2. Кремненакопление

Кремнезем имеет биогенную природу. В океанах содержание растворенной формы кремнезема практически повсеместно превышает содержание взвешенной в 5–50 раз. Максимальное содержание в морской воде обнаружено в Беринговом море.

Единственной формой существования растворенного кремнезема в океанах является кремниевая кислота, очень слабая и практически не диссоциирующая в воде. Кремний в основном находится в мономерной форме.

Растворимость увеличивается с ростом температуры и рН.

Поскольку главная часть кремнезема в океанах связана с биосом, экстракция растворенного кремнезема и перевод его в панцири происходят только в верхних слоях воды, где имеется достаточное количество света. Возникают три пояса высокой продукции, связанные с глобальными дивергенциями: два – в умеренных зонах и один – в экваториальной. Дивергенции умеренных зон возникают главным образом из-за термических причин – сильного охлаждения вод на шельфах и их опускания на глубины. На место опускающихся вод поднимаются к поверхности глубинные воды, обогащенные биогенами. Таков, в частности, механизм обогащения поверхностных вод, приводящий к образованию диатомовых осадков.

Как показывает микроскопическое исследование, наиболее распространенными кремнистыми организмами взвеси являются диатомовые водоросли

Вторым важнейшим продуцентом аморфного кремнезема во взвеси являются радиолярии – простейшие организмы зоопланктона.

На долю диатомовых приходится более 90% современного кремненакопления. На втором месте по значению стоят радиолярии, на третьем – силикофлагелляты.

Могут быть выделены три основных пояса современного кремненакопления:

1) южный пояс – охватывает почти сплошной полосой земной шар в южном полушарии;

2) северный пояс – развит в Тихом океане, Охотском, Беринговом и Японском морях. В Атлантическом и Индийском океанах не прослеживается;

3) экваториальный (точнее, приэкваториальный) – четко выражен в Тихом и Индийском океанах, слабее – в Атлантическом.

Для южного пояса характерны большая ширина и самые высокие содержания кремнезема. В настоящее время здесь накапливается более 3/4 кремнезема Мирового океана.

Итак, во всех трех поясах современного кремненакопления происходит одновременное увелич. панцирей основных групп планктонных кремнистых организмов как во взвеси, так и в донных осадках.

Четыре коренных вопроса определяют решение задачи кремненакопления в океанах:

1) поступление кремния в океаны с суши и из вулканических источников (приходная часть баланса; резкое преобладание раствора над взвесью);

2) участие в биологических системах (биологическая экстракция), перевод кремния из раствора во взвесь;

3) накопление на дне океана, уход из круговорота вещества панцирей;

4) частичный возврат за счет обмена вода – грунт при диффузии иловых вод.

БИЛЕТ 11

1. Вымирания организмов

В результате подсчета процентного отношения числа исчезнувших семейств к общему числу семейств в многочисленных группах наземных и морских ископаемых не связанных друг с другом было выявлено несколько фаз массовых вымираний в фанерозое.

Такой же подсчет и для появления новых семейств показал ряд пиков следующих за фазами вымирания, которые объясняются увеличением эволюционного разнообразия вследствии высвобождения экологических ниш.

В позднедевонском эпизоде массовые вымирания больше всего затронули организмы обитавшие вблизи коралловых рифов.

Позднепермское – наиб. значительное (число беспозвоночных семейств понизилось вдвое)

Позднетриасовое – 1/3 всех семейств исчезло, сильнее всего аммониты

Позднемеловое – динозавры вымерли, почти все пресноводные животные существовали дальше.

Причины массовых вымираний

1) внеземные события и геомагнитные инверсии – Возможно возрастание величины космической радиации когда в результате геомагнитной инверсии ослабленное магнитное поле не создает должной защиты. Критика в том, что водные организмы также вымирали как и земные хотя на земле жизнь еще продолжала существовать.

Но есть предположение что причина вымирания не в самих космических лучах а в последствиях воздействия измененного магнитного поля на живые организмы (бесплодие, снижение активности при поиске пищи, ферментные отклонения и т. д.). и таким образом чем более частые инверсии тем большее вымирание организмов наблюдается. Причем многие вымирания очень хорошо коррелируются с магнитными инверсиями. Недостаток данной гипотезы, что ее невозможно проверить. Есть вариант падения метеорита.

2) Климатические и атмосферные изменения – вымирания в результаре резкого изменения климата. Ставится под сомнение тем, что в четвертичном периоде почти не было вымираний связанных с похолоданием, а только некоторые крупные млекопитающие вымерли в результате потепления и непосредственного воздействия человека. При похолодании происходила активная миграция.

3) Изменение солености - вымирания перми и триаса связаны с уменьшением солености океана вследствие извлечения из океана соли в виде эвапоритов. Но в этот период происходили вымирания и на суше. Вымирание мела предполагается вследствие внедрения в океан большого количества пресных вод из высоких широт (ледники), но наличие такого объема воды не доказано.

4) Закон Ога – синхронность максимума горообразования и максимума трансгрессии. С этим законом связывают вымирание в мелу.

5) Бескислородные события – вымирание морских организмов вследствие уменьшения кислородной зоны.

6) Изменение уровня моря - изменение уровня океана а вместе с ним и площади доступной для колонизации сказывается на общей численности организмов.

Так кембрийско-ордовикский рост связывается с возникновением большого количства эпиконтинентальных морей. Так вымирание аммонитов приурочено к регрессиям а радиация к трансгрессиям.

Сочетание ряда факторов могло существенно повлиять на величину вымирания.