I. Introduzione
A. Se hai mai usato achalkboard a scuola, allora hai avuto le mani coperte di sedimenti marinidal mare profondo; o dovrei dire, ex sedimenti marini. Il gesso è costituito da innumerevoli minuscole particellenoto come coccoliti. Queste particelle si accumulano sul fondo dell’oceano e possonoeventualmente consolidarsi per formare la roccia sedimentaria morbida chiamata “gesso”.
B. Gli accumuli di sedimenti più spessi del mondo sono neloceani., Tutto tranne l ‘ 8% del mondoil sedimento è nell’oceano in pile fino a 9 km di spessore. L’accumulo più spesso si trova sul continentalepali e aumenti.
C. Questi sedimenti sui margini continentali si formano principalmente dagli agenti atmosferici e dall’erosione di rocce ignee,sedimentarie e metamorfiche esposte sulla superficie terrestre (TERRIGENOUS =LITHOGENOUS). Le rocce che compongono la crosta della Terra di solito formano condizioni diverse rispetto a quelle in cui possono eventualmente trovarsidopo l’attività tettonica e la costruzione di montagne., Pertanto, essi tendono a ripartizione in queste nuove condizioni per formsediments che sono stabili in condizioni di superficie terrestre.
D. Ma altri sedimenti marini si formano da accumuli di resti di organismi marini morti(BIOGENI), da particelle extraterrestri (COSMOGENE) e da reazioni chimiche che causano la precipitazione dei solidi dall’acqua di mare (IDROGENOSA).
E. Oltre alla loro origine,i sedimenti differiscono anche per consistenza (Consistenza – dimensione, forma e ordinamento dei grani nel sedimento), colore e composizione., Parleremo anche di questi aspetti dei sedimenti marini e concluderemo con una discussione sulla distribuzione dei sedimenti in mare.
II. Il Trasporto di sedimenti
A. Tutti i sedimenti terrigeni deve essere trasportato da landto essere depositato nell’oceano e più biogene sedimenti sono prodotti byorganisms che vivono vicino alla superficie del mare e, pertanto, deve undergotransport per raggiungere il fondo del mare., Solo i resti di organismi di fondo-dimora e idrogenosedimenti possono formarsi dove sono depositati, e anche questi possono beetransported da correnti di fondo. PERTANTO, IL TRASPORTO DEI SEDIMENTI ÈCRITICO NEL DETERMINARE IL TIPO DI SEDIMENTO CHE SI VERIFICA IN UNA PARTICOLARE AREA.
B. Effetto della granulometria
1., La velocità e il modo in cui le particelle di sedimento vengono trasportate verso il mare e la velocità con cui esse affondano sul fondo del mare è controllata dalle loro dimensioni, quindi è importante classificare i sedimenti in base alle dimensioni del particellegrain. Anche la dimensione delle particelle ci dice qualcosa su quanta energia era necessaria per trasportare quella particella e, quindi, ci dice qualcosa sull’ambiente in cui la particella eratrasportata e depositata. FAST-MOVINGWATER = ALTA ENERGIA = PARTICELLE PIÙ GRANDI.
a., Viene mostrato lo schema più comunemente usato per classificare i sedimenti in base alla dimensione del granulonon p.
82 dei tuoi libri di testo. I grani di sedimento variano da submicroscopici (1 / 4000mm) a massi di dimensioni(>256 mm di diametro).
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. In generale, grandi particelleincollare più velocemente di quelli piccoli.
a. Particelle veramente grandi come ghiaia grande affondano così rapidamente che sono raramente trasportati insospensione, ma principalmente da essere rimbalzati e trascinati lungo il fondo.
b. I grani più piccoli possono essere tenuti in sospensione da tur-
bulent water motion., Una volta, il livello di turbolenza,
e di solito la velocità dell’acqua scende, anche loro iniziano
a stabilirsi sul fondo del mare.
C. Meccanismi di trasporto
1. Fiumi-La maggior parte dei sedimenti terrigeni (85%) è trasportata in mare dai fiumi, anche se la quantità di sedimenti trasportati da diversi fiumi varia enormemente.
a., La quantità di sedimenti trasportati dipende in gran parte
dalla topografia e dal clima.
1) Clima controlla l’importanza relativa di
agenti atmosferici fisici contro chimici, e il
tipi di vegetazione presente. Controlla anche
la quantità di acqua disponibile per trasportare il sedimento
.
b., Al momento attuale nella storia della Terra, a causa di
ghiacciai in ritirata e il conseguente innalzamento del livello del mare
la maggior parte dei fiumi consegna i loro sedimenti agli estuari dove
è spesso intrappolato. Tuttavia, durante i periodi di bassa
stand livello del mare, enormi volumi di sedimenti sono de-
livered ai margini continentali.
2. Ghiaccio-Quasi il 10% dei sedimenti terrigeni sonotrasportati nell’oceano in ghiaccio.,
a. Ice bergs fare il lavoro e il processo è chiamato
ice-rafting.
1) Questi tipi di sedimenti sono scarsamente ordinati
(cioè, mostrando molte variazioni nella granulometria)
e le particelle sono angolari.
2) In otheroceanographic environments physical
i processi possono ordinare i sedimenti secondo grainsize.,
Questo è molto tipico delle spiagge dove onda continua
azione ordina sedimenti in diverse frazioni di dimensioni diverse regioni della spiaggia.L’energia delle onde leviga e arrotonda anche le superfici dei grani mediante abrasione e rottura degli spigoli.
3. Vento little Poco meno del 3% del sedimento terrigeno viene trasportato nel mare profondo come polvere soffiata dal vento (eolie), tuttavia in alcune parti del mare profondo il sedimento è dominato da tale sedimento terrigeno.,
a. Specialmente nelle regioni asciutte (30oN e 30oSlatitude)
con i modelli persistenti del vento (alisei) la polvere eolica è importante.
1) L’Arabia, l’Austrialia e il Nord Africa sono importanti
molte fonti di tale polvere.
2) La circolazione atmosferica ad alta quota (Getto
Flusso) è importante anche per trasportare questa
polvere e influenzarne la distribuzione., (Particelle
< 10 micron).
4. Rafting biologico
a. Kelp in hold-fast
b. Animali che inghiottono sedimenti
5. Trasporto dalla superficie del mare al fondo del mare
a. La maggior parte delle particelle terrigene che arrivano alla superficie del mare destinate a diventare sedimenti del fondo del mare sono a grana molto fine., Anche gli scheletri degli organismi marini responsabili dei sedimenti biogenici sono per lo più molto piccoli in size.As di conseguenza, queste particelle dovrebbero richiedere mesi o addirittura anni per depositarsi attraverso la colonna d’acqua fino al fondo del mare profondo.Nel lungo periodo di tempo necessario per l’affondamento, ci si potrebbe aspettare che le correnti oceaniche ridistribuiscano le particelle sulle grandi aree del mare. Il modello risultante di distribuzione dei sedimenti sul pavimento se dovrebbe avere poca somiglianza con il modello delle particelle di sedimento consegnate o prodotte nelle acque superficiali., Tuttavia, è vero esattamente il contrario, i modelli di dist;ribuzione dei sedimenti sul fondo marino assomigliano da vicino ai modelli di distribuzione delle particelle alla sesuperficie.
1)La polvere eolica si trova sottovento delle regioni aride.
2) Particelle di sedimenti biogenici tendono a verificarsi su
il fondale marino direttamente sotto le aree in cui il
gli organismi contributori si trovano in grandi
numeri.,
b. BIOPACKAGING è responsabile per la corrispondenza
filtratori ingerire particelle piccole e pacchetto
nelle loro feci. Questi pellet fecali sono
abbastanza grandi da affondare molto più rapidamente al
fondo del mare., Gli studi hanno dimostrato che praticamente
i coccoliti che ho menzionato prima sono stati consegnati
sul fondo del mare confezionati in pellet fecali.
6. Correnti di torbidità Not non tutti i sedimenti terrigeni che raggiungono il fondo del mare affondano dalla superficie del mare. Enormi quantità di sedimenti sono trasportate lungo il fondo in sospensione torbida da valanghe sottomarine note come correnti di torbidità.
a., Immagina di guardare in alto e vedere una nuvola di fango, sabbia e ghiaia alta centinaia di metri che si muove verso di te a 55 km/h (>30 mph).Nessuno ha mai visto una
corrente di torbidità maggiore, ma ci sono ampie prove che si verificano.
b. Nel novembre del 1929, un grande terremoto si verificò
al largo delle Grand Banks di Terranova, Canada.,
Diversi cavi telegrafici sottomarini che collegano l’Europa e
Nord America attraversano questa zona. Al momento del terremoto
si è verificato un paio di cavi si sono rotti immediatamente, ed è stato
presume che fossero stati tagliati dal terremoto. Tuttavia,
altri 23 cavi si sono rotti durante le 12 ore
dopo il terremoto. Ognuna di queste interruzioni successive era
progressivamente più profonda e più lontana dall’epicentro., Questo
mistero fu finalmente risolto nel 1952 quando gli oceanografi
trovarono prove che collegavano le successive interruzioni del cavo al terremoto
tramite correnti di torbidità.
III. Fonti di sedimento
A. Già parlato di terrigene o terra-sedimenti derivati., La maggior parte dei sedimenti oceanici è di questo tipo a causa delle gravi condizioni incontrate nei continenti esposti alle devastazioni della temperatura e della atmosfera.
1. A causa della loro vicinanza alla fonte di sedimenti, i margini continentali
hanno i cumuli di sedimenti terrigeni più spessi e più rapidamente accumulati.
2. Alcuni sedimenti terrigeni a grana molto fine (argille)possono essere trasportati dal vento o dall’acqua nelle regioni abissali degli oceani.,
3. Costituiscono circa il 20% dei sedimenti oceanici.
B. Sedimenti biogenici – Sedimenti in cui i grani sono formati dall’azione di un organismo vivente. Conchiglie, test e altre parti dure secrete da organismi che cadono sul fondo dell’oceano e si accumulano lentamente. Quando il biogenicomponent compone più di 30% del sedimento il sedimento isoked un ooze. Trasuda composto dalle parti dure di varigli organismi si verificano nell’oceano profondo., Non sono molto abbondanti sui margini continentali a causa della diluizione da parte dei sedimenti terrigeni. Trasuda dominano il 62% dell’oceano profondo.
C. Sedimenti idrogenosi – sedimenti formati da sostanze chimicheprecipitazione dei componenti disciolti nell’acqua di mare.
Componente molto minore.
1. Evaporiti = cristalli di sale che si formano quando l’acqua di mare
evapora., Cancontribute a pile molto spesse di
rocce sedimentarie in ambienti marini aridi e poco profondi
(ad esempio, Golfo Persico, Mar Rosso, Mediterraneo
Mare).
a. Un tempo il Mar Mediterraneo era un deserto
b. Halite, gesso e calcite (merlano)
2. Depositi di solfuro di metallo a metà oceano.
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., Sedimenti della piattaforma continentale
1. Dominato da input terrigeni.
2. Gran parte del sedimento che ha raggiunto gli scaffali in timesof bassi livelli del mare è ora accumulando in annegati sistemi fluviali chiamati estuari. I fiumi Pamlico-Albemarle e Suoni sono esempi di sistemi estuari.
3., In molti luoghi grandi aree degli scaffali erano
esposti durante periodi di livelli del mare più bassi e hanno,
pertanto, essere sottoposti a processi sottomarini diversi dai normali
.
4. I sedimenti carbonatici biogenici dominano nelle regioni
dove l’ingresso terrigeno (sabbia silicea, limo e
argilla) è minimo come centrale e meridionale
Florida., Anche entro 30 gradi dell’Equatore
dove le barriere coralline sono abbondanti contribuiscono
vasti depositi di detriti ai sedimenti degli scaffali
e spiagge. Anche in alcuni punti le alghe
si accumulano estesamente nelle stuoie che intrappolano i sedimenti
i grani & formano grandi depositi di sedimenti.
B., Sedimenti continentali di pendenza e salita – ancora una volta per lo più terrigenosedimenti trasportati dallo scaffale
1. I famigerati depositi di torbidite di dimensioni hanno ordinato sabbia, limo e argilla. In rapido movimento,sedimenti carichi di masse d’acqua dalla piattaforma continentale ruggire giù submarinecanyons e pendii per depositare spessi accumuli di letti graduati su continentalrises-spesso sotto forma di ventilatori alluvionali.
C. Sedimenti oceanici profondi – Qui iniziamo a vedere un contributo molto più grande dai sedimenti biogenici.,
1. Infatti, uno dei due principali contributori ai sedimenti oceanici profondi sono i test di microrganismi che si depositano sul fondo del mare quando gli organismi che galleggiano nelle acque superficiali muoiono. Quando questi test costituiscono più del 30% diil sedimento è chiamato melma.
2. Trasudano biogeniciaccumulare molto lentamente nell’oceano profondo., Questo perché le acque superficiali degli oceani centralisono molto povere di nutrienti (per lo più derivati dalla terra), come azoto e fosforo, che sono richiesti dalle creature marine di superficie. Pertanto queste acque sono abitate da solo piccole popolazioni che contribuiscono molto lentamente allo sviluppo dell’accumulo di sedimenti in profondità. Anche in alcune regioni degli oceani i test di questi organismi si risolvono prima che raggiungano il fondo. In queste regioni i sedimenti sono dominati da argille abissali.
3., Ci sono due tipi principali diozee-silicee e calcaree.
un. Silicea – cioè SiO2 trasuda sono fatti upof
test di fluttuazione(planctoniche) organismi che
estratto di silice da acqua di mare per fare theirhard
parti. I piùabbondanti di questi sono le diatomee
(piante) e i radiolari (animali).,
1)Da nessuna parte negli oceani la silice precipita
spontaneamente senza l’intervento di un organismo.
Pertanto, la tendenza per la silice è quella di dissolversi
ovunque si verifichi negli oceani., Così, l’unica
regioni whichsiliceous trasuda sono abbondanti sono in
regioni in cui il nutrientsupply è così grande che
diatomee andradiolarian prove si accumulano più velocemente
theseawater può scioglierla loro dopo la morte.
Queste regioni sono lungo l’Equatore nel Pacifico centrale
e ad alte latitudini vicino all’Antartide., 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)., Nella calda superficie tropicale
acque CaCO3does non facilmente dissolversi.
Tuttavia, in colderdeeper acque la presenza
di increasedamounts di CO2 in acqua
migliora la dissoluzione di CaCO3causing
la ripartizione ofcalcareous test.,
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)= Ca2+ (aq) + 2 HCO3-(aq)
The carbon dioxide and water combine to form
carbonic acidwhich dissolves the CaCO3., Come abbiamo
si vede quando ci talkabout la distribuzione di
masse d’acqua negli oceani profondi, il deeperwater
masse forma in superficie in climi freddi in alto
latitudini e scendere verso il fondo, dove si
rimangono per la maggior parte di loro residenza negli oceani.
Così, alle alte latitudini CaCO3 si dissolve atall water
profondità., 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., Pertanto, trasuda calcarei saranno
trovati solo a profondità inferiori a 4-5 chilometri.
Dove il fondo dell’oceano è più profondo di 4-5
chilometri i test calcarei non si accumulano.
Trasuda calcarei, quindi, si trovano principalmente su
le creste e gli altipiani oceanici.
4. L’altro principale contributore ai sedimenti oceanici profondi sono i clayminerals., Le cosiddette argille abissali o pelagiche sono particelle a grana estremamente fine che sono rimaste in sospensione per grandi distanze dai continenti.
5. Altri due componenti dei sedimenti oceanici profondi sono molto minori ma potrebbero un giorno essere commercialmente molto importanti.
a. Noduli di manganese e depositi di solfuro metallico
6. Distribuzione generale dei sedimenti oceanici profondi
a., L’età e lo spessore del sedimento aumentano lontano dalle creste
. Anche lontano dalle creste l’oceano è
più vicino alle fonti di sedimenti terrigeni.
b. I sedimenti terrigeni dominano sui margini continentali
e alle latitudini più elevate dove il ghiaccio ricopre
limita 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., La maggior parte dei campioni di sedimenti viene recuperata dal fondo oceanicouna nave che galleggia nelle acque superficiali sovrastanti. I campioni sono stati raccolti da tutte le profondità fino a migliaia offeet.
B. Draghe o campionatori grab campionano i sedimenti superficiali
C. Carotatori campionano una sezione verticale del sedimento sottosuperficiale senza distorcere la stratificazione.,
Pistone carotatori = recuperare i nuclei più profondi sedimenti
Casella di carotieri
Gravità carotatori
D. Foratura navi = altamente specializzato navi che possono maintainvery posizioni precise in acque profonde, senza la necessità di ancorare. I motori speciali mantengono la posizione. Può perforare in acque molto profonde e recuperarecorpi indisturbati di uno spessore di pochi chilometri. GLOMAR CHALLENGERJOIDES RISOLUZIONE.,
Il Deep Sea Drilling Project (DSDP) è stato un importante progetto di perforazione intrapreso dagli Stati Uniti per indagare i sedimenti e le rocce dei bacini oceanici e per scoprire la sua storia.