Question

生物化学搬运与沉积作用

Answer 1

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，它不仅可使溶解物质大量沉淀，还可使部分黏土物质和内源粒屑物质，以及大量大气迁移元素沉积下来。在各类生物中，尤以藻类和细菌等微生物的沉积形成作用最为巨大，不仅由于这类生物繁殖快、分布广、数量多、适应性强，而且在地质历史中出现很早，被认为是确信无疑的最早的生命记录。

生物化学沉积作用可表现为生物遗体直接堆积形成岩石或沉积矿床。生物通过生命活动形成生物体是一种相当复杂的生理作用，不仅可以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、硅等无机盐通过生物分泌作用形成外壳和骨骼。

生物化学沉积作用还表现为间接的方式，即在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。

1.生物遗体直接堆积成岩石

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、天然气和煤，以及油页岩等，生物外壳和骨骼经富集堆积后也可形成岩石或矿床，如生物骨屑石灰岩、生物磷块岩、硅藻土、白垩等。有些生物原地营建生长在群体生活过程中，通过生物分泌作用及生物黏结作用形成坚固骨架，不需要经过成岩作用即可直接成为岩石，如礁灰岩。大部分生物的无机硬体部分是通过生物分泌作用形成的，唯有钙质藻类的“骨骼”，多数是通过钙化作用形成的。藻类是植物，原本无骨骼或硬壳，但藻类在生活活动过程中可吸收钙质沉淀于细胞内外和叶状体表面，即钙化作用。至于钙化的机理，有人认为与藻类新陈代谢和光合作用有关，是藻类的生理作用与生物化学作用紧密结合的产物。此外，无脊椎动物的排泄物——粪球粒，也可堆积成岩石，如球粒石灰岩。

2.生物的间接沉积作用

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，都与有机质有关。另外，藻类的捕获和黏结作用可形成叠层石及其他藻纹层沉积物。

3.生物物理沉积作用

机械方式的生物间接沉积作用主要表现为：

（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，这种黏液能捕获和黏结水中的碳酸盐颗粒，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及其他藻纹层沉积物。此外，层孔虫可能也具有类似的捕获和黏结作用。

（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。植被造成风沙的障碍堆积，实际上就是生物障积作用。

4.生物沉积作用的常见构造

生物成因的沉积构造是指生物由于活动或生长在沉积物表面或内部遗留下来的各种痕迹，本书的后面部分将进行详细说明，这里仅作原理分析。

生物活动期间运动、居住、觅食、摄食等形成生物遗迹构造，包括足迹、爬迹、停息迹、潜穴、钻孔等；

生物本身生长和捕获沉积物形成生物生长构造，如叠层石、生物礁等；

生物死亡后，它们的根遗留在沉积物中，形成植物根痕。