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 in teoceani. 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 (TERRIGENO =LITOGENO). 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. Trasporto di sedimenti
A. Tutti i sedimenti terrigeni devono essere trasportati dalla terra per essere depositati nell’oceano e la maggior parte dei sedimenti biogenici sono prodotti da organismi che vivono vicino alla superficie del mare e devono quindi essere sottoposti a trasporti per raggiungere il fondale marino. 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. Lo schema più comunemente usato per classificare i sedimenti in base alla dimensione del grano è mostratonon 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. Parleremo solo di ghiaia, sabbia e fango
grani:
1) Ghiaia >2mm
2) Sabbia 1/16 mm X 2mm
3) Fango 1/16 mm
4) Grani più grandi di sabbia di dimensioni si verificano lungo
alcuni di alta energia, le coste rocciose, ma l’altro
categorie di dimensione sono di gran lunga più abbondante.
2. In generale, grandi particelleincollare più velocemente di quelli piccoli.
a. Particelle molto grandi come la ghiaia di grandi dimensioni affondano così rapidamente che raramente vengono trasportate insospensione, ma principalmente per essere rimbalzate e trascinate 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 depositarsi 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) Il clima controlla l’importanza relativa di
agenti atmosferici fisici rispetto a quelli chimici e i
tipi di vegetazione presenti. 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 molta variazione nella dimensione del grano)
e le particelle sono angolari.
2) In altri ambienti oceanografici i processi fisici
possono ordinare i sedimenti in base alla granulometria.
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
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 ingoiano 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 marino 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 il contrario, il dist;i modelli di ribuzione dei sedimenti sul fondo marino assomigliano molto ai modelli di distribuzione delle particelle sulla sesuperficie.
1)La polvere eoliana si trova sottovento delle regioni aride.
2) Le particelle di sedimento biogenico tendono a verificarsi su
il fondale marino direttamente sotto le aree in cui gli
gli organismi contributori si trovano in grandi numeri
.
b. BIOPACKAGING è responsabile di questa corrispondenza
I filtratori ingeriscono piccole particelle e le imballano
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, in Canada.
Diversi cavi telegrafici sottomarini che collegano l’Europa e
il Nord America attraversano questa zona. Al momento del terremoto
si è verificato alcuni 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 terrigeno o di derivazionesedimenti. 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 le pile di terrigeni più spesse e più rapidamente accumulantisedimenti.
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 sonoformato 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
(cioè, Golfo Persico, Mar Rosso, Mediterraneo
Mare).
a. Un tempo il Mar Mediterraneo eraun deserto
b. Alite, gesso e calcite (merlano)
2. Depositi di solfuro di metallo a metà oceano.
3. Noduli di manganese che un giorno possono essere estratti per Cr,
Mn, ecc.
4. Fosforiti
5. Alcuni minerali argillosi intorno creste mid-ocean.
D. Cosmogenous – sedimenti extraterrestri derivati.
Molto, molto minore da detriti meteoritici.
IV. Distribuzione dei sedimenti
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
esposte durante periodi di livelli del mare più bassi e hanno,
quindi, essere sottoposte a processi sottomarini diversi dai normali
.
4. I sedimenti carbonatici biogenici dominano nelle regioni
dove l’input 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 alle spiagge. Anche in alcuni luoghi le alghe
si accumulano estesamente nelle stuoie che intrappolano i sedimenti
i grani & formano grandi depositi di sedimenti.
B. Pendio continentale e aumento sedimenti – 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.
a. Siliceous – i.e. SiO2 trasuda sono costituiti dai
test di organismi galleggianti (planctonici) che
estraggono la silice dall’acqua di mare per produrre le loro parti dure
. Il piùabbondante di questi sono le diatomee
(piante) e i radiolari (animali).
1)In nessun luogo negli oceani la silice precipita
spontaneamente senza l’intervento di un organismo.
Pertanto, la tendenza per la silice è quella di dissolversi
ovunque si presenti negli oceani. Quindi, le uniche
regioni in cui trasudano sostanze silicee sono abbondanti sono in
regioni in cui l’offerta nutritiva è così grande che
diatomee e test di radiazione si accumulano più velocemente di
theseawater può ridissolverli dopo la morte.
Queste regioni sono lungo l’Equatore nel Pacifico centrale
e alle alte latitudini vicino all’Antartide. L ‘
alta diluizione da ingresso di sedimenti terrigeni ed ex-
copertura di ghiaccio tensiva nelle latitudini settentrionali che inibisce l ‘
alta produttività biologica limita l ‘ accumulo di melma silicea
nelle latitudini settentrionali.
2) Dominano circa il 14% dell’oceano profondo.
b. Calcareousoozes-CaCO3 costituito dalle prove di
organismi galleggianti (planctonici) che estraggono CaCO3
dall’acqua di mare per rendere le loro parti dure.
Coccolitofori (piante) e foraminiferi (animali)
1) CaCO3 precipita spontaneamente in alcune regioni oceaniche
senza l’intervento di un organismo
(MERLANO). Nella calda superficie tropicale
acque caco3non si dissolve facilmente.
Tuttavia, nelle acque più fredde la presenza
di un aumento delle quantità di CO2 nell’acqua
aumenta la dissoluzione del caco3causando
la disgregazione dei test di concentrazione.
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)= Ca2+ (aq) + 2 HCO3-(aq)
L’anidride carbonica e l’acqua si combinano per formare
acido carbonicoche scioglie il CaCO3. Come noi
vedremo quando parliamosulla distribuzione di
masse d’acqua negli oceani profondi, le più profondeacqua
masse si formano in superficie in climi freddi ad alte
latitudini e affondano verso il fondo dove
rimangono per la maggior parte della loro residenza negli oceani.
Quindi, alle alte latitudini CaCO3 si dissolve atutta l’acqua
profondità. Alle latitudini più basse CaCO3 si dissolve aprofondità
nell’oceano dove incontra queste masse d’acqua ricche di CO2
. La profondità sotto la quale gli scheletri calcarei
si dissolvono tanto velocemente quanto si accumulano è
chiamata
LA PROFONDITÀ DI COMPENSAZIONE CALCIUMCARBONATE (CCD)
Nelle latitudini calde il CCD si verifica a 4-5
chilometri. Pertanto, trasuda calcarei saranno
trovati solo a profondità inferiori a 4-5 chilometri.
Dove il fondo dell’oceano è più profondodi 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 dei sedimenti aumentano a partire dalle creste
. Anche lontanodalle creste l’oceano è
più vicino alle fonti di sedimenti terrigeni.
b. I sedimenti terrigeni dominano sui margini continentali
e nelle latitudini più elevate dove la copertura di ghiaccio
limita la produttività biologica.
c. Trasuda silicei dominano in acque altamente produttive
vicino all’Equatorenel Pacifico centrale e
a nord dell’Antartide tra 50 e 65o S.
d. Trasuda carbonato dominano in climi temperati e
tropicali atdepths meno di 4-5 km.
e. Le argille abissali dominano le regioni oceaniche più profonde.
A. La maggior parte dei campioni di sedimenti vengono recuperati dal fondo oceanico da una nave che galleggia nelle acque superficiali sovrastanti. I campioni sono stati raccolti da tutte le profondità fino a migliaia offeet.
B. Draghe o campionatori di gru a benna campionano i sedimenti superficiali
C. I carotatori campionano una sezione verticale del sedimentosuperficiale senza distorcere la stratificazione.
Piston corers = recupera i nuclei dai sedimenti più profondi
Box corers
Gravity corers
D. Drilling ships = navi altamente specializzate in grado di mantenere posizioni molto 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.