دید کلی
فرآیند بیولوژیکی که موجب تشکیل رسوبات می‌گردند، عمدتا از فرآیندهای بیوشیمیایی ناشی شده اند که توسط
موجودات زنده انجام می‌گیرد. برخی از ذرات رسوبی نظیر
پلیتها و خرده اسکلتی نیز از طریق فرآیندهای بیوشیمیایی بوجود می‌آیند بطور کلی فرآیندهای بیولوژیکی را به شش بخش تقسیم می‌کنند که در زیر توضیح شده است.
تراوش مواد اسکلتی کربنات کلسیم توسط موجودات زنده
برخی از موجودات زنده
کربنات کلسیم را در سطح خارجی یا داخلی خود ترشح می کنند تا اینکه از تخریب قسمتهای نرم داخلی بدن آنها جلوگیری شود. پس از مرگ این موجودات اگر پوسته‌های ترشح شده از بین نروند تشکیل
رسوبات بیوشیمیایی را می‌دهند. از جمله موجوداتی که این نوع رسوبات را می‌سازند می‌توان
جلبکها و
مرجانها را نام برد. کربنات کلسیم ممکن است به صورتهای مختلفی از قبیل
آراگونیت ،
کلسیت با
منیزیم کم یا زیاد دیده شود. ترکیب شیمیایی پوسته‌ها به نوع موجود زنده بستگی دارد.
عوامل موثر در رسوب پوسته‌های کربنات کلسیم
چگونگی ترشح
پلی مورفها و ترکیبات شیمیایی مختلف توسط موجودات زنده کاملا مشخص نشده است، ولی تغییرات آنها به میزان رشد ، وجود
ترکیبات آلی و غیرآلی موجود در محیط و درجه حرارت بستگی دارد. بطور کلی عوامل زیادی از قبیل فشار
دی‌اکسید کربن ،
فتوسنتز ، درجه حرارت و غیره در
رسوبگذاری کربنات کلسیم موثر می باشند.
به عنوان مثال جلبکها که از نظر حجمی بیشترین تولید کنندگان رسوبات کربنات کلسیم در محیط های امروزی و قدیمی می‌باشند. در آبی که از کربنات کلسیم اشباع می‌باشد، زندگی می‌کنند. این جلبکها در هنگام عمل فتوسنتز دی‌اکسید کربن آب را گرفته و باعث کاهش فشار این گاز در محیط می‌شوند. با کاهش فشار دی‌اکسید کربن در محیط ، کربنات کلسیم رسوب می‌کند.
کاهش اندازه اسکلتهای کربنات کلسیم به خرده‌های اسکلتی
اسکلت موجودات زنده‌ایی که از کربنات کلسیم ساخته شده است برای محافظت از قسمتهای نرم داخلی می‌باشد، برخی از
موجودات زنده دریایی نظیر ماهیها برای تامین غذای خود از قسمتهای نرم بدن موجودات دیگر استفاده می‌کنند. برای انجام این کار باید حتما قسمتهای سخت بدن موجودات را خرد کنند تا به قسمتهای نرم دست یابند.
قطعات خرد شده اسکلت موجودات ممکن است در اندازه‌های ماسه‌ای یا گلی دیده شود که آن را خرده های اسکلتی می‌نامند. این خرده‌ها در اطراف
ریفهای آهکی بر اثر خرد شدن و سوراخ شدن اسکلتهای آهکی تشکیل دهنده ریفها توسط موجودات زنده به مقدار زیادی یافت میشود. بیشتر گلهای آهکی در اثر فرآیندهای بیولوژیکی تشکیل می‌شوند ولی فرآیندها و عوامل دیگری از قبیل برخورد امواج به آهکهای سخت و رسوبگذاری مستقیم کربنات کلسیم در محیط ، در تشکیل گلهای آهکی نیز موثر می‌باشند.
به تله انداختن و نگهداری ذرات رسوبی توسط موجودات زنده
از جمله موجوداتی که ذرات رسوبی را به تله می‌اندازند
استروماتولیت‌ها می‌باشد. استروماتولیت‌ها نوعی جلبک سبز - آبی می‌باشند. استروماتولیت‌ها از یک سری
لامیناسیون تشکیل شده‌اند. این لامینه‌ها بطور متناوب از ذرات ریز جلبکی و ذرات رسوبی تشکیل شده‌اند که بوسیله
سیمان به هم متصل شده‌اند. این حالت بیشتر در مناطق کم عمق دریا دیده میشود که از ذرات دانه ریز
آهک و غیره روی سطح
جلبک رسوب می‌کنند و به آن می‌چسبند. سپس در روی این لایه ، لایه‌ایی دیگر از جلبک تشکیل می‌گردد.
پلتی شدن
جانورانی که غذای خود را از رسوبات کف دریا تامین می‌کنند، ذرات دانه ریز کربنات کلسیم را می‌خورند و پس از گرفتن
مواد آلی آن ، این ذرات را به هم متصل کرده و در اندازه‌های ماسه از خود دفع می‌کنند. این حالت را
پلتی شدن می‌نامند. پلتهایی که به این روش بوجود می‌آیند پلتهای مدفوعی نامیده می‌شوند.
گلهای با ترکیبات مختلفی می‌توانند به پلت تبدیل شوند ولی در رسوبات عهد حاضر و سنگهای قدیمی پلتها بیشتر در کربناتها مشاهده می‌شوند و میزان آنها در
شیلها بسیار کم می‌باشد. زیرا در هنگام تبدیل رسوبات به شیل که ترکیب آن بیشتر از نوع
کانیهای رسی است، پلتها در اثر فرآیند فشردگی تخریب حاصل می‌کنند و از بین می‌روند. ولی در
رسوبات کربناته بعد از عمل پلتی شدن ذرات توسط سیمان به یکدیگر متصل می‌شوند و این سیمان در هنگام فشردگی از تخریب پلتها جلوگیری می‌کند.
حفاری توسط موجودات زنده گلخوار
موجودات زنده نظیر
کرمها و
نرم‌تنان و غیره برای بدست آوردن غذا رسوبات کف بستر را حفر می‌کنند و باعث به هم ریختن ساختمانهای رسوبی و طبقه‌بندی آنها می‌شوند. این تغییر وضعیت در رسوبات را
حفاری می‌نامند که یکی از فرآیندهای بیولوژیکی محسوب شده و از لحاظ زمین شناسی بسیار مهم می‌باشد. این عمل توسط موجودات زنده بر روی رسوبات هم در محیطهای قاره‌ایی و هم محیطهای دریایی صورت می‌گیرد. حفره‌های حاصله توسط حفاری موجودات بوسیله مواد رسوبی پر می‌شوند.
اگر حفره‌های پر شده توسط رسوبات از نوع رسوبات سنگ نباشد اشکال مخلفی بوجود می‌آید که ساختمانهای لکه‌دار یا خالدار نامیده می‌شوند. حرکت موجودات زنده در کف بستر باعث جابجایی رسوبات میشود که به نام به هم ریختگی طبقات توسط موجودات زنده نامیده می‌شوند. به هم ریختگی طبقات توسط موجودات زنده باعث کاهش
جورشدگی و در نتیجه کم شدن
تخلل و نفوذ پذیری در رسوبات میشود.
آثار فسیلی
حرکت موجودات زنده حفار در رسوبات و پر شدن حفره‌ها توسط رسوبات دیگر
آثار فسیلی را تشکیل می‌دهند. آثار فسیلی در مطالعات محیطهای قدمی و همچنین تعبیر و تفسیر محیطهای رسوبی حائز اهمیت بسیاری است.
اثرات موجودات زنده میکروسکوپی
موجودات میکروسکوپی نظیر
باکتریها ، از قدیمی‌ترین موجوداتی هستند که بر روی
کره زمین زندگی کرده‌اند. این موجودات درون رسوبات پرکامبرین تا عهد حاظر دیده شده‌اند. باکتریها باعث تخریب رسوبات می‌شوند. تخریب حاصله توسط باکتریها نیز نوعی از فرآیندهای بیولوژیکی محسوب میشود. در خاکهای حاوی باکتری سرعت تخریب کانیهایی نظیر
فلدسپات و
میکا تقریبا دو برابر میشود. موجودات میکروسکوپی معمولا به دو نوع تقسیم می‌شوند:
قارچها و باکتریهای هتروتروفیک
این گروه از موجودات میکروسکوپی انرژی لازم برای زندگی خود را از طریق
اکسیداسیون مواد آلی بدون احتیاج به اکسیژن آزاد بدست می‌آورند. پس از عمل اکسیداسیون اسیدهای مختلف نظیر
اسید لاکتیک و
اسید اسیتیک تولید میشود که این اسیدها باعث تخریب و
هوازدگی فلدسپاتها و
کانیهای سیلیکات‌دار می‌شوند.
باکتریهای اتوترفیک
این نوع از موجودات ، باکتریهایی می‌باشند که انرژی لازم برای زندگی خود را از طریق اکسیداسیون مواد غیرآلی بدست می‌آورند. در طی این فرآیند اسیدهای غیرآلی نظیر
اسید نیتریک و
اسید سولفوریک آزاد میشود که این اسیدها باعث انحلال
سنگهای آهکی می‌گردد.
عمل باکتریها در محیطهای زمین شناسی
باکتریها به علت تولید
دی‌اکسید کربن و
اسیدهای آلی مختلف باعث اسیدی شدن خاکها می‌شوند و باعث تسریع عمل خرد شدن سنگها می‌شوند. باکتریهای احیا کننده
سولفاتها در زمین شناسی از اهمیت زیادی برخوردارند. این باکتریها باعث تشکیل
کربنات کلسیم ،
گوگرد و
پریت و احیای یونهای سولفات موجود در آب داخل طبقات رسوبی می‌شوند. برای مثال در
بحرالمیت از تجریه
ژییس ،
کلسیت حاصل میشود.
مکانیزم این
تجزیه بیوشیمیایی به قدرت باکتریها برای جدا کردن اکسیژن از سولفات بستگی دارد. زیرا باکتریها توسط
اکسیژن قادرند تا مواد آلی را تجزیه کرده و انرژی لازم برای زندگی خود را تامین کنند.
مباحث مرتبط با عنوان
