Каустобиолиты
Информация - Геодезия и Геология
Другие материалы по предмету Геодезия и Геология
ДЯЩИЕ ИЗ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ Торф57,486,141,550,234,63Гумиты: Бурый уголь71,645,331,570,3819,59 Каменный уголь83,715,121,680,5210,52 Антрацит94,372,190,60,253,32 Липтиты81,570,9150,451,088,35ИСКОПАЕМЫЕ УГЛИ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ИЗ ПЛАНКТОНА Сапропель59,077,843,612,6330,55 Сапропелит72,318,870,822,1417,21НАФТИДЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ИЗ ПЛАНКТОНА Нефть85,412,810,221,160,7Ряд метаморфизма нафтидов: керит84,227,651,261,525,15 антраксолит91,682,580,973,062,07 шунгит97,320,440,740,370,97
В табл. 1 приведен средний элементарный состав высших растений (древесина) и низших планктонных организмов (фито- и зоопланктона). Далее приведен средний элементарный состав каустобиолитов различного происхождения:
) ископаемых углей, образовавшихся из высших растений
) ископаемых углей, образовавшихся из планктона
) нафтидов, исходным материалом которых также является планктон.
В каждой из этих рубрик каустобиолиты расположены в порядке, отвечающем степени их преобразования. Из данных таблицы видно, что по мере преобразования падает содержание кислорода и водорода и возрастает содержание углерода. С несколько меньшей отчетливостью эта закономерность видна в ряде метаморфизма нафтидов. Элементарный состав нефти по сравнению с элементарным составом исходного планктона характеризуется значительно повышенным содержанием водорода и очень низким содержанием кислорода, т.е. высокой степенью восстановленности, что резко отличает ее от других каустобиолитов. Процесс постепенно обогащения каустобиолитов углеродом называется карбонатизацией.
В биосфере непрерывно происходят два противоположных процесса: рост растительных и животных организмов, накопление громадных масс органических остатков после их отмирания и непрерывное разложение отмерших организмов кислородом воздуха и воды, микробами и т. п. Для нас достаточно сосредоточить свое внимание на растительном веществе, так как именно оно составляет подавляющую часть биомассы, по сравнению с которой доля животных организмов исчезающе мала. Нарастание живого растительного вещества происходит за счет усвоения углерода из углекислоты воздуха. Это усвоение совершается благодаря способности хлорофилла, содержащегося в зеленых частях растений, ассимилировать углерод под действием солнечного света (реакции фотосинтеза).
После отмирания высших растений их остатки могут накапливаться двумя способами: на месте произрастания (автохтонно) или путем переноса и вторичного отложения (аллохтонно). Способ накопления влияет на некоторые свойства углей (например, на их зольность, т.е. содержание в них минеральных примесей). Как увидим ниже, для превращения любых растительных остатков в каустобиолиты необходимым условием является погружение их на ту или иную глубину. Остатки высших растений проходят при этом следующие стадии превращения: торфяную, буроугольную, каменноугольную и антрацитовую. Конечным продуктом превращения, как сказано выше, является графит. Остатки планктонных организмов проходят стадии органического ила - сапропеля и сапропелита (сапропелевого угля); при дальнейшем преобразовании, как увидим ниже, сапропелит может перейти в каменный уголь, антрацит и графит. Таким образом, на крайних стадиях превращения обе генетические линии, идущие от высших растений и от планктона, сближаются и полностью сливаются в графите. В иных условиях преобразование остатков планктона может привести к возникновению нефти, а из последней - всего ряда нафтидов. И здесь превращение нафтидов, связанное с погружением земной коры, состоит в карбонатизации, приводящей на конечных стадиях к высокоуглеродистым каустобиолитам и, наконец, к графиту.
Транспортировка и накопление органического вещества
Отмирающий органический материал транспортируется в почвенные слои и в осадок водных потоков, морей и океанов. На пути к месту захоронения он разлагается химически, подвергается микробиальному воздействию, частично окисляется, растворяется, переходит в сложные органические кислоты, отлагается и накапливается.
Транспортировка органического материала осуществляется в основном в виде двух форм: детритной и растворенной. Детритная форма - это живые и отмершие организмы, их частички с размерностью обычно менее 1 мкм.
Растворенное вещество - это продукты химического и микробиального происхождения, жидкой субстанции или растворенные в воде, Размер отдельных органических компонентов обычно более 1 мкм. О соотношении форм переноса можно судить по продуктам выноса реки Амазонки, составляющим 20% мирового речного стока. В этом стоке содержится 1010 т органического углерода в год, что в 100 раз больше всей ежегодной продукции Черного моря. Около 107 т общего органического углерода выносится в растворенной форме. Остальной органический углерод переносится в виде детритного вещества. Следовательно, для транспортировки органического материала гораздо большее значение имеют детритные формы.
Накопление органического вещества происходит в зонах высокой биологической продуктивности. А она контролируется солнечной и тепловой энергией, а также питательностью среды. Наибольшая биологическая продуктивность наблюдается в верхнем 60-80 метровом слое морской воды. Биологическая продуктивность прибрежных вод, ровная 100 г в год Сорг/м2 в среднем почти в 2 раза выше, чем вод открытых океанов. Наиболее продуктивны зоны апвеллинга (~300 г Сорг/м2 в год), и некоторые районы, где действуют господствующие ветры и силы Кориолиса. Однако, в субаэральных обстановках накопление значительных масс органического веществ?/p>