生物的搬运和沉积作用

如题所述

生物作为一种搬运营力的意义较小,但生物的沉积作用却是很重要的。生物不仅可使溶解物质大量沉淀,还可使部分粘土物质和内源碎屑发生沉积。生物的沉积作用包括直接方式和间接方式两种:①直接方式为生物遗体直接堆积形成岩石或沉积矿床,或通过生命活动和生理作用,例如,通过光合作用或吸取养料形成有机体,还可吸取介质中钙、磷、硅等无机盐以及分泌作用形成外壳和骨骼;②间接方式是生物的生命活动过程中或生物遗体分解过程中引起介质的物理化学环境的变化,从而促使某些溶解物质沉淀,或由于有机质的吸附作用而使得某些元素沉积,称为生物化学沉积作用,还可以在生物生命活动过程中通过捕获、黏结或障积等作用使沉积物发生沉积,即生物物理沉积作用。

图4-17 化学分异作用示意图

(据Пустовалов,1954,转引自曾允孚和夏文杰,1986,略加修改)

当然,有时生物生理作用与生物化学作用或生物物理作用很难严格区分。总的来说,间接作用包含生物化学和生物物理作用。

1.生物遗体直接沉积作用

生物遗体的直接沉积成岩作用包括两个方面,即生物遗体中的软体(有机质)和生物硬体(生物骨骼和贝壳)。

生物的有机质部分埋藏下来经生物化学演化后,可形成石油、天然气、煤、油页岩等。生物外壳和骨骼经富集堆积后可形成岩石或矿床,如生物骨屑石灰岩、生物磷块岩、硅藻土、白垩等。有些生物原来就营群体生活,在生活过程中通过生物分泌作用及生物黏结作用形成坚固骨架,如礁灰岩。

大部分生物的硬体部分是通过生物分泌作用形成的,惟有钙质藻类的“骨骼”多数是通过钙化作用形成的。藻类在生活中可吸收钙质沉淀于细胞内、细胞壁或细胞外以及叶状体表面,即钙化作用。钙化与藻类新陈代谢和光合作用有关,藻类行光合作用需要从介质中吸收CO2,可促使CaCO3在藻体表面沉淀。可见,钙化是藻类的生理作用与生物化学作用紧密结合的产物。

2.生物化学沉积作用

在生物生命活动过程中或生物遗体分解过程中能产生大量的H2S、NH3、CH4、O2、H2等气体或吸收大量CO2气体,这就影响沉积介质的氧化还原条件,从而促使某些物质溶解或沉淀或促进金属元素富集。例如,CO2含量变化促使CaCO3沉淀;植物的光合作用,每生成1 g糖类就有3.3 g 的CaCO3沉淀。溶液中的金属离子能与H2S反应生成硫化物沉淀。铁细菌能将二价铁氧化为三价铁,从而有利于铁的沉淀。有机质的分解使介质变成还原环境,可促使某些物质沉淀或溶解,如含铜化合物在还原条件下即易于沉淀。有机质的吸附作用使得溶液中低浓度元素得以沉淀,煤及黑色页岩中往往富集有各种金属元素即与有机质有关。

3.生物物理沉积作用

(1)藻类的捕获和黏结作用

蓝绿藻能分泌黏液,在蓝绿藻构成的藻席表面形成有机质薄膜,这种黏液具有捕获和黏结水中的碳酸盐颗粒的能力,使之沉积于藻体表面。当一层藻席被新的沉积物覆盖时,藻丝体就会穿过上覆沉积物并繁殖于其表面,重新形成新的藻席,如此周而复始,形成由生物物理沉积作用形成的富藻纹层和非生物成因(机械沉积)的富屑纹层交替出现的叠层石。其中富藻纹层处为暗色带,表明为原有机质相对富集处。这类藻被称为隐藻。

(2)生物障积作用

当流水流经丛生有枝状珊瑚或枝状藻类的地区时,流速受阻,流水中所携带的沉积物即沉积成障积岩。

总之,生物沉积作用可以造岩,还可以通过生物造粒(如骨粒)、造泥以及造架(原地生物骨架)等方式为造岩作用提供岩石组分。侯奎等人(1983)提出宣龙式铁矿的成因,认为是在碳酸盐岩的形成过程中,生物有造架、造粒、造泥、造矿作用的结果。

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