历史地质学/钙质软泥
在本文中，我们将讨论碳酸盐分泌生物形成钙质软泥的过程；控制软泥分布的机制（如营养供应和碳酸盐补偿深度）；我们将研究软泥是如何形成岩石的，以及我们如何识别这些岩石。
钙质软泥是碳酸钙泥，由自由漂浮生物体的硬部分（测试）形成。一旦这种泥沉积下来，它可以通过压实、胶结和重结晶的过程转化成岩石。
对软泥的主要贡献者是颗石藻和有孔虫。颗石藻是微小的单细胞生物，它们用称为颗石的微小方解石板覆盖自身。有孔虫也是单细胞生物。在某些物种中，单个细胞会生长到几厘米直径，但大多数有孔虫的直径小于1毫米。虽然有些物种会通过粘合可用沉积物或从海水溶解的二氧化硅中分泌外壳来制造外壳，但大多数会制造方解石外壳。
有孔虫的沉积通常在今天和大多数地区更为普遍；然而，这在不同的地方和不同的时间是不同的；例如，颗石在今天的地中海海底软泥中更为常见，在早第三纪的岩石中也更为常见。
除了少数奇特的物种外，这些生物漂浮或游泳在海面附近。当它们死亡时，它们会下沉。也许“下沉”这个词太强了：它们足够小，可以像尘埃一样轻轻地飘落到空气中，可能需要几个月才能到达底部。由它们的硬部分组成的软泥以大约每千年10毫米至50毫米的速度积累，在不同地点有所不同；这听起来不多，但实际上比其他海洋沉积物（如硅质软泥或远洋粘土）的速度更快。
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右侧的图像显示，左侧是颗石藻的显微照片，右侧是有孔虫的显微照片。
由于钙质软泥是由自由漂浮生物体的硬部分形成的，这意味着与鲕粒（近岸沉积物）和礁（需要浅水）不同，钙质软泥可以沉积在广阔的深海海底。
然而，即使表面上充满了合适的生物，钙质软泥也不会在海洋最深处积累。造成这种情况的原因将在本文的下一部分进行讨论。
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熟悉化学的读者不会惊讶地发现，这是碳酸钙沉淀的逆过程。哪一个会发生，溶解还是沉淀，取决于存在的钙离子、碳酸氢根离子、碳酸钙和二氧化碳的相对丰度。为了简化化学，我们可以说，在二氧化碳稀缺的地方，会发生沉淀，而当二氧化碳丰富时，碳酸钙会溶解。
现在，较冷和较深的水比较浅和较暖的水含有更多的二氧化碳。碳酸盐补偿深度（或碳酸盐补偿深度，或 CCD）是二氧化碳浓度足够高以至于碳酸钙溶解速度快于沉降速度的深度。
说“CCD”就好像它是海洋中的一个特定深度，这有点误导：除了深度之外，还有其他因素会影响这个问题。首先，是温度：冷水比暖水能容纳更多的二氧化碳，因此 CCD 在暖水中会更深。其次，是水的肥沃度。因为读者应该始终记住，碳酸盐补偿深度不是碳酸钙溶解的深度；而是碳酸钙溶解速度快于沉积速度的深度。我们还应该注意到，由于文石比方解石更不稳定，因此它更容易溶解，因此沉积的碳酸钙类型也起着作用，我们应该正确地区分方解石补偿深度和文石补偿深度。
除了这些注意事项，我们可以说 CCD 大约在 4500 米深处，上下浮动几百米。
这种形式的化学风化发生的证据已经通过实验得到证实，科学家们将完美的碳酸钙球体放在海洋底部不同深度的地方放置了一年。那些在浅水区放置的球体没有显示出风化的迹象；那些放在较深水域中的球体被发现由于风化而出现坑洼和腐蚀。（有关更多详细信息，请参阅此处。）
CCD 的存在有助于解释钙质软泥在海底的沉积模式，这在右侧的地图中可以看到，那里以黄色标记了钙质软泥占优势的区域。要成为主要的沉积物，需要三个条件：首先，必须有足够的营养物质来促进形成方解石的生物繁衍；其次，海底必须高于碳酸盐补偿深度；第三，必须没有合适的条件来让其他沉积物淹没钙质软泥的沉积。
有一点需要强调：CCD 以下的碳酸钙不会像阿司匹林片在水中嘶嘶作响那样立即溶解。它的溶解速度相当缓慢。它不需要很快，只需要快于碳酸钙的沉积速度。当我们在后面的文章中考虑板块构造的证据时，这一点将非常重要。
我们首先要解决一个关于词汇的小问题，白垩可以定义为在显微镜下，明显由微生物的测试组成的石头。它与钙质软泥本身的不同之处在于它经历了压实和胶结，从而从软泥转化为岩石。
根据其成分，它在定义上是石灰石。然而，许多海洋碳酸盐沉积物专家会区分白垩和他们乐于称之为“石灰石”的东西，他们指的是经历了更广泛的重结晶的岩石，因此其作为测试的起源已被大部分或全部掩盖。我们将继续将白垩视为石灰石的一种形式，但任何想要进一步了解这个问题的人应该意识到，这种区别可能会被做出。
那么，如果我们问如何知道海洋石灰石是由钙质软泥形成的，这个问题已经解决了一半：我们知道白垩是由钙质软泥形成的，因为它是可见的由测试形成的。
然而，在更完全重结晶的石灰石中，这种可见的测试可能很少或很少见。在这种情况下，我们真的有资格说母体材料主要是钙质软泥吗？
答案是肯定的。首先，考虑机制问题：我们预计时间和深埋会导致白垩发生重结晶；我们没有其他机制可以解释这种石灰石的形成。
这是一个有点否定的论点。一个更积极的论点是由深海钻探产生的。地质学家已经获得了核心样本，这些样本从顶部的松散钙质软泥逐渐过渡到坚硬的压实软泥，再到白垩，并伴随越来越多的溶解、重结晶和孔隙填充，最后到“所有详细的纳米化石形态在底部附近消失，因为沉积物几乎完全重结晶”的石灰石。（有关更多详细信息，请参阅此处。）
因此，我们可以假设，从石灰石向上过渡到软泥，要么代表了沉积过程的逐渐变化，从一个尚未发现的过程过渡到测试的可观察沉积；要么沉积过程始终相同，但埋藏更深的沉积物受到已知过程（即压实、溶解和重结晶）的更大影响。后一种假设更简洁，显然更可取。