I. Inleiding
A. Als u ooit een kalkboard op school hebt gebruikt, hebt u uw handen bedekt met mariene sedimenten uit de diepzee; of moet ik zeggen, voormalige mariene sedimenten. Krijt bestaat uit talloze kleine deeltjes bekend als coccoliths. Deze deeltjes stapelen zich op op de oceaanbodem en kunnen worden geconsolideerd tot het zachte sedimentaire gesteente genaamd”krijt”.
B. De dikste sedimenten ter wereld bevinden zich in theoceanen. Op 8% Na ligt alles in de oceaan in stapels tot 9 km dik. De dikste accumulatie zijn op de continentalslopes en stijgingen.
C. Deze sedimenten op de continentale randen ontstaan voornamelijk door verwering en erosie van stollings -, sedimentaire en metamorfe gesteenten die aan het aardoppervlak worden blootgesteld (TERRISCH =LITHOGEEN). De rotsen die deel uitmaken van de aardkorst vormen meestal onder verschillende omstandigheden dan die waar ze zich uiteindelijk kunnen vinden na tektonische activiteit en bergbouw. Daarom hebben ze de neiging om onder deze nieuwe omstandigheden uiteen te vallen om sediments te vormen die stabiel zijn bij de omstandigheden op het aardoppervlak.
D. Maar andere zeezedimenten ontstaan uit opeenhoping van de resten van dode mariene organismen(biogeen), uit buitenaardse deeltjes (KOSMOGEEN) en uit chemische reacties die vaste stoffen uit zeewater (hydrogeen) doen neerslaan.
E. Naast hun oorsprong verschillen sedimenten ook qua textuur (textuur – de grootte, vorm en sortering van korrels in het sediment), kleur en samenstelling. We zullen ook deze aspecten van mariene sedimenten bespreken en eindigen met een bespreking van de verdeling van sedimenten in de zee.
II. sedimenttransport
A. alle terrestrische sedimenten moeten van het land worden getransporteerd om in de oceaan te worden afgezet en de meeste biogene sedimenten worden geproduceerd door organismen die in de buurt van het zeeoppervlak leven en derhalve onder het vervoer moeten worden gebracht om de zeebodem te bereiken. Alleen resten van bodemorganismen en hydrogeenoussedimenten mogen worden gevormd waar zij worden afgezet, en zelfs deze kunnen worden getransporteerd door bodemstromingen. DAAROM IS HET SEDIMENTTRANSPORT KRITISCH BIJ HET BEPALEN VAN HET TYPE SEDIMENT DAT IN EEN BEPAALD GEBIED VOORKOMT.
B. Effect van de korrelgrootte
1. De snelheid en de manier waarop sedimentdeeltjes naar de zee worden getransporteerd, en de snelheid waarmee ze naar de zeebodem gaan, wordt bepaald door hun grootte, dus het is belangrijk om sedimenten te classificeren op basis van de grootte van de deeltjes. Ook deeltjesgrootte vertelt ons iets over hoeveel energie nodig was om dat deeltje te dragen en,daarom, vertelt ons iets over de omgeving waarin het deeltje wastransported en gedeponeerd. SNEL BEWEGEND WATER = HOGE ENERGIE = GROTERE DEELTJES.
a. het meest gebruikte schema voor het classificeren van sedimenten naar korrelgrootte is shownon p.
82 van uw leerboeken. Sedimentkorrels variëren van submicroscopisch (1 / 4000mm) tot boulder-sized(>256 mm in diameter).
b. we zullen alleen praten over grind, zand en modder – formaat
korrels:
1) Grind >2 mm
2) Zand 1/16 mm< X < 2 mm
3) slib < 1/16 mm
4) korrels groter dan zandgrootte komen voor langs
enkele energierijke rotskusten, maar de andere
grootteklassen komen veel meer voor.
2. In het algemeen, grote particlessink sneller dan kleine.
A. zeer grote deeltjes zoals grote grind zinken zo snel dat ze zelden in suspensie worden getransporteerd, maar voornamelijk door stuitert en over de bodem gesleept te worden.
B. kleinere korrels kunnen in suspensie worden gehouden door Tur –
bulent waterbeweging. Eenmaal het turbulentieniveau
en gewoonlijk de watersnelheid daalt, beginnen ook zij
zich op de zeebodem te vestigen.
C. Vervoersmechanismen
1. Rivieren – het meest inheemse sediment (85%) wordt door rivieren naar de zee getransporteerd, hoewel de hoeveelheid sediment die door verschillende rivieren wordt vervoerd enorm varieert.
a.de getransporteerde hoeveelheid sediment is grotendeels
afhankelijk van de topografie en het klimaat.
1) klimaat bepaalt het relatieve belang van
fysische versus chemische verwering,en de aanwezige vegetatietypen
. Het controleert ook
de hoeveelheid water die beschikbaar is voor het transport van het sediment
.
b. op dit moment in de geschiedenis van de aarde, als gevolg van
terugtrekkende gletsjers en de daaruit voortvloeiende stijging van de zeespiegel
leveren de meeste rivieren hun sediment af aan estuaria waar
het vaak gevangen zit. In tijden van lage zeespiegelstand
worden echter enorme hoeveelheden sediment Gede-
naar de continentale rand gebracht.
2. Ijs-bijna 10% van de inheemse sedimenten worden in ijs naar de oceaan getransporteerd.
a. ijsbergen doen het werk en het proces wordt
ice-rafting genoemd.
1) deze sedimenten zijn slecht gesorteerd
(d.w.z. ze vertonen veel variatie in korrelgrootte)
en de deeltjes zijn hoekig.
2) in andere oceanografische omgevingen kunnen fysische
processen sedimenten sorteren volgens korrelgrootte.
dit is zeer typerend voor stranden waar continue golven
sediment sorteren in verschillende groottefracties onverschillige gebieden van het strand.Golfenergie egaliseert en rondt de oppervlakken van korrels ook af door schuren en door het afbreken van ruwe randen.
3. Wind-iets minder dan 3% van de terrigenoussediment wordt getransporteerd naar de diepzee als windgeblazen (Eolische ) stof, hoewelin sommige delen van de diepzee het sediment wordt gedomineerd door dergelijke terrigenoussediment.
a. vooral in droge gebieden (30oN en 30oslavitude)
met aanhoudende windpatronen (passaatwinden) is Eolische stof belangrijk.
1) Arabië, Oostenrijk en Noord-Afrika zijn belangrijke bronnen van dergelijk stof.
2) de atmosferische circulatie op grote hoogte (Jet
stroom) is eveneens van belang voor het transport van dit
stof en voor het beïnvloeden van de verspreiding ervan. (Deeltjes
< 10 micron).
4. Biologisch rafting
a. Kelp in de hold-fast
B. dieren die sediment inslikken
5. Vervoer van het zeeoppervlak naar de zeebodem
a. De meeste van de inheemse deeltjes die aankomen op de zeebodem bestemd om te worden zeebodem sedimenten zijn zeer fijnkorrelig. De skeletten van mariene organismen die verantwoordelijk zijn voor biogene sedimenten zijn ook meestal zeer klein in size.As het zou maanden of zelfs jaren moeten duren om deze deeltjes door de waterkolom naar de diepzeebodem te brengen.Tijdens de lange tijd die nodig is om te zinken, kan worden verwacht dat de oceaanstromingen de deeltjes over de grote delen van de zee herverdelen. Het resulterende patroon van de sedimentverdeling op de se-vloer zou weinig gelijkenis moeten vertonen met het patroon van sedimentdeeltjes die worden geleverd aan of geproduceerd in oppervlaktewateren. Maar juist het tegenovergestelde is waar, de dist;ributie patronen van sedimenten op de zeebodem lijken sterk op de patronen van de verdeling van deeltjes aan de sesurface.
1)Eolische stof wordt gevonden downwind van droge gebieden.
2) biogene sedimentdeeltjes komen meestal voor op
de zeebodem direct onder de gebieden waar de
bijdragende organismen in grote aantallen
worden aangetroffen.
B. BIOPACKAGING is verantwoordelijk voor deze correspondentie
Filterinvoerers nemen kleine deeltjes in en verpakken deze in de ontlasting. Deze fecale pellets zijn
groot genoeg om veel sneller naar de
zeebodem te zinken. Uit studies is gebleken dat de eerder genoemde coccolieten in de zeebodem, verpakt in fecale pellets, nagenoeg
werden geleverd.
6. Troebelheidstromingen — niet alle terrestrische sedimenten die de zeebodem bereiken, zinken van het zeeoppervlak. Enorme hoeveelheden sediment worden in troebele suspensie over de bodem vervoerd door onderwater lawines die bekend staan als troebele stromen.
a. Stel je voor dat je omhoog kijkt en een wolk van modder, zand en grind ziet die honderden meters hoog naar je toe beweegt met een snelheid van 55 km/uur.niemand heeft ooit een grote troebelheidsstroom van
gezien, maar er is voldoende bewijs dat ze zich voordoen.
b.in November 1929 vond bij de Grand Banks van Newfoundland, Canada een grote aardbeving plaats
.
verschillende onderzeese telegraafkabels tussen Europa en
Noord-Amerika doorkruisen dit gebied. Op het moment dat de beving
plaatsvond, braken enkele kabels onmiddellijk en werd aangenomen dat ze door de beving waren doorgesneden. Echter,
23 extra kabels braken tijdens de 12 uur
na de aardbeving. Elk van deze latere breuken was
progressief dieper en verder van het epicentrum. Dit mysterie werd uiteindelijk opgelost in 1952 toen oceanografen
bewijs vonden dat de latere kabelbreuken met de aardbeving
via troebelheidstromingen verbonden waren.
III. Bronnen van Sediment
A. al gesproken over inheemse of land-afgeleide sedimenten. De meeste oceanische elementen zijn van dit type vanwege de ernstige omstandigheden op de continenten blootgesteld aan de verwoestingen van temperatuur en theatrale atmosfeer.
1. Door hun nabijheid tot de sedimentbron hebben de continentale randen van
de dikste en snelst ophopende hopen terrigoussedimenten.
2. Sommige zeer fijnkorrelige bodemsedimenten (klei) kunnen door wind of water naar de bodemgebieden van de oceanen worden vervoerd.
3. Ze vormen ongeveer 20% van de oceanische sedimenten.
B. biogene sedimenten-sedimenten waarin de korrels worden gevormd door de werking van een levend organisme. Schelpen, tests en andere harde delen afgescheiden door organismen die vallen op de bodem van de oceaan en langzaam accumuleren. Wanneer het biogeniccomponent meer dan 30% van het sediment uitmaakt, wordt het sediment een slijm genoemd. Slijm bestaat uit de harde delen vanverschillende organismen komen voor in de diepe oceaan. Ze zijn niet erg overvloedig op de continentale randen als gevolg van verdunning door terrisch sediment. Slijm overheerst 62% van de diepe oceaan.
C. Hydrogene sedimenten-sedimenten gevormd door chemische precipitatie van de componenten opgelost in zeewater.
zeer klein component.
1. Evaporieten =zoutkristallen die ontstaan wanneer zeewater
verdampt. Kan bijdragen tot zeer dikke stapels van
sedimentair gesteente in droge, ondiepe mariene
omgevingen (d.w.z., Perzische Golf, Rode Zee, Middellandse Zee
Zee).
a.ooit was de Middellandse Zee een woestijn
B. Haliet, gips en calciet (wijting)
2. Metaalsulfide afzettingen op mid-oceanridges.
3. Mangaanknobbels die op een dag kunnen worden ontgonnen voor Cr,
Mn, enz.
4. Fosforieten
5. Wat kleimineralen rond mid-oceanische richels.
D. Kosmogeen-buitenaards-afgeleide sedimenten.
zeer, zeer gering van meteorietschroot.
IV. Verspreiding van sedimenten
A. sedimenten van het continentaal plat
1. Gedomineerd door inheemse input.
2. Een groot deel van het sediment dat in tijden van lagere zeeniveaus de planken bereikte, hoopt zich nu op in verdrinkende riviersystemen die estuaria worden genoemd. De Pamlico-Albemarle rivieren en geluiden zijn voorbeelden van estuariene systemen.
3. Op veel plaatsen waren grote delen van de planken
blootgesteld in tijden van lagere zeeniveaus en zijn daarom
blootgesteld aan andere dan de normale
submarineprocessen.
4. Biogene carbonaatsedimenten domineren in regio ‘ s
waar de aanvoer van Terraria (kiezelzand, slib en
klei) minimaal is, zoals central and southern
Florida. Ook binnen 30 graden van de evenaar
waar koraalriffen overvloedig aanwezig zijn, dragen zij
bij aan uitgestrekte afzettingen van puin tot sedimenten
en stranden. Ook op enkele plaatsen accumuleren algen
zich uitgebreid in matten die sediment
korrels & vangen, en vormen grote afzettingen van sedimenten.
B. continentale helling en stijging sedimenten-opnieuw voornamelijk terrigenoussedimenten getransporteerd van het plat
1. De beruchte troebele afzettingen van zand, slib en klei. Snel bewegende, met sediment beladen watermassa ‘ s van het continentale plat brullen over submarinecanyons en hellingen om dikke ophopingen van gesorteerde bedden op continentalrises te deponeren-vaak in de vorm van alluviale ventilatoren.
C. diepe oceaansedimenten-hier beginnen we een veel grotere bijdrage van biogene sedimenten te zien.
1. Een van de twee belangrijkste bijdragers aan diepzeedimenten zijn de tests van micro-organismen die zich op de bodem van de zee vestigen wanneer de organismen die in het oppervlaktewater drijven sterven. Wanneer deze tests meer dan 30% van het sediment uitmaken, wordt het een slijm genoemd.
2. Biogene oozesaccumuleren heel langzaam in de diepe oceaan. Dit komt omdat de oppervlaktewateren van de Midden-oceanen zeer arm zijn aan de voedingsstoffen (meestal afkomstig van het land), zoals stikstof en phosporus, die nodig zijn voor de oppervlakte zeedieren. Daarom worden deze wateren bewoond door slechts kleine populaties die zeer langzaam bijdragen aan de ontwikkeling van de ophoping van het diepzeesediment. Ook in sommige gebieden van de oceanen lossen de tests van deze organismen op voordat ze de bodem bereiken. In deze regio ‘ s worden de sedimenten gedomineerd door abyssale klei.
3. Er zijn twee belangrijke types vanoozes-kiezelhoudend en kalkhoudend.
kiezelhoudend-d.w.z. SiO2-slijm bestaat uit de tests
van drijvende (planktonische) organismen die
silica uit zeewater halen om hun harde delen
te maken. De meest overvloedige hiervan zijn de diatomeeën
(planten) en de radiolarianen (dieren).
1)nergens in de oceanen stort silica spontaan
zonder tussenkomst van een organisme.
daarom is de neiging voor silica om
op te lossen overal waar het voorkomt in de oceanen. De enige
regio ’s waar er overvloedig slib aanwezig is, bevinden zich in
regio’ s waar het nutriëntenaanbod zo groot is dat
diatomeeënendiolaire tests sneller accumuleren dan
het zeewater kan ze na de dood opnieuw oplossen.
deze gebieden liggen langs de evenaar in het centrale deel van de Stille Oceaan (
) en op grote breedtegraden nabij Antarctica. De
hoge verdunning door terrisch sediment en ex –
intensieve ijsbedekking in noordelijke breedtegraden die
hoge biologische productiviteitsgrens kiezelhoudend slijm
accumulatie in noordelijke breedtegraden remmen.
2) domineren ongeveer 14% van de diepe oceaan.
b. Kalkhoudende zouten-CaCO3 bestaande uit de tests van drijvende (planktonische) organismen
die CaCO3
uit zeewater extraheren om hun harde delen te maken.
Coccolithoforen (planten) en foraminifera (dieren))
1) CaCO3 precipiteert spontaan in sommige oceaangebieden
zonder tussenkomst van een organisme
(wijting). In warme tropische wateren
Lost Caco3 niet gemakkelijk op.
echter, in koudwater verhoogt de aanwezigheid
van verhoogde hoeveelheden CO2 in het water
het oplossen van Caco3ca met behulp van
de afbraak van careous tests.
CaCO3 (s) + H2o (l) + CO2 (g) = Ca2+ (aq) + 2 HCO3-(aq)
koolstofdioxide en water vormen samen
koolzuur dat de CaCO3 oplost. Zoals we
zullen zien wanneer we het hebben over de verdeling van
watermassa ’s in de diepe oceanen, vormen de deeperwatermassa’ s
zich aan het oppervlak in koude klimaten op hoge
breedtegraden en zinken naar de bodem waar ze
het grootste deel van hun verblijf in de oceanen blijven.
op grote breedtegraden Lost CaCO3 op in al het water
diepten. Op lagere breedtegraden Lost CaCO3 op op diepte
in de oceaan waar het deze CO2-rijke
watermassa ‘ s tegenkomt. De diepte waaronder kalkhoudende
skeletten oplossen zo snel als ze zich ophopen is
de CALCIUMCARBONAATCOMPENSATIE diepte (CCD))
in warme breedtegraden komt de CCD voor op 4-5
kilometer. Daarom zal kalkhoudend slijm
alleen gevonden worden op een diepte van minder dan 4-5 kilometer.
wanneer de bodem van de oceaan kleiner is dan 4-5
kilometers kalkhoudende tests zullen niet accumuleren.
kalkhoudend slijm wordt daarom vooral aangetroffen op
de oceanische ruggen en plateaus.
4. De andere belangrijke bijdrage aan diepe oceanische sedimenten zijn kleimineralen. De zogenaamde abyssale of pelagische klei zijn uiterst fijnkorrelige deeltjes die over grote afstanden van de continenten in suspensie zijn gebleven.
5. Twee andere componenten van sedimenten in de diepe oceaan zijn zeer klein, maar kunnen op een dag commercieel zeer belangrijk zijn.
a. Mangaannodules en metaalsulfideafzettingen
6. Algemene verspreiding van diepzeesedimenten
A.de leeftijd en de dikte van het sediment nemen toe van
ribbels. Ook ver van de richels is de oceaan
dichter bij bronnen van terrestrische sedimenten.
B.terrestrische sedimenten domineren op de continentale marges
en op de hoogste breedtegraden waar ijsbedekking
de biologische productiviteit beperkt.
c. Kiezelhoudend slijm domineert in de zeer productieve wateren van
nabij de evenaar in de centrale Stille Oceaan en
ten noorden van Antarctica tussen 50 en 65o S.
Carbonaatslijm domineert in gematigde en
tropische klimaten op een diepte van minder dan 4-5 km.
e. abyssale klei domineren diepere oceanische gebieden.
A. De meeste sedimentmonsters worden uit de oceaanbodem gehaald van een schip dat in de bovenliggende oppervlaktewateren drijft. Monsters zijn verzameld van alle diepten tot duizenden offeet.
B. Dreggen of grijpers bemonsteren de oppervlaktesedimenten
C. Corers bemonsteren een verticale sectie van de ondergrondsedimenten zonder de gelaagdheid te vervormen.
Zuigerkernen = zuigerkernen ophalen uit dieper sediment
Boxkernen
Zwaartekrachtkernen
D. boorschepen = zeer gespecialiseerde schepen die zeer precieze posities in diep water kunnen behouden zonder te hoeven ankeren. Speciale motoren blijven in positie. Kan boren in zeer diep water en retrieveongestoorde kernen van een paar kilometer dikte. GLOMAR CHALLENGERJOIDES RESOLUTIE.
Het Deep Sea Drilling Project (DSDP) was een belangrijk boorproject van de VS om de sedimenten en gesteenten van theoceaanse bekkens te onderzoeken en de geschiedenis ervan bloot te leggen.