哪个行星的大气环境和地球接近

6．4．1　理论意义

生物成岩作用在全球碳循环中起到了重要的作用。在地球表层的生物圈范围内，各种生物时时刻刻进行着各种生命活动。这些生命活动中有的直接参与了生物成岩作用，有些虽然没有直接参与生物成岩作用，但往往与生物成岩作用之间存在着内在的联系。在生物圈的海洋部分，生物成岩作用主要形成硅质岩和碳酸盐岩，其中特别是碳酸盐岩的分布最为广泛。海洋环境中生物碳酸盐的沉积必然会消耗海水中大量的CO₂，从而使海水中CO₂的含量下降。与此同时，通过水、气交换，大气中的CO₂又源源不断地被补充到海水中去。因此，如果其他条件不变的情况下，海相碳酸盐岩的生物成岩作用的进行对于促进海洋与大气中CO₂的交换、降低大气中CO₂的浓度起到了重要的作用。陆相环境中生物成岩作用主要形成泥炭及煤岩。绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO₂，从而把大量的碳固定在植物体内。植物死亡后，一部分植物体中的碳最后通过氧化、燃烧后又重新返回到大气中去，还有一部分植物体则通过堆积、掩埋而形成泥炭和煤层，使碳固定在地层中，从而降低了大气中CO₂的浓度。因此，无论是海相环境中的生物成岩作用还是陆相环境中的生物成岩作用都降低了大气中CO₂的浓度，促进了全球的碳循环。

图6．6　东昆仑地区中二叠世礁岛海的沉积模式

生物成岩作用对于改善早期地球环境、促进地球生物圈的形成和发展也起到了极其重要的作用。早期地球的大气是缺氧的，其原因可能是由于CO₂相对浓度过高所致。但自从地球上开始出现生命，早期生物就通过各种生命活动不断地改变着地球的环境。其中生物成岩作用主要是通过吸收海水或大气中的CO₂，将其固定在碳酸盐沉积物中，从而降低海水和大气中CO₂的浓度，达到改善地球环境的目的。早在前寒武纪就曾沉积了大量的碳酸盐岩，其中藻叠层石是生物成因的。古生代开始，出现了大量的生物碎屑灰岩及生物礁灰岩。如果将这些碳酸盐岩累计起来，不难想象，通过生物成岩作用而被固定在碳酸盐沉积物中的CO₂的量是何等的巨大。因此，生物成岩作用对于降低早期地球大气中CO₂的浓度、改善早期地球环境起到了极其重要的作用。自地球上开始出现生命，经历了近几十亿年，到志留纪才开始出现半陆生生物，这不仅与生物自身的演化有关，也与地球环境的变迁有关。由于早期地球大气中缺氧，而大多数陆生生物、特别是陆生动物是喜氧生物，因此早期地球环境对其生存和发展十分不利。经过元古代、寒武纪及奥陶纪漫长的生物成岩作用，无疑大大降低了大气中CO₂的含量，为生物的登陆创造了良好的环境条件。生物自从登陆后，地球表层的生物多样性得到了极大的发展，生物圈也从此开始趋于更加复杂和完善。生物圈的范围也由从原来的海洋向海陆空多方向发展。总之，在漫长的地史时期中，生物成岩作用对于改善地球早期环境、促进生物多样性发展、拓宽生物圈的范围和改善生物圈的结构起到了重要的作用。

在岩相古地理研究中，由某些特定的生物成岩作用形成的地质体可用来指示古地理和古环境。如现代海洋中的放射虫硅质沉积主要分布在低纬度深部洋流的上涌带。同时，放射虫硅质岩多产自深水洋盆。因此通过对地史时期的放射虫硅质岩的研究对于恢复古代海洋环境具有重要意义。生物礁是生物成岩作用形成的特殊的碳酸盐沉积体，是一种对环境条件十分敏感的生态系统。由于古生物礁中的生物类型十分多样、结构复杂、相带分异明显，因此是研究古代不同类型生物的生态及古生态系统的理想场所。另外，现代生物礁的分布受纬度的严格控制，因此，通过对古代生物礁分布的研究对于确定古环境及后期板块漂移具有重要的参考价值。