Indledning
A. Hvis du nogensinde har brugt achalkboard i skolen, så du har haft dine hænder er dækket med marine sedimentsfrom det dybe hav; eller skulle jeg sige, tidligere marine sedimenter. Kridt består af utallige små partiklerkendt som coccoliths. Disse partikler akkumuleres på havbunden og kaneventualy konsolideres for at danne den bløde sedimentære sten kaldet”kridt”.
B. de tykkeste akkumuleringer af sedimenter i verden er i theoceans., Alle undtagen 8% af verdensedimentet er i havet i bunker op til 9 km tykke. Den tykkeste akkumulering er på kontinentalskråninger og stigninger.
C. Disse sedimenter på thecontinental marginer form for det meste fra forvitring og erosion af magmatiske,sedimentære og metamorfe bjergarter, udsættes på Jordens overflade (TERRIGENOUS =LITHOGENOUS). De klipper, der udgør Jordens skorpe, dannes normalt påforskellige forhold end dem, hvor de til sidst kan finde sig selvefter tektonisk aktivitet og bjergbygning., Derfor har de en tendens til at nedbrydes under disse nye forhold for at dannedimenter, der er stabile ved jordoverfladeforhold.
D. Men andre marinesediments form fra accumlations af rester af døde marine organismer(BIOGENOUS), fra udenjordiske partikler (COSMOGENOUS) og fra chemicalreactions, der forårsager faste stoffer til bundfald fra havvand (HYDROGENOUS).
E. Ud over deres oprindelse varierer sedimenterne også med hensyn til tekstur (tekstur – størrelse,form og sortering af korn i sedimentet), farve og sammensætning., Vi vil også tale om disse aspekter af marine sedimenter og slutte op med en diskussion om fordelingen af sedimenter i havet.
II. Sediment Transport
A. Alle terrigenous sedimenter skal transporteres fra landto være aflejret i havet, og de fleste biogene sedimenter er produceret byorganisms, som bor i nærheden af havet overflade, og skal derfor undergotransport at nå havbunden., Kun rester af organismer, der lever i bunden, og hydrogenholdige sedimenter kan dannes, hvor de aflejres, og selv disse kan overføres af bundstrømme. DERFOR ER SEDIMENTTRANSPORTKRITISK VED BESTEMMELSE AF TYPEN AF SEDIMENT, DER FOREKOMMER I ET BESTEMT OMRÅDE.
B. Effekt af kornstørrelse
1., Den hastighed og måde, hvorpå sedimentpartikler transporteres til havet, og den hastighed, hvormed desink til havbunden styres af deres størrelse, så det er vigtigt at klassificere sedimenter i henhold til particlegrain størrelse. Også partikelstørrelse fortæller osnoget om,hvor meget energi der var nødvendigt for at bære den partikel og fortæller os derfor noget om det miljø, hvor partiklen blev transporteret og deponeret. FAST-MOVINGWATERATER = HØJ ENERGI = STØRRE PARTIKLER.
en., Den mest almindeligt anvendte ordning til klassificering af sedimenter i henhold til kornstørrelse er vistpå p.
82 af dine lærebøger. Sedimentkorn varierer fra submikroskopisk (1 / 4000mm) til stenstørrelse(>256 mm i diameter).
b.,/div> grains:
1) Gravel >2mm
2) Sand 1/16 mm< X < 2mm
3) Mud < 1/16 mm
4) Grains larger than sand-size do occur along
some high energy, rocky coasts, but the other
size categories are by far more abundant.,
2. Generelt er store partiklessink hurtigere end små.
a. virkelig store partikler såsom stor grus synker så hurtigt, at de sjældent transporteres i ophæng, men hovedsageligt ved at blive hoppet og trukket langs bunden.
b. mindre korn kan opbevares i suspension af tur –
bulent vandbevægelse., Når turbulensniveauet,
og normalt falder vandhastigheden, begynder de også
at slå sig ned på havbunden.
C. Transport-mekanismer
1. Floder – det mest terrigenøse sediment (85%) transporteres til havet af floder, selv om mængden af sediment, der transporteres af forskellige floder, varierer enormt.
en., Mængden af transporteret sediment afhænger stort set
på topografi og klima.
1) Klimaet styrer den relative betydning af
fysisk versus kemiske forvitring, og
typer af vegetation til stede. Den kontrollerer også
den mængde vand, der er til rådighed til transport af
sediment.
b., På nuværende tidspunkt i Jordens historie, skyldes
vigende gletsjere og den deraf følgende stigende hav niveau
de fleste floder levere deres sediment til flodmundinger, hvor
det er ofte fanget. Men i tider med lav
havets overflade står store mængder af sediment er de-
livered til kontinentalsokler.
2. Is-næsten 10% af terrigenøse sedimenter ertransport til havet i is.,
a. isbjerge udfører arbejdet, og processen kaldes
ice-rafting.
1) Disse typer af sedimenter er dårligt sorteret
(dvs, viser en stor variation i kornstørrelse)
og de partikler, der er kantede.
2) I otheroceanographic miljøer fysiske
processer kan sortere sedimenter i henhold til grainsize.,
dette er meget typisk for strande, hvor kontinuerlig bølge
handling sorterer sediment i forskellige størrelsesfraktioner iforskellige regioner på stranden.Bølgeenergi glatter og runderoverflader af korn ved slid og ved at bryde af uslebne kanter.
3. Vind-lidt mindre end 3% af terrigenoussediment transporteres til dybhavet som vindblæst (liparisk ) støv, Dogi nogle dele af dybhavet er sedimentet domineret af sådanne terrigenoussediment.,
en. Især i tørre områder (30oN og 30oSlatitude)
med vedvarende vind mønstre (passatvinde) lipariske støv er vigtigt.
1) Arabien, Austrialia og Nordafrika er vigtig-
betydningsfulde kilder til støv.
2) Den høje højde atmosfæriske cirkulation (Jet
Stream) er også vigtigt for transport
støv og påvirke dets distribution., (Partikler
< 10 mikrometer).
4. Biologiske rafting
en. Tang i hold-fast –
b. Dyr, der sluger sediment
5. Transport fra havoverflade til havbund
a. de fleste af de terrigenøse partikler, der ankommer til havoverfladen, der er bestemt til at blive sedimenter i havbunden, er meget finkornede., Skeletterne af marine organismeransvarlig for biogene sedimenter er også for det meste meget små i size.As et resultat, disse partikler bør tage måneder eller endda år at slå sig nedgennem vandkolonnen til dybhavsbunden.I den lange periode, der kræves for at synke, havstrømme kunne forventes at omfordele partiklerne over hughe områder af havet. Det resulterende mønster for sedimentfordeling på se-gulvet bør ikke være meget lig det mønster af sedimentpartikler, der leveres til eller produceres i overfladevand., Men det modsatte er sandt, dist; ribbution mønstre af sedimenter på havbunden ligner tæt mønstre af fordeling af partikler ved sesurfladen.
1)Aeolisk støv findes i tørre områder.
2) Biogene sediment partikler har en tendens til at opstå på
havbunden direkte under de områder, hvor
de medvirkende organismer, der er fundet i store
tal.,
b. BIOPACKAGING er ansvarlig for denne korrespondance
Filter-foderautomater indtage små partikler og pakke
dem i deres afføring. Disse fækale pellets er
store nok til at synke meget hurtigere til
havbunden., Undersøgelser har vist, at næsten
de coccoliths, jeg nævnte før, blev leveret
til havbunden pakket i fækale pellets.
6. Turbiditetsstrømme – ikke alle terrigenøse sedimenter, der når havbunden sinkfra havoverfladen. Store mængder sediment transporteres langsbunden i uklar suspension af undervands laviner kendt som uklarhedstrømme.
en., Forestil dig, kigger op og ser en sky af mudder, sand, grus og hundredvis af meter høj movingtoward du på 55 km/t (>30 mph).Ingen nogensinde har faktisk set en
større turbiditet nuværende, men der er rigelig dokumentation for, at de opstår.
b. I November 1929, en stor earthquakeoccurred
ud af Grand Banks, Newfoundland, Canada.,
flere undersøiske telegrafkabler, der forbinder Europa og
Nordamerika krydser dette område. På det tidspunkt opstod jordskælvet
et par kabler brød øjeblikkeligt, og det var
antaget, at de var blevet skåret af jordskælvet. Men,
yderligere 23 kabler brød i løbet af de 12 timer
efter jordskælvet. Hver af disse senere pauser var
gradvist dybere og længere fra epicenteret., Dette
mysteriet endelig løst i 1952, da oceanografer
fundet beviser, der forbinder de senere kabel pauser til quake
via turbiditet strømninger.
III. Sediment Kilder
A. Allerede talt om terrigenous eller jord-derivedsediments., Størstedelen af oceanicsediments er af denne type på grund af de alvorlige forhold, der er stødt på kontinenterne udsat for temperatur-og teatermosfærens hærgen.
1. På grund af deres nærhed til sedimentkilden har
kontinentale margener de tykkeste og hurtigst akkumulerende bunker af terrigenoussedimenter.
2. Nogle meget finkornede terrigenøse sedimenter (ler)kan bæres af vind eller vand ind i havets abyssale regioner.,
3. De udgør omkring 20% af oceaniske sedimenter.
B. biogene sedimenter – sedimenter, hvor kornene erdannet ved virkningen af en levende organisme. Skaller, prøver og andethårde dele udskilt af organismer, der falder til bunden af havet oglangsomt ophobes. Når den biogene komponent udgør mere end 30% af sedimentet, kaldes sedimentet en sive. Oser sammensat af de hårde dele af forskelligeorganismer forekommer i det dybe hav., De er ikke meget rigelige på de kontinentale margener på grund af fortyndingaf terrigenøse sedimenter. Oser dominerer 62% af det dybe hav.
C. Hydrogenous sedimenter – sedimenter, dannet ved chemicalprecipitation af de komponenter, der er opløst i havvand.
meget mindre komponent.
1. Evaporites =saltkrystaller, der dannes, når havvand
fordamper., Cancontribute at meget tykke bunker af
sedimentære bjergarter i tørre, lavvandede marine
miljøer (dvs, den persiske Golf, det Røde Hav, Middelhavet
Hav).
en. På et tidspunkt Middelhavet wasa ørkenen
b. Halite, gips og kalk (hvilling)
2. Metal sulfid aflejringer på mid-oceanridges.
3., Manganese nodules which may one day be minedfor Cr,
Mn, etc.
4. Phosphorites
5. Some clay minerals around mid-ocean ridges.
D. Cosmogenous – extraterrestrially-derived sediments.
Very, very minor from meteoritic debris.
IV. Distribution of sediments
A., Kontinentalsoklen sedimenter
1. Domineret af terrigenous input.
2. Meget af sedimentet, der nåede hylderne i tideraf lavere havniveau akkumuleres nu i droednedriver-systemer kaldet flodmundinger. Pamlico-Albemarle floder og lyde er eksempler på flodmundinger systemer.
3., Mange steder store områder af hylderne var
udsatte i perioder med lavere vandstand og har,
derfor, beensubjected til andre, end de normale
ubåd processer.
4. Biogene karbonat sedimenter dominerer i regioner
hvor terrigenous input (silica sand og silt
ler) er minimalsuch som det centrale og sydlige
Florida., Også inden for 30 grader for Ækvator
hvor koralrevene er rigelige de bidrager
omfattende aflejringer af snavs til at hylde sedimenter
og strande. Også i et par steder, alger
ophobes i udstrakt grad i måtter fældefangst sediment
korn & form largedeposits af sedimenter.
B., Kontinental hældning og stigning sedimenter-igen for det meste terrigenoussedimenter transporteret fra hylden
1. De berygtede turbiditaflejringer af størrelse sorteret sand, silt og ler. Hurtigt bevægende, sedimentbelastede masser af vand fra kontinentalsoklen brøler ned submarinecanyons og skråninger for at deponere tykke ophobninger af graderede senge på continentalrises-ofte i form af alluviale fans.
C. dybe havsedimenter – her begynder vi at se meget større bidrag fra biogene sedimenter.,
1. Faktisk, en af de to vigtigste bidragydere til dybe oceansedimenter er test af mikroorganismer, der bosætter sig til bunden af havet, når organismerne, der flyder i overfladevandet, dør. Når disse tests udgør mere end 30% afsedimentet kaldes det en oser.
2. Biogene ooeserakkumuleres meget langsomt i det dybe hav., Dette skyldes, at de centrale oceaners overfladevand er meget fattige i næringsstoffer (for det meste landafledte), såsom nitrogen og phosporus, der kræves af overfladehavdyrene. Derfor er disse farvande kun beboet af små populationer, som meget langsomt bidrager til udviklingen af deepocean sedimentakkumulering. Også i nogle områder af oceanerne genopløses testene af disse organismer, inden de når bunden. I disse regioner er sedimenterne domineret af abyssal ler.
3., Der er to hovedtyper afozeses – kiselholdige og kalkholdige.
en. Kiselholdige – dvs SiO2 oser er lavet upof den
test af flydende(planktoniske) organismer, der
ekstrakt silica fra havvand til at gøre theirhard
dele. De mestrigelige af disse er diatomer
(planter) og radiolarians (dyr).,
1)ingen steder i havene betyder silica bundfald
spontant uden medvirken af en organisme.
derfor er tendensenfor silica at opløse
overalt forekommer det i oceanerne., Så, den eneste
regioner i whichsiliceous oser det er rigelige i
regioner, hvor nutrientsupply er så stort, at
diatom andradiolarian tests ophobes hurtigere end
theseawater kan genopløses dem efter døden.
Disse regioner langs Ækvator i den centrale
Stillehavet og på høje breddegrader nær Antarktis., The
high dilution by terrigenous sediment input and ex-
tensive ice cover in northern latitudes inhibiting
high biological productivity limit siliceous ooze
accumulation in northern latitudes.
2) Dominate about 14% of deep ocean.
b., Calcareousoozes – CaCO3 made up of the tests of
floating (planktonic) organisms that extract CaCO3
from seawater to maketheir hard parts.
Coccolithophores (plants) and foraminifera(animals)
1) CaCO3 precipitates spontaneouslyin some
oceanic regionswithout the intervention of an
organism (WHITING)., I varm tropisk overflade
vand CaCO3 opløses ikke let.
Men i colderdeeper farvande tilstedeværelsen
af increasedamounts af CO2 i vand
forbedrer opløsningen af CaCO3causing
fordelingen ofcalcareous tests.,
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)= Ca2+ (aq) + 2 HCO3-(aq)
The carbon dioxide and water combine to form
carbonic acidwhich dissolves the CaCO3., Som vi
vil se, når vi talkabout fordelingen af
vandmasser i de dybe oceaner, den deeperwater
masserne form på overfladen i et koldt klima med høj
breddegrader og synker mod bunden, hvor de
fortsat for de fleste af deres ophold i havene.
så ved høje breddegrader opløses CaCO3 atalt vand
dybder., At lower latitudes CaCO3 dissolves atdepths
in the ocean where it encounters these CO2-rich
water masses. Thedepth below which calcareous
skeletons dissolve as fast as they accumulate is
called
THE CALCIUMCARBONATE COMPENSATION DEPTH (CCD)
In warm latitudes the CCD occurs at 4-5
kilometers., Derfor vil kalkholdige oser være
kun findes på dybder mindre end 4-5 kilometer.
Hvor bunden af havet er deeperthan 4-5
kilometer kalkholdig tests vil ikke ophobes.
kalkholdige oser findes derfor mest på
de oceaniske højder og plateauer.
4. Den anden store bidragyder til dybe oceaniske sedimenter er clayminerals., De såkaldte abyssale eller pelagiske ler er ekstremt finkornetpartikler, der har været i suspension i store afstande fra kontinenterne.
5. To andre komponenter i dybe hav sedimenter ermeget mindre, men kan en dag være kommercielt meget vigtigt.
en. Mangan knuder og Metal sulfid indskud
6. Generel fordeling af dybe havsedimenter
a., Alder og tykkelse af sediment stiger væk fra
kamme. Også langt fra højderne er havet
tættere på kilder til terrigenøse sedimenter.
b. Terrigenous sedimenter dominerer på den kontinentale
margener og i thehighest breddegrader, hvor isdækket
begrænser biologicalproductivity.
c., Siliceous oozes dominate in highly productive
waters near the Equatorin the central Pacific and
north of Antarctica between 50 and 65o S.
d. Carbonate oozes dominate in temperate and
tropical climates atdepths less than 4-5 km.
e. Abyssal clays dominate deeper oceanic regions.
A., De fleste sedimentprøver hentes fra havbunden fra et skib, der flyder i det overliggende overfladevand. Prøver er blevet indsamlet fra alle dybder op til tusindvis offeet.
B. Skrabere eller få fat i samplere prøve overflade sedimenter
C. Corers prøve et lodret snit af undergrunden, sedimentwithout at fordreje lagdeling.,
Stempel corers = hente borekerner fra dybere sedimenter
Max corers
Tyngdekraften corers
D. Boring skibe = højt specialiserede skibe, der kan maintainvery præcise positioner på dybt vand, uden at det er nødvendigt at forankre. Specielle motorer opretholder position. Kan bore i meget dybt vand og henteuforstyrrede kerner med et par kilometer tykkelse. GLOMAR CHALLENGERJOIDES OPLØSNING.,
Deep Sea Drilling Project (DSDP) var et stort boreprojekt, der blev gennemført af USA for at undersøge sedimenterne og klipperne i oceanbassinerne og for at afdække dets historie.