碳酸盐补偿深度

碳酸盐补遁深度 (CCD) 是海洋中的深度，在该深度以下，方解石（碳酸钙）的供应速率落后于溶剂化速率，因此没有方解石被保存下来。 因此，动物的壳会溶解，碳酸盐颗粒可能不会积聚在该深度以下的海底沉积物中。 文石补偿深度（因此 ACD）描述了与文石碳酸盐相同的行为。 文石比方解石易溶，所以文石补偿深度一般比方解石补偿深度浅。

如图所示，生物碳酸钙 (CaCO3) 测试是在海洋的透光区（绿色圆圈）中产生的。 死亡后，那些在表面附近逃脱溶解的测试与粘土材料一起沉降。 在海水中，溶解边界是温度、压力和深度的结果，被称为饱和层。 在饱和水平线之上，水是过饱和的，CaCO3 测试在很大程度上被保留下来。 低于饱和度时，由于溶解度随深度增加而增加，并且有机物腐烂释放的 CO2 和 CaCO3 将溶解，因此水域不饱和。 溶解主要发生在沉积物表面，因为碎片的下沉速度很快（白色宽箭头）。 在碳酸盐补偿深度，溶解速率与来自上方的 CaCO3 供应速率完全匹配。 在稳定状态下，该碳酸盐补偿深度类似于雪线（碳酸盐贫沉积物出现的xxx个深度）。 溶跃层是饱和度和碳酸盐补偿深度之间的深度间隔。

今天，碳酸钙基本上不溶于海面水。 沉入更深水域的死钙质浮游生物的壳在到达溶跃层之前几乎没有改变，超过溶跃层的深度约为 3.5 公里，溶解度会随着深度和压力的增加而急剧增加。 当到达 CCD 时，根据以下方程式，所有碳酸钙都已溶解：

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O ↽ − ⇀ Ca 2 + ( aq ) + 2 HCO 3 − ( aq ) {\displaystyle {\ce {CaCO3 + CO2 + H2O <=>; Ca2+ (aq) + 2HCO_3- (aq)}}}

在 CCD 上方的水柱中可以找到钙质浮游生物和沉积物颗粒。 如果海床在 CCD 之上，底部沉积物可能由称为钙质软泥的钙质沉积物组成，它本质上是一种石灰石或白垩。 如果暴露的海床低于 CCD，CaCO3 的微小壳在达到该水平之前就会溶解，从而防止碳酸盐沉积物沉积。 随着海底的扩张，板块的热沉降具有增加深度的作用，可能会将碳酸盐层带到 CCD 下方； 通过覆盖沉积物，例如沉积在碳酸盐层顶部的硅质软泥或深海粘土层，可以防止碳酸盐层与海水发生化学反应。

CCD 的准确值取决于碳酸钙的溶解度，而碳酸钙的溶解度由温度、压力和水的化学成分决定——尤其是水中溶解的 CO_{2 的量。 碳酸钙在较低温度和较高压力下更易溶解。 如果溶解的 CO2 浓度较高，它也更易溶解。 根据勒夏特列原理，在上述化学方程式中添加一种反应物会推动平衡向右移动，产生更多产物：Ca2+ 和 HCO3−，并消耗更多反应物 CO2 和碳酸钙。</ 子></子>}

目前，太平洋的 CCD 约为 4200-4500 米，但赤道上升流带下方除外，那里的 CCD 约为 5000 米。 在温带和热带大西洋，CCD 约为 5000 米。 在印度洋，它位于大西洋和太平洋之间，海拔约 4300 米。 CCD 深度的变化主要是由于底部水暴露在表面的时间长短造成的； 这被称为水团的年龄。 温盐环流决定了这些盆地中水的相对年龄。

由于桡足类的粪便等有机物质会从地表水沉入更深的水中，随着年龄的增长，深水团往往会积累溶解的二氧化碳。 最古老的水团具有最高浓度的 CO_{2，因此 CCD 最浅。 CCD 在高纬度地区相对较浅，除了北大西洋和南大洋发生下降流的地区。 这种下降流将二氧化碳浓度相对较低的年轻地表水带入深海，抑制了 CCD。}

在过去的地质学中，CCD 的深度显示出显着的变化。 从白垩纪到始新世，全球范围内的 CCD 比今天要浅得多。