I. introduktion
A. Om du någonsin har använt achalkboard i skolan har du haft dina händer täckta med marina sedimenterfrån djuphavet; eller ska jag säga, tidigare marina sediment. Krita består av otaliga små partiklarkänd som coccoliths. Dessa partiklar ansamlas på havsbotten och mayeventualy konsolideras för att bilda den mjuka sedimentära rock kallas”krita”.
B. de tjockaste ansamlingarna av sediment i världen finns i theoceans., Alla utom 8% av världensediment ligger i havet i högar upp till 9 km tjocka. Den tjockaste ackumuleringen ligger på kontinentalenloper och stiger.
C. dessa sediment på de continentala marginalerna bildar mestadels från förväxling och erosion av magmatiska,sedimentära och metamorfa bergarter som exponeras vid jordens yta (TERRIGENOUS =LITHOGENOUS). Stenarna som utgör jordskorpan bildar vanligtvis vidolika förhållanden än de där de så småningom kan hitta sig självaefter tektonisk aktivitet och bergsbyggnad., Därför tenderar de att bryta ner under dessa nya förhållanden för att bildasediment som är stabila vid Jordytförhållanden.
D. Men andra marinesediment bildas från ackumulationer av rester av döda marina organismer (biogena), från utomjordiska partiklar (kosmogena) och från kemiskareaktioner som orsakar fasta ämnen att fälla ut från havsvatten (HYDROGENÖSA).
E. Förutom deras ursprung skiljer sig sediment också från textur (textur-storlek, form och sorteringav korn i sedimentet), färg och komposition., Vi kommer också att tala om dessa aspekter av marina sediment och avsluta med en diskussion om fördelningen av sediment i havet.
II. sedimenttransport
A. alla terrigenösa sediment måste transporteras från landför att deponeras i havet och de flesta biogena sediment produceras avorganismer som bor nära havet.havsytan och måste därför undergåtransport för att nå havsbotten., Endast rester av bottenlevande organismer och hydrogenskapelser kan bildas där de deponeras, och även dessa kan varatransporteras av bottenströmmar. DÄRFÖR ÄR SEDIMENTTRANSPORTKRITISKT VID BESTÄMNING AV TYPEN AV SEDIMENT SOM FÖREKOMMER I ETT VISST OMRÅDE.
B. effekt av kornstorlek
1., Hastigheten och sättet på vilket sedimentpartiklar transporteras till havet, och den takt med vilken desänker till havsbotten styrs av deras storlek, så det är viktigt att klassificera sediment enligt particlegrain storlek. Även partikelstorlek berättar ossnågot om hur mycket energi som var nödvändigt för att bära den partikeln och berättar därför något om den miljö där partikeln vartransporterad och deponerad. SNABBRÖRLIGVATTEN = HÖG ENERGI = STÖRRE PARTIKLAR.
a., Det vanligaste systemet för klassificering av sediment enligt kornstorlek är shownon p.
82 av dina läroböcker. Sedimentkorn varierar från submikroskopisk (1 / 4000mm) till boulder-sized(>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. I allmänhet, stor partikelrosa snabbare än små.
a. riktigt stora partiklar som stor grus sjunker så snabbt att de sällan transporteras insuspension men främst genom att studsas och släpas längs botten.
b. mindre korn kan hållas i suspension av tur-
bulent vatten rörelse., En gång, nivån på turbulens,
och vanligtvis sjunker vattenhastigheten, börjar de också
för att bosätta sig på havsbotten.
C. transportmekanismer
1. Floder-de flesta terrigenous sediment (85%) transporterasi havet av floder, även om mängden sediment som bärs av olikare varierar enormt.
a., Mängden sediment som transporteras beror till stor del
på topografi och klimat.
1) klimat styr den relativa betydelsen av
fysisk kontra kemisk vittring, och
typer av vegetation närvarande. Det styr också
mängden vatten som är tillgängligt för att transportera
sediment.
b., Vid den aktuella tiden i jordens historia, på grund av
retreating glaciärer och den resulterande stigande havsnivån
de flesta floder levererar sitt sediment till flodmynningar där
det är ofta fångat. Men under tider med låg
havsnivå står, stora volymer av sediment är de-
lever till kontinentala marginaler.
2. Is-nästan 10% av terrigenösa sediment ärtransporteras till havet i is.,
a. Ice bergs gör arbetet och processen kallas
is forsränning.
1) Dessa typer av sediment är dåligt sorterade
(dvs visar mycket variation i kornstorlek)
och partiklarna är vinkel.
2) i andra europeiska miljöer fysiska
processer kan sortera sediment enligt grainsize.,
detta är mycket typiskt för stränder där kontinuerlig våg
action sorterar sediment i olika storleksfraktioner likgiltiga delar av stranden.Vågenergi jämnar också och rundarytor av korn genom nötning och genom att bryta av grova kanter.
3. Vind — lite mindre än 3% av terrigenoussediment transporteras till djuphavet som vindblåst (aeolian ) damm, men i vissa delar av djuphavet domineras sedimentet av sådant terrigenoussediment.,
a. speciellt i torra områden (30oN och 30oSlatitude)
med ihållande vindmönster (handelsvindar) är aeoliskt damm viktigt.
1) Arabien, österrikarna och Nordafrika är impor-
tant källor till sådant damm.
2) den höga atmosfäriska cirkulationen (Jet
ström) är också viktig för att transportera detta
damm och påverka dess distribution., (Partiklar
< 10 mikron).
4. Biologisk forsränning
a. Kelp in hold-fast
b. djur som sväljer sediment
5. Transport från havsyta till havsbotten
a. de flesta av de terrigenösa partiklarna som kommer fram till havsytan avsedd att bli havsbotten sediment är mycket finkorniga., Skeletten av marina organismeransvariga för biogena sediment är också mestadels mycket små i size.As ett resultat bör dessa partiklar ta månader eller till och med år att bosätta siggenom vattenkolonnen till djuphavsgolvet.Under den långa tid som krävs för att sjunka kan havsströmmar förväntas omfördela partiklarna över hughe-områdena i havet. Det resulterande mönstret av sedimentfördelning på se-golvet börvara föga likhet med mönstret av sedimentpartiklar som levereras till ellerproduceras i ytvatten., Men precis tvärtom är sant, uppdelningen; mönster av sediment på havsbotten liknar nära mönster av distribution av partiklar på sesurface.
1)Aeoliskt stoft hittas nedvind av torra områden.
2) biogena sedimentpartiklar tenderar att förekomma på
havsbotten direkt under de områden där
de bidragande organismerna finns i stora
siffror.,
b. BIOPACKAGING ansvarar för denna korrespondens
filtermatare äter små partiklar och paket
dem in i deras avföring. Dessa fekala pellets är
tillräckligt stora för att sjunka mycket snabbare till
havsbotten., Studierhar visat att nästan
de coccoliter som jag nämnde tidigare levererades
till havsbotten förpackade i fekala pellets.
6. Grumlighet strömmar — inte alla terrigenösa sediment som når havsbotten sjunker från havsytan. Stora mängder sediment bärs längsbotten i grumlig suspension av undervattenslaviner som kallas grumliga strömmar.
a., Föreställ dig att titta upp och såg ett moln av lera, sand och grus som är hundratals meter höga movingtoward du på 55 km/tim (>30 miles / tim).Ingen har någonsin faktiskt sett en
större grumlighet nuvarande, men det finns gott om bevis för att de inträffar.
b. i November 1929 inträffade en stor jordbävning
utanför Grand Banks of Newfoundland, Kanada.,
flera undervattenskablar som förbinder Europa och
Nordamerika korsar detta område. Vid tidpunkten för skalvet
inträffade några kablar bröt omedelbart, och det var
antog att de hade skurits av skalvet.
ytterligare 23 kablar bröt under 12 timmar
efter skalvet. Var och en av dessa senare pauser var
progressivt djupare och längre bort från epicentret., Detta
mysterium löstes slutligen 1952 när oceanografer
hittade bevis som länkade de senare kabelbrytningarna till quake
via grumlighetsströmmar.
III. Sedimentkällor
A. redan talat om terrigenous eller landderivedsediments., De flesta oceanicsediment är av den här typen på grund av de svåra förhållandena på kontinenterna som utsätts för härjningar av temperatur och teater.
1. På grund av sin närhet till sedimentkällan har
kontinentala marginaler de tjockaste och snabbast ackumulerande högarna av terrigenoussediment.
2. Några mycket finkorniga terrigenösa sediment (leror)kan bäras av vind eller vatten i Havens avgrundsområden.,
3. De utgör cirka 20% av oceaniska sediment.
B. biogena sediment – sediment där kornen formas genom verkan av en levande organism. Skal, tester och andrahårda delar som utsöndras av organismer som faller till botten av havet ochlångsamt ackumuleras. När biogeniskakomponenten utgör mer än 30% av sedimentet är sedimentet kallat en ooze. Oozes består av de hårda delarna av olikaorganismer förekommer i det djupa havet., De är inte särskilt rikliga på de kontinentala marginalerna på grund av utspädning av Terri-venösa sediment. Oozes dominerar 62% av djupa havet.
C. Hydrogen sediment – sediment som bildas av kemiskprecipitation av komponenterna upplösta i havsvatten.
mycket mindre komponent.
1. Evaporiter = saltkristaller som bildas när havsvatten
avdunstar., Cancontribute till mycket tjocka högar av
sedimentära stenar i torra, grunda vatten marina
miljöer (dvs Persiska viken, Röda havet, Medelhavet
hav).
a. vid en tidpunkt var Medelhavet öknen
b. Halit, gips och kalcit (vitling)
2. Metallsulfidavlagringar vid mitten av havet.
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., Continental shelf sediment
1. Domineras av terrigenous input.
2. En stor del av det sediment som nådde hyllorna i tidernaav lägre havsnivåer ackumuleras nu i drunknade flodmynningssystem som kallas flodmynningar. Pamlico-Albemarle floder och ljud är exempel på estuarine-system.
3., På många ställen stora delar av hyllorna var
exponeras under tider av lägre havsnivåer och har,
därför beensubjected till andra än den normala
ubåt processer.
4. Biogena karbonatsediment dominerar i regioner
där terrigenous input (kiselsand, silt och
lera) är minimalsuch som central och Södra
Florida., Även inom 30 grader av ekvatorn
där korallrev är rikliga bidrar de
omfattande avlagringar av skräp till hyllsediment
och stränder. Även på några ställen alger
ackumuleras i stor utsträckning i mats fångstsediment
korn & bildar largedeposits av sediment.
B., Continental slope och rise sediment-igen mestadels terrigenoussediment transporteras från hyllan
1. De ökända grumliga avlagringar av storlek sorterade sand, siltoch lera. Snabba, sedimentbelastade massor av vatten från kontinentalsockeln vrålar ner ubåtar och sluttningar för att deponera tjocka ansamlingar av graderade sängar på kontinuerliga riser-ofta i form av alluviala fläktar.
C. djupa havsediment – här börjar vi se amuch större bidrag från biogena sediment.,
1. Faktum är att en av de två främsta bidragsgivarna till djupa oceansediment är testen av mikroorganismer som bosätter sig i botten av havet när organismerna som flyter i ytvattnet dör. När dessa tester utgör mer än 30% avsedimentet kallas det en ooze.
2. Biogena oozesackumulera mycket långsamt i det djupa havet., Detta beror på att ytvattnet i centrala oceaner är mycket fattiga i näringsämnena (mestadels landbaserade), såsom kväve och phosporus, som krävs av ytvattenvarelserna. Därför är dessa vatten bebodda av endastsmå populationer som bidrar mycket långsamt till utvecklingen av deepocean sediment ackumulering. Även ivissa områden av oceanerna testas dessa organismer igen innan de når botten. I dessa regioner domineras sedimenten av abyssala leror.
3., Det finns två huvudtyper avozes-kiselhaltig och kalkhaltig.
a. kiselhaltig – dvs SiO2 oozes består av
tester av flytande(planktoniska) organismer som
extrahera kiseldioxid från havsvatten för att göra demhårda
delar. De mestabundant av dessa är diatoms
(växter) och radiolarians (djur).,
1)ingenstans i haven fälls kiseldioxid ut
spontant utan inblandning av en organism.
därför är tendensen för kiseldioxid att lösa upp
överallt förekommer det i oceanerna., Så, de enda
regioner i vilkaktiga ooz är rikliga finns i
regioner där nutrientsupply är så stor att
diatom ochradiolära tester ackumuleras snabbare än
theseawater kan återupplösa dem efter döden.
dessa regioner ligger längs ekvatorn i centrala
Stilla havet och i höga breddgrader nära 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 varma tropiska ytan
vatten caco3does inte lätt upplösas.
men i colderdeeper waters närvaron
av increasedamunts of CO2 in the water
förbättrar upplösningen av CaCO3causing
uppdelningen av kalkhaltiga tester. – herr talman!,
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
kommer att se när vi pratar om distributionen av
vattenmassor i de djupa oceanerna, deeperwater
massorna bildas vid ytan i kalla klimat vid höga
breddgrader och sjunka mot botten där de
förblir för de flesta av deras bostad i oceanerna.
så, vid höga breddgrader CaCO3 löser atall vatten
djup., 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., Därför kommer kalkhaltiga oozes att vara
hittades endast på djup mindre än 4-5 kilometer.
där botten av havet är deeperthan 4-5
kilometer kalkhaltig tester kommer inte att ackumuleras.
kalkhaltiga oozes finns därför främst på
de oceaniska åsarna och platåerna.
4. Den andra stora bidragsgivaren till djupa oceaniska sediment är clayminerals., De så kallade abyssala eller pelagiska leror är extremt finkorniga partiklar som har kvar i upphängning för stora avstånd från kontinenterna.
5. Två andra komponenter i djupa Havssediment ärmycket mindre men kan en dag vara kommersiellt mycket viktigt.
a. Mangannoduler och metallsulfidavlagringar
6. Allmän distribution av djupa Havssediment
a., Ålder och tjocklek av sediment ökar bort från
åsar. Även farfrom åsarna är havet
närmare källor till terrigenösa sediment.
b. Terrigensediment dominerar på kontinenten
marginaler och i de högsta breddgraderna där istäcket
begränsar biologiskproduktivitet.
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 flesta sedimentprover hämtas från havsbotten frånett fartyg som flyter i det överliggande ytvattnet. Prover har samlats in från alla djup upp till tusentals offeet.
B. Mudder eller grab sampler prov ytan sediment
C. Corers prov en vertikal del av ytan sedimentenutan att snedvrida skiktning.,
Piston corers = Hämta Kärnor från djupare sediment
Box corers
Gravity corers
D. Drilling ships = högspecialiserade fartyg som kan behållamycket exakta positioner i djupt vatten utan att behöva förankra. Specialmotorer håller positionen. Kan borra i mycket djupt vatten och hämtaostörda kärnor med några kilometer tjocklek. GLOMAR CHALLENGERJOIDES UPPLÖSNING.,
Djuphavsborrningsprojektet (DSDP) var ett stort borrningsprojekt som USA genomförde för att undersöka sediment och stenar i de oceanska bassängerna och för att avslöja dess historia.