유기농 퇴적암

Organic-rich sedimentary rocks

유기농이 풍부한 퇴적암은 상당량(>3%)의 유기탄소를 함유하고 있는 퇴적암의 특정 유형이다.[1] 가장 흔한 종류로는 석탄, 리그나이트, 오일 셰일, 블랙 셰일 등이 있다. 유기 물질은 암석 전체로 확산되어 균일한 어두운 색을 가질 수 있으며/또는 타르, 비투멘, 아스팔트, 석유, 석탄 또는 카보네이드 물질의 이산 발생으로 존재할 수 있다. 유기농이 풍부한 퇴적암은 다른 퇴적물 "저수지" 암석에 축적되는 탄화수소를 생성하는 근원 암석 역할을 할 수 있다(석유 모래와 석유 지질 참조). 잠재적 자원 암석은 그 안에서 이용 가능한 탄소를 제거하는 능력이 있는 퇴적암의 모든 유형이다(림석은 원천 암석의 전형적인 예다). 좋은 저장 암석은 모공 공간 가용성이 높은 퇴적암이다. 이를 통해 탄화수소가 암석 내에 축적되어 장기간 보관될 수 있다(사암석은 일반적으로 좋은 원천 암석을 만든다). 투과성이 높은 저수지 암석도 산업 전문가들이 관심을 갖는 것은 내부의 탄화수소를 쉽게 추출할 수 있기 때문이다. 탄화수소 저장소 시스템은 "캡 록"이 없으면 완성되지 않는다. 캡 바위는 다공성과 투과성이 매우 낮은 암석 단위로서, 탄화수소가 위쪽으로 이동하려고 할 때 아래의 단위 안에 갇히게 된다.

  • 화석 껍질이 있는 사암

화석유기탄소

유기탄소는 고대 생물학적 물질의 축적(케로겐은 지질학자들이 붙인 이름)에서 유래한 것으로, 이 유기물질은 광물과 암석 파편과 함께 퇴적암에 매장된다.[2] 매몰 조건의 온도와 압력은 물질의 측광학적 과정에 영향을 미치고, 물질이 석유로 변형될 지 여부를 결정한다. 화석연료의 유기탄소는 현대 환경, 강, 토양, 그리고 결국 바다에서 스포츠될 수 있다. 이 과정은 매우 큰 시간 규모에 걸쳐 발생하며, 화석 유기 탄소가 환경으로 다시 방출되는 주요한 메커니즘 중 하나로 작용한다.

  • 퇴적암에 보존된 유기유골

유기 침전물 생산

수십 년 동안 해저에 퇴적된 유기농이 풍부한 퇴적층 대부분은 유기물질의 투입, 퇴적률, 심층수 산소의 양 등 세 가지 환경변수의 부산물이라고 생각되었다. 이 변수들은 기후, 해류, 퇴적 당시의 해수면 등에 의해 공간적, 시간적 척도로 연결된다.[3] 변수나 변수를 연결하는 파라미터의 어떤 변화도 오늘날 표면에서 볼 수 있듯이 서로 다른 퇴적물을 야기할 것이다. 이 정보에 대한 지식은 상업 기업들 사이에서 중시되는데, 그 응용은 어떤 퇴적물들이 이용하기 위해 경제적으로 생산적일 수 있는지를 추론할 수 있기 때문이다. 이러한 퇴적물은 이전 방법론의 역효과를 이용하여, 퇴적물의 생성을 유발한 서로에 대한 변수의 비율뿐만 아니라, 창백림산염, 이전의 해양 순환 주기, 과거의 해수면 등의 정보를 추론하는 대용물로 사용할 수 있다. 이 정보는 그들이 궁극적으로 지구를 형성하여 현재 상태를 형성한 과거의 과정을 재구성하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 지구과학자들에게 매우 귀중한 자료가 될 수 있다.

그러나, 더 최근의 연구에 기초하여, 이러한 결과는 더 이상 완전히 실현 가능하지 않다. 예를 들면 다음과 같다. 현대적인 무옥시 환경인 흑해의 경우, 홀로세 지역의 지역에 충분한 유기물질이 공급되었음에도 물기둥의 하부층 내에서만 아녹시아가 상당량의 유기농이 풍부한 퇴적물을 생산하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 새로운 이론은 물기둥에서 더 높은 곳에 있는 "1차 생산자"가 대륙 마진 환경에서 탄소가 풍부한 침전물의 침전 대부분을 책임진다는 것이다. 백악관에서 해양순환 모델을 대상으로 실시한 연구에 따르면, 오늘날과 상대적으로 조건이 비슷하지만, 바다는 수기둥에 영향을 미치는 훨씬 더 가혹한 조류를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.[4] 새로운 생각은 이러한 해류가 해저에 유기농이 풍부한 퇴적물을 정착시킬 수 있는 미세한 해양 1차 생산자들의 꽃으로 인해 느려져서 오늘날 존재하는 경제적으로 생산적인 많은 검은 셰일 침대를 생산하게 되었다는 것이다. 오늘날까지 그것은 학자들과 상업 회사들에 의해 강도 높게 연구된 주제로 남아있다.

  • 영국 콘월 남쪽에 있는 녹조의 한 예.

유기농이 풍부한 퇴적암에서 박테리아의 역할

박테리아는 석유 자원 암석의 생성에 중요한 기여자로 여겨진다. 그러나 박테리아 바이오마커의 풍부함이 퇴적성 유기탄소에 대한 상대적 기여를 항상 반영하는 것은 아니라는 연구결과가 나왔다.[5] 퇴적암의 박테리아는 현재 석유와 같은 화석연료 생산에 미미한 기여만 하는 것으로 생각된다. 퇴적물 파편의 박테리아 재작업이 극히 중요하기 때문에 그 중요성을 무시할 수 없다. 박테리아 바이오매스 자체는 카본질 암석의 총 유기 탄소 중 극히 일부분일 뿐이지만, 특정 박테리아는 퇴적물 공정에서 유기 물질을 조기에 분해하는 데 도움을 줄 수 있다. 박테리아 기여를 최소화하는 많은 아이디어는 일부 퇴적암에서 탄소에 대한 동위원소 연구 결과일 수 있다.[citation needed] 많은 다양한 퇴적물 부위의 연구는 그러한 결론에 도달하기 위해 필요하다; 무수한 박테리아 종들이 있고 각각의 유기 근원 암석은 이러한 박테리아와 서로 다른 상호작용을 할 수 있다. 이것은 퇴적암에 탄소를 첨가하는 것에 영향을 받은 모든 박테리아가 제외될 수 없는 이유다: 각각의 상황은 독특하고, 다양한 박테리아와 다양한 환경으로 구성되어 있다. 석유원에 존재하는 박테리아 바이오마커의 풍부함과 총 유기 탄소량에 미치는 영향을 해석할 때 현미경 연구와 분자 연구의 결합을 다루어야 한다.

참조

[6][7] [8][9][10]

  1. ^ Boggs, S, 2006년, 침전물학 및 성층학 원리(4위), Pearson Fatherice Hall, Upper Saddle River, N.J., 페이지 662
  2. ^ 코파드, Y, 아미오트 수셰트, P, 디지오바니, C., (2007) 퇴적암의 풍화작용과 관련된 화석 유기탄소의 저장 및 방출. 지구와 행성 과학. 제258 페이지 345–357.
  3. ^ 아서, M.A., 딘, W.E., 스토우, D.A.V., 1984, 중생대-케노조 미세조류 유기탄소가 풍부한 침전물을 심해에 침전시키는 모델, 지질학회, 15, 페이지 527–560
  4. ^ 피터슨 T.F, 칼버트, S.E., 1990, 아녹시아 vs. 생산성: 유기-탄소가 풍부한 퇴적물과 퇴적암의 형성을 통제하는 것은 무엇인가? 미국석유지질학회 회보, 74(4), 페이지 454–466
  5. ^ Hartgers, W.A., Damste, J.S.S., Requerjo, A.G., Allan, J., Hayes, J.M., de Lew, J.W. (1994년) 박테리아에서 퇴적성 유기 탄소로의 사소한 기여에 대한 증거. 자연 제369권. 페이지 224.
  6. ^ 부시네프, 디에이, 슈체페토바, EV, 리유로프, S.V., (2005) 러시아 판의 탄소 함량이 높은 퇴적암의 유기 지질화학. 석판학과 광물 자원. 제41권 페이지 423–434.
  7. ^ 아킨루아, A. 토르토, N. (2010) 니제르 델타 퇴적 유기 암석의 지질학적 평가: 새로운 통찰. 국제 지구 과학 저널 제100권 페이지1401–1410.
  8. ^ Runnegar, B, 1991년, 초기 진핵생물의 생화학 및 생리학으로부터 추정된 Presambrian 산소 농도, 페이지 97, 97–111
  9. ^ 해밀턴 T.L, 브라이언트 D.A., 마칼라디 J.L., 2016, 행성 진화에서 생물학의 역할: 저산소 원생대양에서의 시아노박터균 1차 생산, 환경미생물학, 18(2),pp. 325–340
  10. ^ Sancetta, C, 1992년, 빙하의 북대서양과 북태평양 해양에서의 1차 생산, 네이처, 360, 페이지 249–251