Маленький минерал, большой эффект
Они находят друг друга настолько привлекательными, что оказываются в бескрайнем океане, прежде чем оседают на морском дне: глинистый минерал смектит и всевозможные органические молекулы. Между прочим, они буферизируют углеродный цикл и образуют нефтематеринские породы. К концу мелового периода через внутренние районы Северной Америки пронеслось вялое, мелкое и теплое внутреннее море, на дне которого отложились мелкозернистые отложения, сохранившиеся до наших дней в виде горючих сланцев в Северной Дакоте и Вайоминге.. Эти так называемые черные сланцы содержат большое количество органических веществ, которые, как обнаружили Мартин Кеннеди и его коллеги из Калифорнийского университета в Риверсайде, всегда особенно концентрировались там, где также был обнаружен глинистый минерал смектит.
Глинистые минералы являются продуктами выветривания полевых шпатов и состоят из отдельных силикатных слоев, лежащих друг на друге наподобие молекулярных чешуек. В пространстве между слоями есть место для посторонних ионов и молекул. То же самое относится и к смектиту, который имеет особенно большую внутреннюю поверхность и поэтому может также включать органические комплексы.
Кеннеди подозревает, что этот глинистый минерал уже связывал органические вещества при погружении в толще воды, т.е. до фактического осаждения, поглощал их в промежуточных слоях своей кристаллической структуры и таким образом защищал их от разрушительного окисления.
Если глинистый минерал смектит действительно удаляет органический материал из круговорота в большем масштабе, он может играть важную роль в круговороте углерода. Потому что, если окислительная конверсия органических веществ уменьшается, также выделяется меньшее количество парникового газа CO2. Так что температура падает.
При более низких температурах уменьшается степень выветривания на континентах и, следовательно, снижается поступление глинистых минералов в океаны. Смектита, доступного для связывания органического вещества, теперь стало меньше - он снова разлагается в большей степени, содержание CO2 в атмосфере увеличивается, а температура снова повышается. Эти тропические температуры заставляют породы снова выветриваться быстрее, а доля смектитов увеличивается. Цикл закрывается.
Кроме того, эти черные сланцы также являются важными нефтематеринскими породами, в которых сырая нефть созревает из осажденного органического материала при повышении давления и температуры. Глинистые минералы играют важную роль в качестве катализатора. Единственное, что остается неясным, так это то, как возникает тесный контакт между катализатором и органическими строительными блоками масла. Даже Кеннеди и его коллеги поражены тем, что решением загадки может быть просто высокая адсорбционная способность смектита.