Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Биогендік минералдың түрі
Type of biogenic mineral
Биогендік кремний (bSi), сондай-ақ опал, биогендік опал немесе аморфты опалдық кремний деп те аталады, ең көп таралған биогендік минералдардың бірі болып табылады. Мысалы, фитолиттер деп аталатын кремнийдің ұсақ бөлшектері шөптер мен басқа да өсімдіктерде кездеседі. Кремний – күрделі бейорганикалық полимерлену процестері арқылы түзілген аморфты металлоидты оксид. Бұл карбонаттар мен фосфаттар сияқты басқа негізгі биогендік минералдардан өзгеше, олар табиғатта кристаллдық иондық-коваленттік қатты заттар түрінде кездеседі (мысалы, тұздар), олардың шөгуі ерігіштік тепе-теңдігімен анықталады. Химиялық тұрғыдан, bSi – гидратталған кремний диоксиді (SiO2·nH2O), ол көптеген өсімдіктер мен жануарлар үшін қажетті. Тұщы және тұзды сулардағы диатомдар жасуша қабырғаларының құрамдас бөлігі ретінде пайдалану үшін судағы еріген кремнийді сіңіреді. Сол сияқты, кейбір голопланктонды протозоалар (радиолариялар), кейбір губкалар және кейбір өсімдіктер (жапырақ фитолиттері) кремнийді құрылымдық материал ретінде қолданады. Кремнийдің балапан мен егеуқұйрықтардың өсуі мен қаңқа дамуы үшін қажет екені белгілі. Кремний адамның байланыстырғыш тіндерінде, сүйектерінде, тістерінде, терісінде, көздерінде, бездерінде және ішкі органдарында кездеседі.
Biogenic silica (bSi), also referred to as opal, biogenic opal, or amorphous opaline silica, forms one of the most widespread biogenic minerals. For example, microscopic particles of silica called phytoliths can be found in grasses and other plants. Silica is an amorphous metalloid oxide formed by complex inorganic polymerization processes. This is opposed to the other major biogenic minerals, comprising carbonate and phosphate, which occur in nature as crystalline iono covalent solids (e. g. salts) whose precipitation is dictated by solubility equilibria. Chemically, bSi is hydrated silica (SiO2·nH2O), which is essential to many plants and animals. Diatoms in both fresh and salt water extract dissolved silica from the water to use as a component of their cell walls. Likewise, some holoplanktonic protozoa (Radiolaria), some sponges, and some plants (leaf phytoliths) use silicon as a structural material. Silicon is known to be required by chicks and rats for growth and skeletal development. Silicon is in human connective tissues, bones, teeth, skin, eyes, glands and organs.
Теңіз ортасындағы кремний
Силикат немесе кремний қышқылы (H4SiO4) - мұхиттағы маңызды қоректік зат. Фосфат, нитрат немесе аммоний сияқты барлық теңіз планктонына қажетті басқа негізгі қоректік заттардан өзгеше, силикат диатомдар, радиолариялар, силикофлагелляттар және кремнийлі губкалар сияқты өте нақты биота үшін қажетті химиялық талап болып табылады. Бұл организмдер ашық мұхиттың беткі суларынан еріген силикатты өздерінің бөлшекті кремний диоксидінің (SiO2) немесе опалин саңылаулы қаңқа құрылымдарын (яғни биотаның қатты бөліктерін) құру үшін сіңіреді. Кремний шығаратын организмдердің жасуша бетінде байқалатын ең көп таралған кремнийлі құрылымдарға: түрге байланысты шпикульдер, қабықшалар, қатты пластиналар, түйірлер, фрустулалар және басқа да күрделі геометриялық пішіндер жатады.
Silicate, or silicic acid (H4SiO4), is an important nutrient in the ocean. Unlike the other major nutrients such as phosphate, nitrate, or ammonium, which are needed by almost all marine plankton, silicate is an essential chemical requirement for very specific biota, including diatoms, radiolaria, silicoflagellates, and siliceous sponges. These organisms extract dissolved silicate from open ocean surface waters for the buildup of their particulate silica (SiO2), or opaline, skeletal structures (i. e. the biota's hard parts). Some of the most common siliceous structures observed at the cell surface of silica secreting organisms include: spicules, scales, solid plates, granules, frustules, and other elaborate geometric forms, depending on the species considered.
Кремнийлі шлак
Диатомдар мен басқа кремний қолданатын организмдердің қалдықтары, опал шөгінділер түрінде пелагикалық теңіз түбінде кездеседі. Кремнийлі биогендік қалдықтардың көп мөлшерін қамтитын пелагикалық шөгінділер, әдетте кремнийлі шлам деп аталады. Кремнийлі шлам, әсіресе қазіргі мұхитта, солтүстік және оңтүстік жарты шарлардағы жоғары ендіктерде кең таралған. Кремнийлі шлақтың таралуының ерекше ерекшелігі – Оңтүстік мұхит арқылы созылатын, шамамен 200 км енділіктік белдеу. Көптеген қоректік заттарға және жоғары өнімділікке ие кейбір экваторлық аймақтар да жергілікті кремнийлі шламмен сипатталады. Биогендік кремнийдің органикалық көміртекке қарағанда жақсы сақталуы, су қабатының тереңдігіне байланысты кремний/органикалық С қатынасының үнемі артуынан көрінеді. Эвфотикалық аймақта түзілген биогендік кремнийдің шамамен отыз бес пайызы беттік қабатта ерігеннен кейін сақталады, ал органикалық көміртектың тек 4% ғана осы беттік суларда микробиологиялық ыдыраудан құтылады. Осының салдарынан, су қабаты арқылы шөгіну кезінде органикалық С пен кремнийдің айқын ажырауы байқалады. Теңіз түбінде биогендік кремнийдің жиналуы беттік өнімнің 12% құрайды, ал теңіз түбіндегі органикалық көміртек жиналу деңгейі беттік өнімнің тек <0,5% құрайды. Осылайша, полярлық шөгінділер мұхиттың биогендік кремнийінің көп бөлігін құрайды, бірақ шөгінділік органикалық көміртек ағынының шамалы бөлігін ғана қамтиды.
The remains of diatoms and other silica utilizing organisms are found, as opal sediments within pelagic deep sea deposits. Pelagic sediments, containing significant quantities of siliceous biogenic remains, are commonly referred to as siliceous ooze. Siliceous ooze are particularly abundant in the modern ocean at high latitudes in the northern and southern hemispheres. A striking feature of siliceous ooze distribution is a ca. 200 km wide belt stretching across the Southern Ocean. Some equatorial regions of upwelling, where nutrients are abundant and productivity is high, are also characterized by local siliceous ooze. This preferential preservation of biogenic silica relative to organic carbon is evident in the steadily increasing ratio of silica/organic C as function of depth in the water column. About thirty five percent of the biogenic silica produced in the euphotic zone survives dissolution within the surface layer; whereas only 4% of the organic carbon escapes microbial degradation in these near surface waters. Consequently, considerable decoupling of organic C and silica occurs during settling through the water column. The accumulation of biogenic silica in the seabed represents 12% of the surface production, whereas the seabed organic carbon accumulation rate accounts for solely <0.5% of the surface production. As a result, polar sediments account for most of the ocean's biogenic silica accumulation, but only a small amount of the sedimentary organic carbon flux.
Марста опалинді кремний
Марстың Гусев кратерінде Марсты зерттеу ровері Spirit кездейсоқ түрде опалин кремнийін тапты. Оның бірінші доңғалағы бұрын қозғалысын тоқтатқандықтан, марсоходты сүйреп әкеткен кезде Марс реголитін шұңқырлап өңдеді. Кейінірек жасалған талдаулар көрсеткендей, бұл кремний гидротермалдық ортаның болуын көрсетеді.
In the Gusev crater of Mars, the Mars Exploration Rover Spirit inadvertently discovered opaline silica. One of its wheels had earlier become immobilized and thus was effectively trenching the Martian regolith as it dragged behind the traversing rover. Later analysis showed that the silica was evidence for hydrothermal conditions.