二氧化碳生成碳酸钙反应方程式

小石头接着讲:“经过千万年的冰封后,千米厚冰融化,一时之间,海水上升,淹没了一些岛屿,陆地上曾经是河流的地方全部被海水淹没,海水一度逼近山脚。”

那时的海洋,就是一个无比巨大的湖泊,敞开它的怀抱,接纳着四面八方、大大小小的沉积物。此时,二氧化碳富集,积极地与水体中被溶解的物质发生反应,于是,海洋中沉淀了大量的碳酸盐岩。

这一看似难以想象的过程,其实道理非常简单。

小朋友们,都玩过这样的游戏:拿一杯澄清的石灰水,用一个吸管不断往里吹气,然后,我们会看到,原本澄清的石灰水变得混浊了起来;静置上一会儿,底部出现了沉积物,这就是碳酸盐沉积物。

这现象就是二氧化碳在变戏法。你说它坏不坏,含量少了,能将整个地球冰冻成雪球;含量多了,能让澄清的海洋变混浊。

但它的神奇之处,还没完全表演完毕。接下来,如果再拿吸管,不断向杯中吹气,会发现,原来混浊的溶液又变得澄清了。这是因为过量的二氧化碳与沉积的碳酸钙又会发生反应,使得碳酸钙沉淀分解。

你说怪不怪,二氧化碳真是与碳酸钙干上了,真是败也萧何,成也萧何!

注意,在这个过程中,存在一个平衡点,即:澄清的石灰水要得到碳酸钙沉淀物,水体中的二氧化碳要保持适量,过多过少都不行。

让我们感到更为神奇的是,海洋中二氧化碳的浓度恰常常处于此临界点。哪,是不是都能形成碳酸钙沉淀呢?

回答是否定的。这是因为,在海洋中形成大面积的碳酸钙沉积,还要有其他条件:比如浅海环境,水面清澈温暖,不受河流影响,二氧化碳容易形成过饱和状态,适宜形成以碳酸钙(方解石)为主的石灰岩沉积。这是第一种情况,也是最理想状态。

凡事均有例外,大自然的情况千差万别,第二种情况是,靠近陆地的滨海地带,由于受到陆源输入的影响,形成的碳酸盐岩不纯,是由方解石和少量粘土矿物组成的泥灰岩。

第三种情况是,如果是处于半封闭的泻湖或者是海湾环境,碳酸钙镁含量大,会形成白色白云石为主的白云岩。

三种情形,形成三类碳酸盐。

碳酸盐岩主要在海洋中形成。其本身即是有用的矿石,又可以储积丰富的石油是非常重要的储油层。全球一半的油气资源就是在这样的岩层中找到的。”

小石头停顿了下,又接着讲了下去:

“我们已经知道,此处原为陆地环境,火山喷发不断,河流流淌过,冰川堆积过,地球解冻后,海水淹了过来,变成了泻湖、海湾的浅海环境,在适宜的条件下,形成了以白色的白云石碳酸盐沉积为主的白云岩。

这是地球由冰雪星球解冻后,第一次广泛沉积的岩层,盖在了灰绿色泥砾岩之上,像盖了白帽子一样,遮得严严实实。

随着海侵进一步加大,海水变深,但仍明显受到陆地的影响,又接着沉积了颜色较深的泥砂岩和灰岩,含较多的硅磷结核和团块。这是第二层。

这层最具变革特色。其中的硅结合,实际上是一个著名的生物群,一个在原始生命漫长演化中承前启后的重要一环,其所属年代是六亿年前。生命出现以来,近30亿年的漫长演化,将自此为开始,逐渐拉开大踏步变革的序幕。与此段重要生物群相呼应的是该地区还储有非常丰富的页岩气。为了叙述的条理,此处不再详细说明,后续在适当的时机,会专门讲解生命的演化这一段历程。”

小石头好像是在卖关子,在紧要的时候掐住了话题。仔细看看,小石头平静的表情,又不像是在卖关子。于是心领神会地听了下去。

小石头又接着讲:“接下来,继续看海水的变化,第三层,白云岩的又次出现,表示海水发生了一次海退,深度变浅,当地又处于泻湖,海湾的环境。

接着,发生又一次海侵,沉积了黑色的炭质页岩,有的地方含银成矿。由于一些复杂的因素,岩层内还夹带很多形成了黑如锅底,状似飞碟的飞碟石。这些黑乎乎的岩层,含有大量的碳物质,可被用来烧火做饭。

这四层共将近200米的总厚度,显示出这段时间也同样是漫长的。时光悠悠,海水幽幽,一点一尘,一土一沙,逐渐沉积,千万年的时光,终于形成了各种矿产资源,也成就了促进生命迅速发展的温床。”

听着小石头的追述,我穿越到了六亿多年前,置身于当时的环境:

茫茫白原,冰雪覆盖,天寒地冻,彻骨寒冷。犹如快镜头,阳光普照下,气温转暖,慢慢出现了融化,慢慢地融化的冰越来越薄,冰川在山谷中四处滑动,不断收缩,不断形成散落的一堆;陆地上渐渐看不到了冰雪,融化的冰水增加了海洋的面积,一些岛屿被淹没了,海水慢慢入侵到河口,涌上陆地,淹没地表、河流,逆流而上,淹没了中游、上游。

时光悠悠,当所有的冰全部融化之后,海水又一次前进,甚至淹到山脚、山谷、低矮的山崖。

几个百万年后,由于水分丧失,不断被消耗,海水的面积有所收敛。它退出了其曾经侵占的高处。不过,又一次,它反扑了回来。

这景象,极像是海边海浪小涌、大涌、后退、再涌来的情况。

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