I. Einführung
A. Wenn Sie jemals in der Schule achalkboard verwendet haben, dann haben Sie Ihre Hände mit Meeressedimenten bedecktaus der Tiefsee; oder sollte ich sagen, ehemalige Meeressedimente. Kreide besteht aus unzähligen winzigen Partikelnbekannt als Coccoliths. Diese Partikel reichern sich auf dem Meeresboden an und können zu einem weichen Sedimentgestein, der sogenannten“Kreide“, konsolidiert werden.
B. Die dicksten Sedimentansammlungen der Welt befinden sich in den Ozeanen., Bis auf 8% der Weltmeere befinden sich im Ozean in Haufen von bis zu 9 km Dicke. Die dicksten Ansammlungen sind auf dem Kontinentbereiche und Anstiege.
C. Diese Sedimente am Kontinentalrand entstehen meist durch Verwitterung und Erosion von magmatischen,sedimentären und metamorphen Gesteinen, die an der Erdoberfläche freigelegt sind (TERRIG =LITHOGEN). Die Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht, bilden sich normalerweise beiverschiedene Bedingungen als diejenigen, bei denen sie sich schließlich findennach tektonischer Aktivität und Gebirgsbildung., Daher neigen sie dazu, unter diesen neuen Bedingungen zu zerbrechensedimente, die unter Erdoberflächenbedingungen stabil sind.
D. Aber andere Marinesedimente bilden sich aus Ansammlungen der Überreste toter Meeresorganismen(BIOGEN), aus außerirdischen Partikeln (KOSMOGEN) und aus Chemischenreaktionen, die dazu führen, dass Feststoffe aus Meerwasser ausfallen (HYDROGEN). E. Neben ihrer Herkunft unterscheiden sich Sedimente auch in Bezug auf Textur (Textur – Größe,Form und Sortierung der Körner im Sediment), Farbe und Zusammensetzung., Wir werden auch überdiese Aspekte mariner Sedimente sprechen und mit einer Diskussion über Diedistribution von Sedimenten im Meer abschließen. II. Sedimenttransport A. Alle terrigenen Sedimente müssen vom Land aus transportiert werdenum im Ozean abgelagert zu werden, und die meisten biogenen Sedimente werden von Organismen produziert, die in der Nähe der Meeresoberfläche leben und muss daher undergotransport, um den Meeresboden zu erreichen. , Nur Reste von bodenbewohnenden Organismen und hydrogenen Ablagerungen können dort gebildet werden, wo sie abgelagert werden, und selbst diese können durch Bodenströme transportiert werden. DAHER IST DER SEDIMENTTRANSPORTKRITISCH BEI DER BESTIMMUNG DER ART DES SEDIMENTS, DAS IN EINEM BESTIMMTEN BEREICH AUFTRITT. B. Wirkung der Korngröße 1., Die Geschwindigkeit und Weise, mit der Sedimentpartikel ins Meer transportiert werden, und die Geschwindigkeit, mit der sie auf den Meeresboden sinken, wird durch ihre Größe gesteuert, daher ist es wichtig, Sedimente nach Partikelgrenzengröße zu klassifizieren. Auch die Teilchengröße sagt unsetwas darüber,wie viel Energie notwendig war, um dieses Teilchen zu tragen, und erzählt uns daher etwas über die Umgebung, in der das teilchentransportiert und abgelagert wurde. SCHNELL BEWEGENDES WASSER = HOHE ENERGIE = GRÖßERE PARTIKEL. a., Das am häufigsten verwendete Schema zur Klassifizierung von Sedimenten nach Korngröße ist shownon p. 82 Ihrer Lehrbücher. Sedimentkörner variieren von submikroskopisch (1 / 4000mm) bis bouldergroß(>256 mm Durchmesser).
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. Im Allgemeinen große Partikelsinken schneller als kleine. a. Wirklich große Partikel wie großer Kies sinken so schnell, dass sie selten insuspension transportiert werden, sondern hauptsächlich durch Prallen und Ziehen am Boden entlang. b. Kleinere Körner können durch tur- bulente Wasserbewegung in Suspension gehalten werden. , Sobald das Niveau der Turbulenzen, und normalerweise die Wassergeschwindigkeit sinkt, beginnen auch sie , sich auf dem Meeresboden niederzulassen. C. Transportmechanismen 1. Flüsse-Das meiste terrigene Sediment (85%) wird transportiertdurch Flüsse ins Meer, obwohl die Menge des Sediments, das von verschiedenen Treibern getragen wird, enorm variiert. a., Die Menge des transportierten Sediments hängt weitgehend von Topographie und Klima ab. 1) Klima steuert die relative Bedeutung von physikalische versus chemische Verwitterung, und die Arten von Vegetation vorhanden. Es steuert auch die Wassermenge, die für den Transport des – Sediments verfügbar ist. b., Zur aktuellen Zeit in der Erdgeschichte, aufgrund zurückziehenden Gletschern und dem daraus resultierenden steigenden Meeresspiegel liefern die meisten Flüsse ihr Sediment an Flussmündungen, wo Es wird oft gefangen. In Zeiten niedriger Meeresspiegelstände werden jedoch riesige Sedimentmengen de- an den Kontinentalrändern gelagert. 2. Eis-Fast 10% der terrigenen Sedimente sindtransportiert in den Ozean in Eis., a. Eisblöcke erledigen die Arbeit und der Prozess heißt Eis-Rafting. 1) Diese Arten von Sedimenten sind schlecht sortiert (dh es gibt viele Unterschiede in der Korngröße) und die Partikel sind eckig.
2) In anderen ozeanographischen Umgebungen können physikalische
Prozesse Sedimente nach Körnung sortieren.,
Dies ist sehr typisch für Strände, an denen kontinuierliche Wellen
Aktion sortiert Sedimente in Fraktionen unterschiedlicher Größe indifferente Regionen des Strandes.Wellenenergie glättet und rundet auch Thesurfaces von Körnern durch Abrieb und durch Abbrechen von rauen Kanten.
3. Wind – Etwas weniger als 3% des terrigenen Sediments werden als windgeblasener (äolischer ) Staub in die Tiefsee transportiert, in einigen Teilen der Tiefsee wird das Sediment jedoch von solchen terrigenen Sedimenten dominiert.,
a. Vor allem in trockenen regionen (30oN und 30slatitude)
mit persistenten wind muster (Passatwinde) äolischen staub ist wichtig.
– 1) – Arabien, Austrialia und Nordafrika sind wich-
tant Quellen wie Staub.
2) Die atmosphärische Zirkulation in großer Höhe (Jet
Stream) ist auch wichtig, um diesen
Staub zu transportieren und seine Verteilung zu beeinflussen., (Partikel
< 10 µm).
4. Biologisches Rafting
a. Seetang im Haltezustand
b. Tiere, die Sedimente verschlucken
5. Transport von der Meeresoberfläche zum Meeresboden
a. Die meisten terrigenen Partikel, die an der Meeresoberfläche ankommen und zu Meeresbodensedimenten werden sollen, sind sehr feinkörnig. , Die Skelette mariner Organismen, die für biogene Sedimente verantwortlich sind, sind ebenfalls meist sehr klein in size.As infolgedessen sollten diese Partikel Monate oder sogar Jahre dauern, um sich von der Wassersäule bis zum Tiefseeboden niederzulassen.Während der langen Zeit, die für den Untergang benötigt wird, könnte man erwarten, dass Meeresströmungen die Partikel über weite Gebiete des Meeres umverteilen. Das resultierende Muster der Sedimentverteilung auf dem Meeresboden sollte wenig Ähnlichkeit mit dem Muster der Sedimentpartikel aufweisen, die in Oberflächengewässern zugeführt oder produziert werden., Doch genau das Gegenteil ist der Fall: Die Verdünnungsmuster der Sedimente auf dem Meeresboden ähneln den Verteilungsmustern der Teilchen an der Oberfläche.
1)Äolischer Staub wird im Wind von trockenen Regionen gefunden.
2) Biogene Sedimentpartikel treten tendenziell auf
dem Meeresboden direkt unter den Bereichen auf, in denen die
die beitragenden Organismen in großen
Zahlen vorkommen.,
b. BIOPACKAGING ist für diese Korrespondenz verantwortlich
Filter-Feeder nehmen kleine Partikel auf und verpacken
sie in ihren Kot. Diese Fäkalpellets sind
groß genug, um viel schneller auf den
Meeresboden zu sinken., Studien haben gezeigt, dass praktisch
die Coccolithen, die ich zuvor erwähnt habe,
auf den in Fäkalkellets verpackten Meeresboden geliefert wurden.
6. Trübungsströmungen – Nicht alle terrigenen Sedimente, die den Meeresboden erreichen, sinken von der Meeresoberfläche. Riesige Mengen Sediment werden entlang derbottom in trübe Suspension durch Unterwasserlawinen, die als trübe Strömungen bekannt sind.
ein., Stellen Sie sich vor, Sie schauen nach oben und sehen eine Wolke aus Schlamm, Sand und Kies, die Hunderte Meter hoch ist und Sie mit 55 km/h bewegt (>30mph).Niemand hat jemals einen
großen Trübungsstrom gesehen, aber es gibt genügend Beweise dafür, dass sie auftreten.
b. Im November 1929 trat ein großes Erdbeben auf
vor den Grand Banks von Neufundland, Kanada. ,
Mehrere Unterwassertelegraphenkabel verbinden Europa und
Nordamerika durchqueren diesen Bereich. Zum Zeitpunkt des Bebens
traten sofort einige Kabel auf und es wurde
angenommen, dass sie durch das Beben unterbrochen worden waren. Allerdings
weitere 23 Kabel brachen während der 12 Stunden
nach dem Beben. Jede dieser späteren Pausen war
immer tiefer und weiter vom Epizentrum entfernt., Dieses
Rätsel wurde schließlich 1952 gelöst, als Ozeanographen
Beweise fanden, die die späteren Kabelbrüche mit dem Beben verknüpften
über Trübungsströme.
III. Sedimentquellen
A. Wir haben bereits über terrigene oder von Land abgeleitete Sedimente gesprochen. , Die Mehrheit der ozeanischen Sedimente sind dieser Art wegen der strengen Bedingungenauf den Kontinenten, die den Verwüstungen der Temperatur und der Atmosphäre ausgesetzt sind.
1. Aufgrund ihrer Nähe zur Sedimentquelle haben die
Kontinentalränder die dicksten und am schnellsten akkumulierenden Haufen terrigener Sedimente.
2. Einige sehr feinkörnige terrigene Sedimente (Tone)können durch Wind oder Wasser in die Abgründe der Ozeane getragen werden.,
3. Sie machen etwa 20% der ozeanischen Sedimente.
B. Biogene Sedimente – Sedimente, in denen die Körner areformed durch die Wirkung der einem lebenden Organismus. Muscheln, Tests und andereharte Teile, die von Organismen abgesondert werden, die auf den Grund des Ozeans fallen und sich langsam ansammeln. Wenn die biogene Komponente mehr als 30% des Sediments ausmacht, wird das Sediment als Sickerwasser bezeichnet. Sickert aus den harten Teilen verschiedener zusammengesetztorganismen treten im tiefen Ozean auf., Sie sind am Kontinentalrand aufgrund der Verdünnung durch terrigene Sedimente nicht sehr häufig. Sickern dominieren 62% der Tiefsee.
C. Hydrogene Sedimente – Sedimente, die durch Chemischepräzipitation der im Meerwasser gelösten Komponenten gebildet werden. Sehr kleine Komponente. 1. Verdampft =Salzkristalle, die sich bilden, wenn Meerwasser verdampft., Cancontribute to very thick piles of Sedimentgesteine in trockenen, seichten Meeresumgebungen Umgebungen (dh Persischer Golf, Rotes Meer, Mittelmeer Meer). a. Zu einer Zeit war das Mittelmeer Wüste b. Halit, Gips und Calcit (Wittling) 2. Metallsulfidablagerungen in der Mitte des Ozeans. 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., Kontinentalschelfsedimente
1. Dominiert von terrigenen Eingang. 2. Ein Großteil des Sediments, das in Zeiten des niedrigeren Meeresspiegels die Regale erreichte, sammelt sich jetzt in ertrinkenden Systemen an, die als Flussmündungen bezeichnet werden. Die Flüsse und Klänge von Pamlico – Albemarle sind Beispiele für Flussmündungssysteme. 3., An vielen Stellen wurden große Flächen der Regale in Zeiten niedrigerer Meeresspiegel freigelegt und haben daher auf andere als die normalen U-Boot-Prozesse projiziert.
4. Biogene Karbonatsedimente dominieren in Regionen
, in denen der terrigene Input (Quarzsand, Schlick und
Ton) minimal istsuch als zentral und südlich
Florida., Auch innerhalb von 30 Grad des Äquators
wo Korallenriffe reichlich vorhanden sind, tragen sie dazu bei
umfangreiche Ablagerungen von Ablagerungen in Regalsedimenten
und Stränden. Auch an einigen Stellen sammeln sich Algen
ausgiebig im Fangsediment an Körner & bilden largedeposits von Sedimenten.
B., Kontinentale Hang – und Anstiegssedimente-wieder meist Terrigenesedimente, die aus dem Regal transportiert werden
1. Die berüchtigten trüben Ablagerungen von Größe sortiert Sand, Schlickund Ton. Schnell bewegende, sedimentbeladene Wassermassen aus dem Festlandsockel brüllen U-Bootkanonen und Hänge hinunter, um dicke Ansammlungen von abgestuften Betten auf Kontinentalrisen abzulagern – oft in Form von Schwemmfächern.
C. Tiefseesedimente – Hier sehen wir einen viel größeren Beitrag von biogenen Sedimenten.,
1. In der Tat ist einer der beiden Hauptfaktoren für Tiefseedimente der Nachweis von Mikroorganismen, die sich auf dem Meeresgrund ansiedeln, wenn die in den Oberflächengewässern schwimmenden Organismen absterben. Wenn diese Tests mehr als 30% des Sediments ausmachen, wird es als Sickerwasser bezeichnet.
2. Biogene Oozesakkumulieren sehr langsam im tiefen Ozean., Dies liegt daran, dass die Oberflächengewässer der zentralen Ozeanesind sehr arm an Nährstoffen (meist Land abgeleitet), suchas Stickstoff und Phosporus, die von den Oberflächenmeerbewohnern benötigt werden. Daher werden diese Gewässer nur von kleinen Populationen bewohnt, die sehr langsam zur Entwicklung der Deepocean Sedimentansammlung beitragen. Auch in einigen Regionen der Ozeane lösen sich die Tests dieser Organismen wieder auf, bevor sie den Boden erreichen. In diesen Regionen werden die Sedimente von abgrundtiefen Tonen dominiert.
3., Es gibt zwei Haupttypen von quArzen – silikatisch und kalkhaltig.
a. Silikatisch – d.h. SiO2-Sioze bestehen aus den
Tests von schwimmenden(planktonischen) Organismen, die
Kieselsäure aus Meerwasser extrahieren, um ihr zu machenhard
Teile. Die reichlichsten davon sind die Kieselalgen
(Pflanzen) und die Radiolarier (Tiere).,
1)Nirgendwo in den Ozeanen fällt Kieselsäure ohne Eingreifen eines Organismus spontan aus
.
Daher besteht die Tendenz für Kieselsäure darin,
überall aufzulösen, wo es in den Ozeanen vorkommt., Die einzigen
– Regionen, in denen silikathaltige Sickersteine reichlich vorhanden sind, befinden sich in
– Regionen, in denen die Nährstoffversorgung so groß ist, dass
– Kieselalgen-und Radiolarientests schneller akkumulieren als
redissolve sie nach dem Tod. Diese Regionen befinden sich entlang des Äquators im zentralen Pazifik und in hohen Breiten in der Nähe der 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)., In warmen tropischen Oberflächen
Wasser CaCO3does nicht leicht auflösen. In kälteren Gewässern erhöht sich jedoch das Vorhandensein von erhöhter CO2-Mengen im Wasser verstärkt die Auflösung von CaCO3causing der Abbau von kalkhaltigen 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., Wie wir
sehen werden, wenn wir sprechenüber die Verteilung von
Wassermassen in den tiefen Ozeanen bilden sich die Tiefwasser
Massen an der Oberfläche in kalten Klimazonen bei hohen
Breiten und sinken nach unten wo sie
für den größten Teil ihres Wohnsitzes in den Ozeanen verbleiben.
So löst sich CaCO3 in hohen Breiten beiallem Wasser
Tiefen., 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., Daher werden kalkhaltige Sickersteine
nur in Tiefen von weniger als 4-5 Kilometern gefunden. Wo der Grund des Ozeans deeperthan ist, werden keine kalkhaltigen Tests akkumuliert.
Kalkablagerungen finden sich daher meist auf
den ozeanischen Graten und Hochebenen.
4. Der andere Hauptbeitrag zu tiefen ozeanischen Sedimenten sind Clayminerale., Die sogenannten abyssalen oder pelagischen Tone sind extrem feinkörnige Partikel, die für große Entfernungen von den Kontinenten in Suspension geblieben sind.
5. Zwei weitere Komponenten von Tiefseesedimenten sindsehr geringfügig, können aber eines Tages kommerziell sehr wichtig sein.
a. Manganknoten und Metallsulfidablagerungen 6. Allgemeine Verteilung der Sedimente in der Tiefsee a., Alter und Dicke des Sediments steigt weg von Grate. Auch weit von den Graten entfernt ist der Ozean näher an Quellen von terrigenen Sedimenten. b. Auf dem Kontinent dominieren terrigene Sedimente
Ränder und in den höchsten Breiten, in denen die Eisdecke
die biologische Produktion einschränkt.
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., Die meisten Sedimentproben werden vom Meeresboden von einem Schiff entnommen, das in den darüber liegenden Oberflächengewässern schwimmt. Proben wurden aus allen Tiefen bis zu Tausenden von Kilometern gesammelt.
B. Bagger oder Greifer proben die Oberflächensedimente
C. Corers proben einen vertikalen Abschnitt des Untergrundsedimentesohne die Schichtung zu verzerren.,
Kolbenkorrektur = Kerne aus tieferen Sedimenten abrufen Boxenkorrektur
Schwerkraftkorrektur
D. Bohrschiffe = hochspezialisierte Schiffe, die in tiefem Wasser sehr präzise Positionen halten können, ohne ankern zu müssen. Spezielle Motoren halten-position. Kann in sehr tiefem Wasser bohren und abrufenunstörte Kerne von einigen Kilometern Dicke. GLOMAR CHALLENGERJOIDES AUFLÖSUNG.,
Das Deep Sea Drilling Project (DSDP) war ein bedeutendes Bohrprojekt der USA, um die Sedimente und Gesteine der ozeanischen Becken zu untersuchen und ihre Geschichte aufzudecken.