I. Introducción
A. Si alguna vez ha utilizado una tabla de calado en la escuela, entonces ha tenido las manos cubiertas con sedimentos marinos de las profundidades marinas; o debería decir, antiguos sedimentos marinos. La tiza se compone de innumerables partículas diminutas conocidas como cocolitos. Estas partículas se acumulan en el fondo del océano y pueden eventualmente consolidarse para formar la roca sedimentaria blanda llamada»tiza».
B. Las acumulaciones de sedimentos más gruesas del mundo se encuentran en los océanos. Todo menos el 8% de los sedimentos del mundo se encuentran en el océano en pilas de hasta 9 km de espesor. Las acumulaciones más gruesas se encuentran en las laderas continentales y subidas.
C. Estos sedimentos en los márgenes continentales se forman principalmente a partir de la intemperie y la erosión de rocas ígneas,sedimentarias y metamórficas expuestas en la superficie de la Tierra (TERRÍGENAS =LITÓGENAS). Las rocas que forman la corteza de la Tierra generalmente se forman en condiciones diferentes de aquellas en las que eventualmente pueden encontrarse después de la actividad tectónica y la construcción de montañas. Por lo tanto, tienden a descomponerse bajo estas nuevas condiciones para formar sedimentos que son estables en las condiciones de la superficie de la Tierra.
D. Pero otros sedimentos marinos se forman a partir de acumulaciones de restos de organismos marinos muertos(BIÓGENOS), de partículas extraterrestres (COSMÓGENAS) y de reacciones químicas que provocan que los sólidos se precipiten del agua de mar (HIDROGENADOS).
E. Además de su origen,los sedimentos también difieren en cuanto a textura (Textura: el tamaño, la forma y la clasificación de los granos en el sedimento), color y composición. También hablaremos de estos aspectos de los sedimentos marinos y terminaremos con una discusión sobre la distribución de sedimentos en el mar.
II. Transporte de Sedimentos
R. Todos los sedimentos terrígenos deben transportarse desde la tierra para depositarse en el océano y la mayoría de los sedimentos biogénicos son producidos por organismos que viven cerca de la superficie del mar y, por lo tanto, deben transportarse bajo tierra para llegar al fondo marino. Solo se pueden formar restos de organismos que habitan en el fondo y sedimentos hidrogenosos donde se depositan, e incluso éstos pueden ser transportados por corrientes de fondo. POR LO TANTO, EL TRANSPORTE DE SEDIMENTOS ES CRÍTICO PARA DETERMINAR EL TIPO DE SEDIMENTO QUE SE PRODUCE EN UNA ZONA EN PARTICULAR.
B. Efecto del tamaño de grano
1. La velocidad y la manera en que las partículas de sedimento se transportan al mar, y la velocidad a la que se vinculan al fondo marino está controlada por su tamaño, por lo que es importante clasificar los sedimentos de acuerdo con el tamaño del grano de partículas. También el tamaño de partícula nos dice algo sobre cuánta energía fue necesaria para transportar esa partícula y,por lo tanto, nos dice algo sobre el entorno en el que se transportó y depositó la partícula. AGUA DE MOVIMIENTO RÁPIDO = ALTA ENERGÍA = PARTÍCULAS MÁS GRANDES.
a. El esquema más utilizado para clasificar los sedimentos según el tamaño de grano se muestra en la página
82 de sus libros de texto. Los granos de sedimentos varían de submicroscópicos (1/4000 mm) a tamaño de roca (>256 mm de diámetro).
b. Solo hablaremos de granos de grava, arena y barro
:
1) Grava > 2 mm
2) Arena 1/16 mm< X < 2 mm
3) Barro < 1/16 mm
4) Granos más grandes que el tamaño de la arena se encuentran a lo largo de
algunas costas rocosas de alta energía, pero las otras categorías de tamaño
son mucho más abundantes.
2. En general, las partículas grandes se unen más rápido que las pequeñas.
a. Las partículas realmente grandes, como la grava grande, se hunden tan rápidamente que rara vez se transportan en suspensión, sino principalmente al rebotar y arrastrarse por el fondo.
b. Los granos más pequeños se pueden mantener en suspensión mediante tur –
movimiento de agua bulente. Una vez que el nivel de turbulencia,
y generalmente la velocidad del agua disminuye, también comienzan
a asentarse en el fondo del mar.
C. mecanismos de Transporte
1. Ríos-La mayor parte de los sedimentos terrígenos (85%) son transportados al mar por ríos, aunque la cantidad de sedimentos transportados por diferentes ríos varía enormemente.
a. La cantidad de sedimentos transportados depende en gran medida
de la topografía y el clima.
1) El clima controla la importancia relativa de
la intemperie física versus química, y los tipos de vegetación presentes en
. También controla
la cantidad de agua disponible para transportar el sedimento
.
b. En el momento actual de la historia de la Tierra, debido a los glaciares en retroceso
y el aumento resultante del nivel del mar
, la mayoría de los ríos entregan sus sedimentos a estuarios donde
a menudo está atrapado. Sin embargo, en épocas de bajadas
del nivel del mar, enormes volúmenes de sedimentos se dispersan en los márgenes continentales.
2. Hielo-Casi el 10% de los sedimentos terrígenos se transportan al océano en hielo.
a. Los bergs de hielo hacen el trabajo y el proceso se llama
rafting en hielo.
1) Estos tipos de sedimentos están mal clasificados
(es decir, muestran una gran variación en el tamaño de grano)
y las partículas son angulares.
2) En otros entornos oceanográficos, los procesos físicos
pueden clasificar los sedimentos según el tamaño del grano.
Esto es muy típico de las playas en las que la acción de onda continua
clasifica los sedimentos en fracciones de diferentes tamaños en diferentes regiones de la playa.La energía de las olas también suaviza y redondea las superficies de los granos por abrasión y desprendimiento de bordes ásperos.
3. Viento: Un poco menos del 3% de los sedimentos de terrigenous se transportan a las profundidades marinas en forma de polvo eólico, sin embargo, en algunas partes de las profundidades, el sedimento está dominado por tales sedimentos de terrigenous.
a. Especialmente en regiones secas (30 On y 30oslatitud)
con patrones de viento persistentes (Vientos alisios), el polvo eólico es importante.
1) Arabia, Austria y el Norte de África son importantes fuentes de este polvo
.
2) La circulación atmosférica a gran altitud (Chorro
Corriente) también es importante para transportar este polvo
e influir en su distribución. (Partículas
< 10 micras).
4. Rafting biológico
a. Algas marinas en espera
b. Animales que tragan sedimentos
5. Transporte de la superficie del mar al fondo del mar
a. La mayoría de las partículas terrígenas que llegan a la superficie del mar destinadas a convertirse en sedimentos del fondo marino son de grano muy fino. Los esqueletos de organismos marinos responsables de sedimentos biogénicos también son en su mayoría muy pequeños en size.As como resultado, estas partículas deberían tardar meses o incluso años en asentarse a través de la columna de agua hasta el fondo marino profundo.Durante el largo período de tiempo necesario para el hundimiento, cabía esperar que las corrientes oceánicas redistribuyeran las partes sobre grandes áreas del mar. El patrón resultante de la distribución de sedimentos en el suelo del se debería tener poco parecido con el patrón de partículas de sedimentos entregadas o producidas en aguas superficiales. Sin embargo, todo lo contrario es cierto, la dist;los patrones de distribución de sedimentos en el fondo marino se asemejan mucho a los patrones de distribución de partículas en el sesuperficie.
1)El polvo eólico se encuentra a sotavento de las regiones áridas.
2) Las partículas de sedimentos biogénicos tienden a aparecer en
el fondo marino directamente debajo de las áreas donde los organismos contribuyentes
se encuentran en grandes números
.
b. BIOPACKAGING es el responsable de esta correspondencia
los filtradores de ingerir pequeñas partículas, paquete
en sus heces. Estos pellets fecales son
lo suficientemente grandes como para hundirse mucho más rápidamente en el suelo marino
. Los estudios han demostrado que virtualmente
los cocolitos que mencioné antes fueron entregados
al fondo del mar envasados en pellets fecales.
6. Corrientes de turbidez Not No todos los sedimentos terrígenos que llegan al fondo del mar se hunden desde la superficie del mar. Enormes cantidades de sedimento son transportadas a lo largo del fondo en suspensión turbia por avalanchas submarinas conocidas como corrientes turbias.
una. Imagine mirar hacia arriba y ver una nube de barro, arena y grava a cientos de metros de altura que se mueve hacia usted a 55 km/h (>30 mph).Nadie ha visto nunca una corriente de turbidez mayor
, pero hay amplia evidencia de que ocurren.
b. En noviembre de 1929, un gran terremoto ocurrió
fuera de los Grandes Bancos de Terranova, Canadá.
Varios cables telegráficos submarinos que unen Europa y
América del Norte cruzan esta área. En el momento en que ocurrió el terremoto
, unos cables se rompieron de inmediato, y fue
suponiendo que habían sido cortados por el terremoto. Sin embargo,
23 cables adicionales se rompieron durante las 12 horas
después del terremoto. Cada una de estas rupturas posteriores fue
progresivamente más profundo y más lejos del epicentro. Este misterio de
se resolvió finalmente en 1952, cuando oceanógrafos
encontraron pruebas que vinculaban las últimas roturas de cables con el terremoto
a través de corrientes de turbidez.
III. Fuentes de Sedimentos
R. Ya se ha hablado de sedimentos terrígenos o derivados de la tierra. La mayoría de los sedimentos oceánicos son de este tipo debido a las severas condiciones que se encuentran en los continentes expuestos a los estragos de la temperatura y la atmósfera.
1. Debido a su proximidad a la fuente de sedimentos, los márgenes continentales
tienen las pilas de sedimentos terrígenos más gruesas y de acumulación más rápida.
2. Algunos sedimentos terrígenos de grano muy fino (arcillas)pueden ser transportados por el viento o el agua a las regiones abisales de los océanos.
3. Constituyen alrededor del 20% de los sedimentos oceánicos.
B. Sedimentos biogénicos-Sedimentos en los que los granos son formados por la acción de un organismo vivo. Conchas, pruebas y otras partes duras secretadas por organismos que caen al fondo del océano y se acumulan lentamente. Cuando el componente biológico constituye más del 30% del sedimento, el sedimento se denomina supuración. En las profundidades del océano se producen exudaciones compuestas de las partes duras de diversos organismos. No son muy abundantes en los márgenes continentales debido a la dilución por sedimentos terrígenos. Los rezumantes dominan el 62% de las profundidades del océano.
C. Sedimentos hidrogenosos: sedimentos formados por la compresión química de los componentes disueltos en el agua de mar.
Componente muy secundario.
1. Evaporitas = cristales de sal que se forman cuando el agua de mar
se evapora. Puede contribuir a pilas muy gruesas de rocas sedimentarias
en ambientes marinos áridos de aguas poco profundas
(p. ej., Golfo Pérsico, Mar Rojo, Mediterráneo
Mar).
a. En un momento dado, el Mar Mediterráneo era un desierto
b. Halita, yeso y calcita (merlán)
2. Depósitos de sulfuro metálico en puentes oceánicos medios.
3. Nódulos de manganeso que un día pueden minarse para Cr,
Mn, etc.
4. Fosforitos
5. Algunos minerales de arcilla alrededor de las crestas del océano medio.
D. Sedimentos de origen cosmógeno – extraterrestre.
Muy, muy leve por restos de meteoritos.
IV. Distribución de sedimentos
A. Sedimentos de la plataforma continental
1. Dominada por la entrada de tierra.
2. Gran parte del sedimento que llegaba a los estantes en tiempos de niveles más bajos del mar se está acumulando en sistemas fluviales ahogados llamados estuarios. Los ríos y sonidos Pamlico – Albemarle son ejemplos de sistemas de estuarios.
3. En muchos lugares, grandes áreas de los estantes estaban expuestas
durante tiempos de niveles más bajos del mar y, por lo tanto, han sido sometidas a procesos submarinos distintos de los normales
.
4. Los sedimentos de carbonato biogénico predominan en las regiones
donde el aporte de tierra (arena de sílice, limo y arcilla
) es mínimo, como el centro y el sur
Florida. También dentro de los 30 grados del Ecuador
donde los arrecifes de coral son abundantes, contribuyen a
extensos depósitos de escombros a sedimentos de plataformas
y playas. También en algunos lugares, las algas
se acumulan ampliamente en esteras que atrapan sedimentos
granos & forman grandes depósitos de sedimentos.
B. Sedimentos del talud continental y de la elevación – también en su mayoría sedimentos de terrigenous transportados desde la plataforma
1. Los infames depósitos de turbidita de arena, limo y arcilla. Masas de agua cargadas de sedimentos que se mueven rápidamente desde la plataforma continental rugen por montones y pendientes submarinas para depositar gruesas acumulaciones de lechos graduales en los paisajes continentales,a menudo en forma de abanicos aluviales.
C. Sedimentos oceánicos profundos-Aquí comenzamos a ver una contribución mucho mayor de los sedimentos biogénicos.
1. De hecho, uno de los dos principales contribuyentes a los sedimentos oceánicos profundos son las pruebas de microorganismos que se asientan en el fondo del mar cuando mueren los organismos flotantes en las aguas superficiales. Cuando estas pruebas representan más del 30% del sedimento, se denomina supuración.
2. Los ooz biogénicos se acumulan muy lentamente en las profundidades del océano. Esto se debe a que las aguas superficiales de los océanos centrales son muy pobres en nutrientes (en su mayoría derivados de la tierra), como el nitrógeno y el fosforo, que requieren las criaturas marinas de la superficie. Por lo tanto, estas aguas solo están habitadas por pequeñas poblaciones que contribuyen muy lentamente al desarrollo de la acumulación de sedimentos oceánicos profundos. También en algunas regiones de los océanos, las pruebas de estos organismos se vuelven a resolver antes de que lleguen al fondo. En estas regiones, los sedimentos están dominados por arcillas abisales.
3. Hay dos tipos principales de alimentos: silíceos y calcáreos.
a.Los exudados silíceos, es decir, de SiO2, se componen de las pruebas
de organismos flotantes(planctónicos) que
extraen sílice del agua de mar para fabricar sus partes duras
. Las más abundantes son las diatomeas
(plantas) y los radiolarios (animales).
1)En ninguna parte de los océanos se precipita sílice
espontáneamente sin la intervención de un organismo.
Por lo tanto, la tendencia de la sílice es disolver
en todas partes en los océanos. Por lo tanto, las únicas regiones
en las que abundan los exudossilicosos se encuentran en
regiones donde el suministro de nutrientes es tan grande que
las pruebas de diatomeas y radiolarias se acumulan más rápido que
el agua del mar puede volver a disolverlas después de la muerte.
Estas regiones se encuentran a lo largo del Ecuador en el Pacífico central
y en latitudes altas cerca de la Antártida.
alta dilución por entrada de sedimentos terrígenos y ex –
cubierta de hielo densa en latitudes septentrionales inhibiendo
acumulación de exudado silíceo límite de alta productividad biológica
en latitudes septentrionales.
2) Domina alrededor del 14% de las profundidades del océano.
b. Polvos calcáreos-CaCO3 compuestos de los ensayos de organismos flotantes (planctónicos)
que extraen CaCO3
del agua de mar para fabricar sus partes duras.
Cocolitóforos (plantas) y foraminíferos (animales)
1) CaCO3 precipita espontáneamente en algunas regiones oceánicas
sin la intervención de un organismo
(MERLÁN). En superficies tropicales cálidas
las aguas CaCO3 no se disuelven fácilmente.
Sin embargo, en aguas más frías y más profundas, la presencia
de cantidades aumentadas de CO2 en el agua
mejora la disolución del CaCO3, lo que provoca
la ruptura de las pruebas de limpieza.
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)= Ca2 + (aq) + 2 HCO3-(aq)
El dióxido de carbono y el agua se combinan para formar
ácido carbónico que disuelve el CaCO3. Como veremos
cuando hablemos de la distribución de masas de agua
en los océanos profundos, las masas de agua escasa
se forman en la superficie en climas fríos a latitudes altas
y se hunden hacia el fondo, donde
permanecen la mayor parte de su residencia en los océanos.
Por lo tanto, en latitudes altas CaCO3 disuelve todas las profundidades de agua
. En latitudes más bajas, CaCO3 se disuelve en profundidades
en el océano, donde encuentra estas masas de agua ricas en CO2
. La profundidad por debajo de la cual los esqueletos calcáreos
se disuelven tan rápido como se acumulan se llama
PROFUNDIDAD DE COMPENSACIÓN DE CARBONATO DE CALCIO (CCD)
En latitudes cálidas, el CCD ocurre a 4-5
kilómetros. Por lo tanto, los rezumados calcáreos serán
que se encuentran solo a profundidades inferiores a 4-5 kilómetros.
Donde el fondo del océano es más profundo que 4-5
kilómetros, las pruebas calcáreas no se acumularán.
Los rezagos calcáreos, por lo tanto, se encuentran principalmente en
las crestas y mesetas oceánicas.
4. El otro contribuyente importante a los sedimentos oceánicos profundos son los minerales arcillosos. Las llamadas arcillas abisales o pelágicas son piezas de grano extremadamente fino que han permanecido en suspensión a grandes distancias de los continentes.
5. Otros dos componentes de los sedimentos de las profundidades oceánicas son muy pequeños, pero algún día pueden ser muy importantes desde el punto de vista comercial.
a. Nódulos de manganeso y depósitos de sulfuro metálico
6. Distribución general de sedimentos oceánicos profundos
a. La edad y el espesor del sedimento aumentan lejos de las crestas
. También lejos de las crestas, el océano está
más cerca de las fuentes de sedimentos terrígenos.
b. Los sedimentos terrígenos dominan en los márgenes continentales
y en las latitudes más altas donde la capa de hielo
restringe la productividad biológica.
c. Los exudados silíceos dominan en aguas altamente productivas
cerca del Ecuador en el Pacífico central y
al norte de la Antártida entre 50 y 65o S.
d. Los rezumantes de carbonato dominan en climas templados y
tropicales a profundidades de menos de 4-5 km.
e. Abisal arcillas dominan las regiones oceánicas más profundas.
A. La mayoría de las muestras de sedimento se extraen del fondo oceánico desde un buque que flota en las aguas superficiales superpuestas. Se han recogido muestras de todas las profundidades hasta miles de ejemplares.
B. Las dragas o los muestreadores de agarre toman muestras de los sedimentos superficiales
C. Los extractores toman muestras de una sección vertical del sedimento subsuperficial sin distorsionar la estratificación.
Núcleos de pistón = recuperar núcleos de sedimentos más profundos
Núcleos de caja
Núcleos de gravedad
D. Barcos de perforación = barcos altamente especializados que pueden mantener posiciones muy precisas en aguas profundas sin la necesidad de anclar. Los motores especiales mantienen su posición. Puede perforar en aguas muy profundas y recuperar núcleos enterrados de unos pocos kilómetros de espesor. RESOLUCIÓN GLOMAR CHALLENGERJOIDES.
El Proyecto de Perforación en Alta Mar (DSDP) fue un importante proyecto de perforación llevado a cabo por los Estados Unidos para investigar los sedimentos y rocas de las cuencas oceánicas y descubrir su historia.