인회암(phosphorite)과 철광 집합체

인회암(phosphorite) 

비골격성 탄산칼슘처럼, 해양 인회암은 수성과 생물기원의 경계선에 해당한다. 결국 인회질은 육상과 해상에서 지구상의 생물주기와 관련되어 있다. 인회성과 광합성 유기물의 유용도(availability)는 결국 해양의 비옥도(fertility)를 조절하고 생물성 퇴적물의 형성을 좌우한다. 인산염은 해양 유용도에 있어서 이 같은 연결 이유 이외에도 경제적 가치 때문에 특별한 관심을 끈다. 해양 인회염은 성분에서 다양하지만 CO1o(PO4, CO3)6F2-3이 일반적 형태이다.

 

노출되는 형태는 머리모양 또는 노두(nodules) 크기인 케익 모양으로 나타난다. 통상, 이미 존재한 탄산염의 치환(replacement) 또는 이미 존재하는 유기물의 광물화작용(mineralization)으로 형성된다(예, 25 ~ 35% P2O5 그리로 40 ~ 45% CaO, 캘리포니아 외해에서). 지질학적으로 새로운 인회염 침전물과 용승류의 현 지역과의 상호 교역은 인회질의 기원이 유기물이라는 점을 제시한다. 이 지역에서 해조류는 해수로부터 인회염을 추출하고 갑각류(crustacean)나 어류(fish)는 그들의 몸과 뼈에서 보다 농축된다.

해저면 유기물의 분해 과정 동안에 많은 인회질(phosphate)은 공극수에 들어간다. 해저면 바로 아래의 공극수는 인회석 광물(apatite)로 포화되며, 인회석 (apatite)의 침전, 기존 탄산염광물의 치환(replacement), 퇴적물의 주입(impregnation of sediment)이 진행될 수 있다. 결과적으로 인회염 응괴(concretion)는 해류에 의한 운반에 저항적이며, 기계적으로 퇴적물 재활 동 과정 동안 농축되어질 수 있다.

 

 

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철광 집합체

심해저나 해양 연변부에 共히 많이 나타나는 지구상에 가장 풍부한 광물중의 하나이다. 사면(slope)에서는 유기물의 과다공급이 산소결핍(oxygen deficiency)를 유발시키고 해양박테리아에 의해서 상부퇴적물에서 황산염(sulfate)의 환원을 일으킨다. 이 과정은 황화수소(H2S)를 발생시키고 황화철(pyrite : Fes)을 형성한다. 심해에선 산소의 과다상태가 되고 모든 철은 산화상태 (oxydized form)로 나타나며 이는 망간침전물과 관계가 있다. 혐기성(anaerobic) 퇴적물의 황산염의 환원작용과 황산철(iron sulfate)의 관련침전은 그 중요성이 지화학적 작용이고 지구대기의 산소량을 조절하는 역할을 한다. 탄소는 탄산염 또는 유기물 탄소로 침전된다 (예, 유화철 또는 산화철 : pyrite 또는 gypsum).

2차적 차원에서, 산소는 계(system)를 자유화시킨다 (해양에서 무기성에 의해 호조건이 된다). 무산소화(anaerobism)의 증가는 산소 소모를 감소시키고 산소공급을 증가시킨다. 이 작용은 대기와 해양 중의 산소량을 균형화 하는데 도움이 된다. 많이 연구된 광물 중 하나가 해록석(glauconite)이다. 이는 천해에서 발생되는 greenish silicate이고, 화학적으론 poorly crystallized mica이다. potassium(7~ 8%)과 iron(20 ~ 25%)이 풍부하다. 지질학자들은 해양퇴적물의 사질크기의 녹색모양을 나타내는 작은 구 모양의 pellet를 '해록석(glauconite)'이라 칭한다. 이는 유공충 내부처럼 원형이고 성장의 중심을 나타내는 fecal material과 같다. 파괴하는 유기물질(feed fellets-조개 내부)과의 연관은 성장에 필요한 조건이다. 해록석 내 철의 일부가 환원된 것이다. 공극수 내의 철의 고농도(FeO의 환원과 sulfate의 침전의 중간상태)는 이를 형성하는데 좋은 조건이다. 하지만 이들의 생성요인에 대한것은 아직 확실한 근거를 제시하지 못하고 있다.