В основе процессов формирования органогенной известковой конструкции рифов, как современных коралловых, так и древних, созданных, другими организмами, лежит один и тот же механизм. На дне мелководных зон теплых морей за счет роста сравнительно крупных прикрепленных донных животных с наружным известковым или хитиново-фосфоритным скелетом создается опорный каркас ("framework"). Промежуточное пространство этой "арматуры" цементируется карбонатом кальция в виде корок кораллин и заполняется рыхлым известняком в виде обломочного материала, песка, спикул. Заполняющий "арматуру" известковый материал со временем спрессовывается и подвергается литификации, в основе которой лежит процесс перекристаллизации карбоната кальция (Marshall, 1983) . В определенных условиях консолидация или литификация известкового материала приводят к образованию доломитов (доломитизация). Эти процессы со временем приводят к образованию скальной известковой конструкции, которая противостоит волнобою и составляет основу для дальнейшего роста организмов-рифостроителей (Land, Goreau, 1970).
На современных рифах так же, как и на древних рифах плейстоцена, основную арматурную основу рифа (каркас) создавали массивные и ветвистые колонии склерактиниевых герматипньх (рифообразующих) кораллов, а также герматипных форм восьмилучевых кораллов (Heliopora) и гидрокораллов (Millepora). Данные бурения показывают, что в толще тихоокеанских голоценовых рифов на наветренной стороне флета обычно доминируют массивные формы кораллов (Goniopora, Goniastrea, Platygyra, Pontes, Pocillopora, Symphillia), тогда как на подветренной стороне преобладают ветвистые формы родов Acropora, Pocillopora, Millepora (Норlеу et аl., 1978; Davies, Marshall, 1979). На рифах Атлантики в качестве основных рифостроителей, создавших их арматурную часть, выступают два вида ветвистых кораллов, образующих мощные, крупные и устойчивые к волнобою колонии. Acropora palmata и А. cervicornis (Adey, 1978; Macintyre et аl., 1977). В Индийском океане (о-в Реюньон) отмечено преобладание в кернах колоний ветвистых, но устойчивых к волнобою кораллов из родов Acropora, Pocillopora, Montipora, а также массивных форм Porites (Montaggoni, 1977).
В зоне фор-рифа у подножия внешнего склона на глубинах 30-80 м, а также в расщелинах и пещерах, где ввиду недостатка света рост кораллов угнетен, важную роль в создании арматурной основы растущего рифа приобретают известковые губки из класса Sclerospongia (Hartman, Goreau, 1970, Hartman, 1977). Их скелетная основа наряду с кремнием содержит значительное количество карбоната кальция (Lang, 1974). Арматурную основу глубоководных коралловых банок на глубинах до 1500 м создают агерматипные кораллы, такие, как Oculina, Lophelia, Desmophyllum, Solenos (Cairns, Stanley, 1981; Келлер, 1985).
В качестве главного цементирующего агента современных и древних рифов плейстоцена выступают кораллины — красные известковые водоросли. В числе наиболее массивных цементирующих кораллин, образующих прочные известковые корки и обоадающих достаточно большой скоростью роста (до 5 мм в год), можно указать Lithophyllum, Porolithon, Hydrolithon, Sporolithon, Neogoniolithon, Lithothamnium (Adey, Vassar, 1975).
Существенное значение при консолидации и литификации рифовых построек как цементирующий агент имеют губки. Развиваясь на крупном обломочном материале, они прикрепляют его к твердому субстрату рифа. Отмирая, они инкрустируются кораллинами, что способствует литификации агломерированного таким путем известкового материала (Wulff, 1984).
Основными поставщиками рыхлого известкового материала, заполняющего коралловую арматуру при формировании современных рифов, являются сами кораллы и кораллины, которые поставляют грубый обломочный материал, а также многие другие животные и растения рифа, отлагающие известь в своем внутреннем или наружном скелете. Роль хемогенного осаждения карбоната кальция из морской воды в общем процессе образования известкового материала рифа невелика (Maxwell, 1968). Определенную роль в образовании рыхлого карбонатного материала путем его прямого осаждения из водной толщи, по-видимому, может играть бактериальное население. Этот процесс вероятен в прогретых мелководьях рифа, обогащенных органическим веществом, в условиях сильного подщелачивания среды в дневное время за счет фотосинтеза донной растительности (Bavendainm, 1932; Novitski, 1983). Микрофлора может, видимо, косвенно стимулировать осаждение карбоната из морской воды, окисляя растворенное органическое вещество, присутствие которого тормозит хемогенное его осаждение (Chave, Suess, 1970). Консолидации рыхлого известкового материала и образованию скального известняка рифа способствуют процессы их литификации (Goreau, Land, 1974). Эти процессы протекают одновременно с осаждением рыхлого известкового материала в пространство между элементами "арматурных" известковых конструкций, которые создаются рифообразователями-кораллами и другими беспозвоночными. Прежнее мнение геологов о том, что литификация древних рифов происходила после их отмирания и осушки, не подтвердилось. В толще голоценовых рифов, формировавшихся в условиях быстрого вертикального их роста, преобладает неконсолидированный обломочный материал. Процессы же современной литификации установлены и изучены на многих рифах (Land, Moore, 1980; Macintyre, 1978; Marshall, 1983). Исследования показали, что наиболее интенсивно литификация идет в пределах верхней литорали у края рифа в условиях замедиения его вертикального роста. В основе этого процесса лежит перекристаллизация карбонатного материала в условиях насьпценности среды ионами кальция, магния и НСО3. Частички известкового материала: обломки кораллов, песчинки, раковинки фораминифер — начинают обрастать и цементироваться игольчатыми кристаллами арагонита и плоскими кристаллами кальцита с примесью карбоната магния в количестве около 18%. Размеры этих кристаллов варьируют в пределах 20-500 мкм (Macintyre, 1978; Schroeder, 1972).
Процессы образования кристаллов на частичках известкового материала, в результате которого происходит их цементирование, как оказалось, в значительной мере 40 связаны с фотосинтетической деятельностью обрастающего их микрофитобентоса и покрьшающих их тонких корочек кораллин. В результате фотосинтеза в слое известкового материала создается щелочная среда, что стимулирует быстрое образование кристаллов цементирующего кальцита и арагонита (Friedman, 1975). Этим, по-видимому, объясняется факт приуроченности процесса литификации к верхней зоне рифа, световые условия фотосинтеза наиболее благоприятны. Вполне очевидно, что биологические по своей сути процессы литификации карбонатного материала, равно как и процессы цементирования рифа за счет роста кораллиновых известковых водорослей, имеют первостепенное значение в формировании и сохранении противостоящей волнобою скальной конструкции рифа в качестве материальной основы для существования его специфической экосистемы.