые падают с поверхности океана на дно океана после смерти. Для того, чтобы морской осадок получил эту классификацию, он должен состоять более чем на 30% из скелетного материала, который также включает зубы и раковины. [1]

Типы биогенных отложений

Два основных типа ила — кремнистый, который в основном состоит из кремнезема ( SiO2 ), и известковый или карбонатный , который в основном состоит из карбоната кальция ( CaCO3 ) . [1] В области, в которой биогенный является доминирующим типом осадка, состав микроорганизмов в этом месте определяет, к какой категории он относится. Основными типами микроорганизмов, используемыми для классификации ила, являются радиолярии и диатомовые водоросли (кремнистый), а также кокколитофориды и фораминиферы (известковый). Присутствие этих организмов может привести к подклассификациям, основанным на их доминировании. [1]

Кремнистый

Вдоль некоторых участков терригенных осадков находятся кремнистые илы . Это связано с тем, что кремнистые илы более распространены в областях с более прохладной, более богатой питательными веществами водой. Питательные вещества способствуют обильному росту микроорганизмов, а кремний растворяется медленнее в более прохладной воде, что обеспечивает достаточное время для осаждения . [2]

Радиолярии и диатомовые водоросли являются основным планктоном, используемым для классификации кремнистого ила. Радиолярии являются частью разнообразной группы планктона с прозрачными скелетами и имеют различные формы. Их размер варьируется от 20 до 400 мкм (0,020–0,400 мм). Они наиболее распространены в регионах вблизи экватора, а также в субполярных регионах. Диатомовые водоросли — это одноклеточные кремнистые водоросли, которые являются основной частью фитопланктона. Они бывают перистых и центрических форм и имеют размер от 10 до 100 мкм (0,010–0,100 мм). [1]

Кремнистые илы склонны растворяться в более теплых водах с более низким давлением, что означает, что они лучше всего сохраняются в глубоких слоях океана. [3]

Известковый

Известковые отложения в океане

Известковые отложения более распространены в глубоком океане , составляя около половины его поверхности. [4] Однако в самых глубоких частях океана преобладает абиссальная глина.

Известковые осадки в основном состоят из форминиферового ила и составляют около 50% осадков на морском дне. Известковые илы также имеют терригенную фракцию, состоящую из кварца и глинистых минералов. [1]

Это связано с тем, что известковый ил ограничен глубиной компенсации кальцита (CCD). CCD относится к глубине, на которой скорость поступления известковых отложений равна скорости растворения, и варьируется по всему миру и зависит от температуры. [1] CCD происходит на глубине примерно 4000-5000 метров [4], потому что карбонат кальция растворяется быстрее в более холодной воде, поэтому по мере того, как температура воды понижается с глубиной, скорость его осаждения также уменьшается. Зависимость от температуры также означает, что известковый ил с большей вероятностью присутствует в более теплых водах, что также приводит к его доминированию в мелководных районах, окружающих тропические и субтропические острова, где нет большого стока терригенных осадков.

Другая важная глубина — лизоклин, также известная как глубина, где хорошо сохранившиеся известковые зерна отделены от плохо сохранившихся. Лизоклин находится на глубине примерно 3000–5000 метров (1,9–3,1 мили). Известковые зерна выше лизоклина способны накапливаться без угрозы растворения.

Распределение

Глобальная карта распределения морских отложений

Несмотря на общую связь между мелководьем и высокой продуктивностью, биогенный ил не так распространен вокруг континентальных шельфов . Это связано с переносом терригенных осадков такими способами, как реки и ветер с континентов. Терригенный осадок захороняет большую часть накопленного органического материала, предотвращая наличие достаточного количества биологического материала для его классификации как биогенного.

Распределение биогенных осадков определяется тремя факторами: [1]

  1. Расстояние от континентов и суши: чем ближе эти отложения к суше, тем выше вероятность их разбавления терригенными материалами.
  2. Глубина воды, влияющая на вероятность сохранности отложений
  3. Плодородие океана, которое влияет на производительность на поверхности океана

Скорость накопления биогенного ила составляет около 1 см за 1000 лет.

Определение истории климата

В области палеоокеанографии и палеоклиматологии биогенный ил и другие пелагические отложения можно собирать с морского дна и использовать для реконструкции климата Земли за последние 100 миллионов лет.

Реконструкция может быть выполнена посредством анализа биогеографии, стабильных изотопов, а также важных изотопов кислорода и углерода. [5]

Ссылки

  1. ^ abcdefgh Ротвелл, RG (2013). Системы Земли и науки об окружающей среде. [Место публикации не указано]: Elsevier. ISBN 978-0-12-409548-9. OCLC  846463785.
  2. ^ Diesing, Markus (11 декабря 2020 г.). «Глубоководные отложения мирового океана». Earth System Science Data . 12 (4): 3367–3381. doi : 10.5194/essd-12-3367-2020 .
  3. ^ Озерова, Д.А.; Золкин А.Л.; Битюцкий А.С.; Маликов В.Н.; Шевченко, КО (2023). «Классификация и распространение океанических отложений». Материалы конференции AIP . 2701 (1). Екатеринбург, Россия: 020031. doi : 10.1063/5.0121028 .
  4. ^ ab Джонсон, Томас С.; Гамильтон, Эдвин Л.; Бергер, Вольфганг Х. (август 1977 г.). «Физические свойства известкового ила: контроль путем растворения на глубине». Морская геология . 24 (4): 259–277. doi :10.1016/0025-3227(77)90071-8.
  5. ^ Горниц, Вивьен, ред. (2009). Энциклопедия палеоклиматологии и древних сред. Дордрехт, Нидерланды. ISBN 978-1-4020-4411-3. OCLC  318545637.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )