沉积循环：特征，阶段和例子 - 地理 - 2025

所述沉积循环指的是一套经过一定存在于地球矿物元素级的地壳。这些阶段涉及一系列转换，这些转换形成循环时间序列，并在很长一段时间内重复。

这些是生物地球化学循环，其中元素的储存主要发生在地壳中。受沉积循环影响的矿物元素包括硫，钙，钾，磷和重金属。

岩性循环。1 =岩浆；2 =结晶（岩石冷却）；3 =火成岩；4 =侵蚀；5 =沉淀；6 =沉积物和沉积岩；7 =构造和变质作用；8 =变质岩；9 =融合。资料来源：Woudloper / Woodwalker

循环开始于将含有这些元素的岩石从地壳深处暴露到地表或其附近。这些岩石随后由于大气，水文和生物因素的作用而经受风化并经历侵蚀过程。

被侵蚀的材料通过水，重力或风运输到矿物材料在基底上的后续沉积或沉积。这些沉积物层累积了数百万年，并经历了压实和固井过程。

这样，沉积物发生了石化作用，也就是说，它们在很深的深度处又转变回了固体岩石。此外，在沉积循环的中间阶段，还会出现生物相，该生物相由活生物体溶解和吸收。

根据矿物和环境的不同，它们可能会被植物，细菌或动物吸收，并进入营养网络。然后，矿物质会因生物体的死亡而排泄或释放。

特点

沉积循环是生物地球化学循环的三种类型之一，其特征是因为主要的储集基质是岩石圈。这些循环有其自己的研究学科，称为沉积学。

周期

沉积周期的特征在于，完成不同阶段所需的时间非常长，甚至以百万年为单位。这是因为这些矿物质在地壳深处长期深埋在岩石中。

沉积循环的阶段

重要的是不要忘记这不是一个阶段遵循严格顺序的循环。在整个过程中，某些阶段可以互换或多次显示。

-博览会

在地壳中一定深度处形成的岩石会经历不同的灾难性过程（断裂，褶皱和高程），最终将其带到地表或其附近。以这种方式，它们暴露于环境因素的作用下，无论是水生的，大气的，水文的还是生物的。

灾难性是地球地幔对流运动的产物。这些运动还会产生火山现象，从而以更加戏剧化的方式暴露岩石。

-风化

岩石暴露后，会经历风化（将岩石分解成较小的碎片），无论化学成分或矿物成分是否变化。风化是土壤形成的关键因素，可以是物理的，化学的或生物的。

物理

在这种情况下，导致岩石破裂的因素不会改变其化学成分，只会改变物理变量，例如体积，密度和大小。这是由不同的物理因素（例如压力和温度）引起的。在第一种情况下，压力的释放及其运动都是岩石破裂的原因。

风化。资料来源：台北罗伊王子

例如，当岩石从地壳深处出现时，它们释放压力，膨胀和破裂。就其本身而言，聚集在裂缝中的盐在重结晶时也会施加压力，从而使裂缝加深。

此外，每日或季节性温度变化会导致膨胀和收缩的循环，最终使岩石破裂。

化学

因为化学试剂起作用，所以这改变了岩石在崩解过程中的化学组成。这些化学试剂包括氧气，水蒸气和二氧化碳。

它们会引起各种化学反应，从而影响岩石的凝聚力并将其转变，包括氧化，水合作用，碳化和溶解。

生物

生物制剂是由物理和化学因素共同作用的，包括压力，摩擦和其他因素。而作为化学试剂的是酸，碱和其他物质的分泌物。

例如，植物是非常有效的风化剂，可以用其根分解岩石。这要归功于自由基生长的物理作用和它们释放的分泌物。

-侵蚀

侵蚀不仅直接作用在岩石上，而且作用在包括形成的土壤在内的风化产物上。另一方面，这意味着被腐蚀物质的运输，相同的腐蚀剂是运输的手段，可以是风和水。

侵蚀。资料来源：卡尔·怀考夫

当物料在陡坡上发生位移和磨损时，也会出现重力腐蚀。在腐蚀过程中，材料会破碎成更小的矿物颗粒，易于长距离运输。

风

风的侵蚀作用既受阻力作用又受磨损作用，进而将夹带的颗粒作用在其他表面上。

水

水蚀既通过雨水或地表水流的物理作用，也通过化学作用起作用。降雨侵蚀作用的一个极端例子是酸雨，尤其是在钙质岩石上。

-交通

矿物质颗粒通过水，风或重力等介质进行长距离运输。重要的是要考虑到每种运输方式在颗粒的大小和数量方面都有确定的负载能力。

通过重力作用，即使大的，甚至风化的岩石也可以移动，而风中携带的微粒很小。此外，环境决定了距离，因为重力会在短距离内传输大块岩石，而风会在巨大距离内移动小颗粒。

就水而言，它可以传输各种粒径的颗粒，包括大块岩石。根据流速，该试剂可以携带很短或非常长的距离的颗粒。

-沉积和堆积

由于运输工具速度的降低和重力的降低，这包括运输材料的沉积。从这个意义上说，可能发生河流，潮汐或地震沉积。

沉降。资料来源：Calogerogalati

由于地球的地貌由从最高海拔到海底的梯度组成，因此这是最大的沉积物。随着时间的流逝，沉积物的一层又一层地堆积起来。

-增溶，吸收和生物释放

一旦发生了岩石材料的风化，释放的矿物质的溶解以及它们被生物吸收的可能性就可以了。这种吸收可以由植物，细菌或什至直接由动物进行。

食草动物和食肉动物以及分解物都消耗植物，这些矿物质成为营养网络的一部分。同样，有些细菌和真菌可以直接吸收矿物质，甚至可以吸收动物，例如消耗黏土的金刚鹦鹉。

-锂化

该循环以石化阶段即新岩石的形成完成。当矿物沉降形成连续的堆积层并施加巨大压力时，就会发生这种情况。

地壳深处的地层被压实并固结形成固体岩石，这些层将再次经历灾难性的过程。

压实

在连续的沉积阶段中堆积的沉积物层所施加的压力的乘积，将下层压实。这意味着沉积物颗粒之间存在的孔或空间减少或消失。

胶结

该过程包括在颗粒之间沉积胶结物质。这些物质（例如方解石，氧化物，二氧化硅等）会结晶并将材料固结为固体岩石。

沉积循环的例子

-沉积硫循环

硫是某些氨基酸（如胱氨酸和蛋氨酸）以及维生素（如硫胺素和生物素）的必需成分。其沉积循环包括气相。

由于岩石（板岩和其他沉积岩石）的风化，有机物的分解，火山活动和工业贡献，这种矿物进入循环。同样，采矿，石油开采和化石燃料的燃烧也是循环中硫的来源。

在这些情况下，硫的形式为硫酸盐（SO4）和硫化氢（H2S）；硫酸盐既存在于土壤中又溶于水。硫酸盐被植物从根部吸收和吸收，并进入营养网络。

当生物死亡时，细菌，真菌和其他分解物起作用，以硫化氢气体的形式释放出的硫进入大气。硫化氢通过与氧气混合而被迅速氧化，形成沉淀到地面的硫酸盐。

硫细菌

厌氧细菌通常在沼泽污泥和有机物的分解中起作用。这些过程SO4生成释放到大气中的气态H2S。

酸雨

它是由硫化氢等前驱物形成的，它是由工业，硫细菌和火山喷发排放到大气中的。这些前体与水蒸气反应并形成SO4，然后沉淀出来。

-沉积钙循环

由于钙质壳提供的生物的贡献，在海床和湖床形成的沉积岩中发现了钙。同样，水中溶解有游离离子钙，例如在溶解碳酸钙的深度大于4,500 m的海洋中。

富含钙的岩石，例如石灰石，白云石和萤石，会风化并释放钙。雨水溶解了大气中的二氧化碳，产生了碳酸，促进了石灰岩的溶解，释放出HCO 3–和Ca 2+。

这些化学形式的钙被雨水带入河流，湖泊和海洋。这是土壤中植物中吸收最多的阳离子，而动物则是从植物中吸收或直接溶解在水中的阳离子。

钙是贝壳，骨骼，骨骼和牙齿的重要组成部分，因此，钙死亡时会重新整合到环境中。在海洋和湖泊的情况下，其沉积在底部，而石化过程形成了新的钙质岩石。

-沉积钾循环

钾是细胞代谢的基本元素，因为它在渗透调节和光合作用中起着重要的作用。钾是土壤和岩石中矿物质的一部分，是富含这种矿物质的粘土。

风化过程释放出可被植物根吸收的水溶性钾离子。人类也将钾添加到土壤中，作为作物施肥方法的一部分。

钾通过蔬菜分布在营养网络中，然后在分解剂的作用下返回土壤。

-沉积磷循环

主要的磷储量位于海洋沉积物，土壤，磷酸盐岩和鸟粪（海鸟粪便）中。其沉积周期始于磷酸盐岩，当它们风化并侵蚀时，会释放出磷酸盐。

同样，人类通过施用肥料或肥料将更多的磷掺入土壤中。雨水将磷化合物与其余的沉积物一起带向水流，并从那里流向海洋。

这些化合物部分沉淀，另一部分掺入海洋食物网。循环中的一个循环发生在浮游植物消耗海水中溶解的磷，而鱼类则消耗了磷。

鱼然后被海鸟食用，海鸟的排泄物中含有大量的磷（鸟粪）。鸟粪被人类用作有机肥料，为作物提供磷。

残留在海洋沉积物中的磷经历了石化过程，形成了新的磷酸盐岩。

-重金属的沉积循环

重金属包括一些对生命起重要作用的金属，例如铁，以及其他可能有毒的金属，例如汞。在重金属中，有50多种元素，例如砷，钼，镍，锌，铜和铬。

有些元素（如铁）含量丰富，但其中大多数元素含量相对较低。另一方面，在沉积周期的生物阶段，它们可以在活组织中积累（生物积累）。

在这种情况下，由于它们不容易处理，它们在食物链上的积累会增加，从而导致严重的健康问题。

资料来源

由于岩石风化和土壤侵蚀，重金属来自自然资源。通过工业排放，燃烧化石燃料和电子废物也对人类做出了重要贡献。

一般沉积周期

一般而言，重金属遵循沉积循环，该沉积循环从其主要来源即岩石圈开始，并穿过大气，水圈和生物圈。风化过程将重金属释放到地面，从那里它们会污染水或通过风吹尘埃侵入大气。

火山活动还有助于将重金属排放到大气中，而雨水将其从空气中带到地面，再从土壤中带到水体。由于上述人类活动以及重金属进入食物网，中间源在循环中形成回路。

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