I. Wprowadzenie
A. Jeśli kiedykolwiek używałeś w szkole deski kalkowej, to miałeś ręce pokryte osadami morskimi z głębin morskich; a może powinienem powiedzieć, dawnymi osadami morskimi. Kreda składa się z niezliczonych drobnych cząstekznanych jako coccoliths. Cząstki te gromadzą się na dnie oceanu i mogą być konsolidowane, tworząc miękką skałę osadową zwaną”kredą”.
B. najgrubsze nagromadzenia osadów na świecie znajdują się w teoceanach. Wszystkie, z wyjątkiem 8% populacji świata, znajdują się w oceanie w stosach o grubości do 9 km. Najgrubsze akumulacji są na kontynentalnychslopy i rośnie.
C. osady te powstają głównie w wyniku wietrzenia i erozji skał magmowych, osadowych i metamorficznych odsłoniętych na powierzchni Ziemi (TERRIGENOUS =LITHOGENIC). Skały, które tworzą skorupę ziemską, zwykle tworzą się w innych warunkach niż te, w których mogą się znaleźć po aktywności tektonicznej i budowie gór. W związku z tym mają tendencję do rozpadu w tych nowych warunkach, tworząc stabilne warunki na powierzchni Ziemi.
D. Ale inne marinesediments tworzą się z nagromadzenia szczątków martwych organizmów morskich (biogennych), z cząstek pozaziemskich (KOSMOGENNYCH) i z reakcji chemicznych, które powodują wytrącanie się ciał stałych z wody morskiej (HYDROGENOWEJ).
E. Oprócz pochodzenia,osady różnią się również fakturą (teksturą – wielkością, kształtem i sortowaniem ziaren w osadzie), kolorem i składem. Omówimy również te aspekty osadów morskich, a na zakończenie omówimy dystrybucję osadów w morzu.
II. Transport osadów
A. wszystkie osady terrigeniczne muszą być transportowane z lądu, aby mogły zostać osadzone w oceanie, a większość osadów biogennych jest wytwarzana przez organizmy, które żyją w pobliżu powierzchni morza i dlatego muszą być podgotowane, aby dotrzeć do dna morskiego. W miejscu ich odkładania mogą powstawać jedynie pozostałości organizmów żyjących na dnie i wodorostów, a nawet te mogą być przenoszone przez prądy denne. DLATEGO TRANSPORT OSADÓW MA ZNACZENIE PRZY OKREŚLANIU RODZAJU OSADÓW WYSTĘPUJĄCYCH NA DANYM OBSZARZE.
B. wpływ wielkości ziarna
1. Szybkość i sposób, w jaki cząstki osadu są transportowane do morza, oraz szybkość, z jaką łączą się z dnem morza, jest kontrolowana przez ich wielkość, dlatego ważne jest, aby klasyfikować osady według wielkości cząstek. Również rozmiar cząstek mówi nam o tym, ile energii było potrzebne do przenoszenia tej cząstki, a zatem mówi nam coś o środowisku, w którym cząstka została przetransportowana i zdeponowana. SZYBKO PORUSZAJĄCA SIĘ WODA = WYSOKA ENERGIA = WIĘKSZE CZĄSTKI.
a. najczęściej stosowanym schematem klasyfikacji osadów według wielkości ziarna jest pokazany na str.
82 Twoich podręczników. Ziarna osadu różnią się od submikroskopii (1/4000mm) do wielkości głazów(>256 mm średnicy).
b. porozmawiamy tylko o żwirze, piasku i błocie
:
1) Żwirek >2mm
2) piasek 1/16 mm< X < 2mm
3) błoto < 1/16 mm
4) ziarna większe niż piasek występują wzdłuż
niektórych wysokoenergetycznych, skalistych wybrzeży, ale inne
kategorie wielkości są zdecydowanie bardziej obfite.
2. Ogólnie rzecz biorąc, duże particlessink szybciej niż małe.
a. naprawdę duże cząstki, takie jak duży żwir, opadają tak szybko, że rzadko są transportowane, ale głównie przez odbicie i przeciągnięcie wzdłuż dna.
b. mniejsze ziarna mogą być utrzymywane w zawiesinie przez TUR –
bulent water motion. Gdy poziom turbulencji,
i zwykle prędkość wody spada, one również zaczynają
osiadać na dnie morza.
C. mechanizmy transportowe
1. Rzeki-Większość osadów terrigenicznych (85%) jest transportowana do morza przez rzeki, chociaż ilość osadów przenoszonych przez różne rzeki jest bardzo zróżnicowana.
a. ilość transportowanych osadów zależy w dużej mierze od topografii i klimatu
.
1) klimat kontroluje względne znaczenie
fizycznego i chemicznego wietrzenia oraz
rodzajów roślinności. Kontroluje również
ilość wody dostępnej do transportu osadu
.
b. w obecnym czasie w historii Ziemi, ze względu na
cofające się lodowce i wynikający z tego wzrost poziomu morza
większość rzek dostarcza swoje osady do estuariów, gdzie
jest często uwięziona. Jednak w czasach niskiego
poziomu morza ogromne ilości osadów są de-
wątrobowane do marginesów kontynentalnych.
2. Lód-prawie 10% osadów terrigenicznych jest transportowanych do oceanu w lodzie.
a. Ice bergs wykonują pracę, a proces nazywa się
Ice-rafting.
1) te typy osadów są słabo posortowane
(tj. wykazują duże zróżnicowanie wielkości ziarna)
, a cząstki są kątowe.
2) w innych środowiskach oceanograficznych procesy fizyczne
mogą sortować osady według wielkości ziaren.
jest to bardzo typowe dla plaż, gdzie ciągła fala
akcja sortuje osady na frakcje różnej wielkości.Energia fali wygładza i zaokrągla powierzchnie ziaren poprzez ścieranie i zrywanie szorstkich krawędzi.
3. Wiatr-nieco mniej niż 3% terrigenoussediment jest transportowany do głębin morskich jako wiatr (aeolian) pyłu, jednak w niektórych częściach głębinowych osad jest zdominowany przez takie terrigenoussediment.
a. szczególnie w rejonach suchych (30oN i 30os)
z utrzymującymi się wzorami wiatru (pasaty) ważny jest pył eoliczny.
1) Arabia, Austrialia i Afryka Północna są impor –
tant źródła takiego pyłu.
2) cyrkulacja atmosferyczna na dużej wysokości (strumień odrzutowy
) jest również ważna w transportowaniu tego
pyłu i wpływaniu na jego dystrybucję. (Cząstki
< 10 mikronów).
4. Spływy biologiczne
a. wodorosty w hold-fast
b. Zwierzęta połykające osady
5. Transport od powierzchni morza do dna morza
a. większość cząstek terrigenicznych, które docierają do powierzchni morza, przeznaczonych do stania się osadami dna morskiego, jest bardzo drobnoziarnista. Szkielety organizmów morskich odpowiedzialnych za osady biogenne są również w większości bardzo małe w size.As w rezultacie cząstki te powinny zająć miesiące, a nawet lata, aby osiąść przez słup wody do głębokiego dna morskiego.W długim okresie czasu wymaganym do zatonięcia można oczekiwać, że prądy oceaniczne będą redystrybuować części na obszarach morskich. Powstający wzór rozkładu osadów na podłodze se powinien cechować się niewielkim podobieństwem do wzoru cząstek osadów dostarczanych do lub wytwarzanych w wodach powierzchniowych. Jednak wręcz przeciwnie, dist;wzory rybucji osadów na dnie morza bardzo przypominają patterns dystrybucji cząstek na powierzchni sezurface.
1)Pył Eoliczny znajduje się pod wiatrem suchych regionów.
2) cząstki osadów biogennych zwykle występują na
dnie morza bezpośrednio pod obszarami, w których
organizmy przyczyniające się znajdują się w dużych liczbach
.
B. BIOPACKAGING jest odpowiedzialny za tę korespondencję
podajniki filtracyjne przyjmują małe cząstki i pakują je
do kału. Te odchody są
wystarczająco duże, aby znacznie szybciej tonąć do
dna morskiego. Badania wykazały, że praktycznie
coccoliths, o których wspomniałem wcześniej, zostały dostarczone
na dno morskie pakowane w granulki kałowe.
6. Prądy zmętnienia-nie wszystkie osady terrigeniczne, które docierają do dna morskiego opadają z powierzchni morza. Ogromne ilości osadów są przenoszone wzdłuż rzeki w mętnym zawieszeniu przez podwodne lawiny znane jako mętności.
a. Wyobraź sobie, że patrzysz w górę i widzisz chmurę błota, piasku i żwiru o wysokości setek metrów poruszającą się z prędkością 55 km/h (>30 km / h).nikt nigdy nie widział
głównego prądu zmętnienia, ale istnieje wiele dowodów na to, że występują.
b. w listopadzie 1929 r., duże trzęsienie ziemi wystąpiło
w Grand Banks Nowej Fundlandii w Kanadzie.
kilka podmorskich kabli telegraficznych łączących Europę i
Amerykę Północną przecinają ten obszar. W czasie trzęsienia
wystąpił kilka kabli złamał natychmiast, i to było
zakłada się, że zostały one wycięte przez trzęsienie. Jednak
dodatkowe kable 23 pękły w ciągu 12 godzin
po trzęsieniu. Każdy z tych późniejszych przerw był
stopniowo głębiej i dalej od epicentrum. Ta
tajemnica została ostatecznie rozwiązana w 1952 roku, kiedy oceanografowie
znaleźli dowody łączące późniejsze przerwy kablowe z trzęsieniem
poprzez prądy mętności.
III. Źródła osadów
A. już mówił o terrigenous lub land-derivedsediments. Większość gatunków oceanicznych jest tego typu ze względu na ciężkie warunki panujące na kontynentach narażonych na spustoszenia temperatury i atmosfery.
1. Ze względu na bliskość źródła osadów
brzegi kontynentalne mają najgrubsze i najszybciej gromadzące się stosy terrigenoussediments.
2. Niektóre bardzo drobnoziarniste osady terrygeniczne (glinki)mogą być przenoszone przez wiatr lub wodę do obszarów oceanów abisycznych.
3. Stanowią około 20% osadów oceanicznych.
B. osady biogenne-osady, w których ziarna powstają w wyniku działania żywego organizmu. Muszle, testy i inne twarde części wydzielane przez organizmy, które spadają na dno oceanu i powoli się gromadzą. Gdy składnik biogeniczny stanowi więcej niż 30% osadu, osad nazywany jest śluzem. W głębokim oceanie występują wycieki złożone z twardych części różnychorganizmy. Nie są zbyt obfite na marginesach kontynentalnych z powodu rozrzedzania przez osady terrigeniczne. W 62% głębokich oceanów dominują mewy.
C. osady hydrogeniczne – osady powstałe w wyniku reakcji chemicznej składników rozpuszczonych w wodzie morskiej.
bardzo drobny element.
1. Parowniki =kryształy soli, które tworzą się, gdy woda morska
odparowuje. Cancontribute do bardzo grubych stosów
skał osadowych w suchych, płytkich wodach morskich
środowiskach (tj., Zatoka Perska, Morze Czerwone, Morze Śródziemne
Morze).
a. kiedyś Morze Śródziemne było pustynią
b. Halit, gips i kalcyt (witlinek)
2. Złoża siarczków metali na Oceanie środkowym.
3. Guzki manganu, które pewnego dnia mogą być wydobywane dla Cr,
Mn itp.
4. Fosforyty
5. Niektóre minerały gliniaste wokół grzbietów śródoceanicznych.
D. Kosmogeniczne – osady Pozaziemskie.
bardzo, bardzo drobne od szczątków meteorytowych.
IV. Rozmieszczenie osadów
A. osady szelfu kontynentalnego
1. Zdominowany przez wejście terrigenous.
2. Znaczna część osadów, które dotarły do półek w czasach niższych poziomów mórz, gromadzi się obecnie w systemach zatopionych rzek zwanych ujściami rzek. Rzeki Pamlico – Albemarle i dźwięki są przykładami systemów ujściowych.
3. W wielu miejscach duże obszary półek były
narażone w czasie niższych poziomów morza i,
w związku z tym, zostały poddane innym niż normalne
procesom podwodnym.
4. Osady węglanowe biogenne dominują w regionach
, gdzie wkład terrigeniczny (piasek krzemionkowy, muł i
gliny) jest minimalny, jak Środkowa i Południowa
Floryda. Również w obrębie 30 stopni równika
gdzie rafy koralowe są obfite, przyczyniają się
rozległe złoża gruzu do osadów półkowych
i plaż. Również w kilku miejscach glony
gromadzą się intensywnie w osadach matowych
ziarna & tworzą duże skupiska osadów.
B. osady na stoku kontynentalnym i wzniesieniach-ponownie głównie terrigenoussediments transportowane z półki
1. Niesławne złoża turbidytu o wielkości sortowanego piasku, mułu i gliny. Szybko poruszające się, obciążone osadami masy wody z szelfu kontynentalnego ryczą w dół submarinecanyons i stoków do osadzania grubych nagromadzeń stopniowanych łóżek na kontynentalnych-często w postaci wentylatorów aluwialnych.
C. Głębokie osady oceaniczne-tutaj zaczynamy dostrzegać duży wkład osadów biogennych.
1. W rzeczywistości jednym z dwóch głównych czynników przyczyniających się do głębin oceanicznych są badania mikroorganizmów, które osiadają na dnie morza, gdy organizmy pływające w wodach powierzchniowych umierają. Gdy badania te stanowią więcej niż 30% osadu, nazywa się to śluzem.
2. W głębokim oceanie bardzo powoli gromadzą się zanieczyszczenia biogenne. Dzieje się tak dlatego, że wody powierzchniowe oceanów centralnych są bardzo ubogie w składniki odżywcze (głównie pochodzące z lądu), takie jak azot i fosfor, które są wymagane przez morskie stworzenia powierzchniowe. Dlatego wody te są zamieszkane tylko przez małe populacje, które bardzo powoli przyczyniają się do rozwoju akumulacji osadów deepoceańskich. Również w niektórych rejonach oceanów testy tych organizmów zmieniają się, zanim dotrą do dna. W tych rejonach osady są zdominowane przez glinę abisyczną.
3. Istnieją dwa główne rodzaje osadów-krzemionkowy i wapienny.
a. Siliceous – tj. SiO2 oozes składają się z
testów pływających (planktonicznych) organizmów, które
wydobywają krzemionkę z wody morskiej, aby uzyskać ich części
. Najliczniejsze z nich to okrzemki
(Rośliny) i promienioleczniki (zwierzęta).
1)nigdzie w oceanach krzemionka nie wytrąca się
spontanicznie bez interwencji organizmu.
dlatego tendencja do rozpuszczania się krzemionki
wszędzie tam, gdzie występuje w oceanach. Tak więc, jedyne
regiony, w których obfite są silicoous oozes, to
regiony, w których zaopatrzenie żywieniowe jest tak duże, że
testy okrzemkowo-promieniotwórcze gromadzą się szybciej niż
woda może je ponownie rozluźnić po śmierci.
regiony te znajdują się wzdłuż równika w środkowym
Pacyfiku i na wysokich szerokościach geograficznych w pobliżu Antarktydy.
wysokie rozcieńczenie przez wejście osadu terrigenicznego i ex-
rozciągliwa pokrywa lodowa na północnych szerokościach geograficznych hamująca
wysoka wydajność biologiczna ogranicza gromadzenie się śluzu krzemionkowego
na północnych szerokościach geograficznych.
2) dominują około 14% głębokich oceanów.
B. Cacousoozes-CaCO3 powstały w wyniku badań
organizmów pływających (planktonicznych), które wydobywają CaCO3
z wody morskiej w celu wytworzenia ich twardych części.
Kokolitofory (Rośliny) i otwornice (zwierzęta)
1) CaCO3 wytrąca się spontanicznie w niektórych
regionach oceanicznych bez interwencji organizmu
(witlinek). W ciepłych tropikalnych powierzchniach
wody CaCO3 nie rozpuszczają się łatwo.
jednak w zimniejszych wodach głębszych obecność
zwiększonej ilości CO2 w wodzie
wzmaga rozpuszczanie CaCO3, powodując
rozpad prób próbnych.
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)= Ca2+ (aq) + 2 HCO3 – (aq)
dwutlenek węgla i woda łączą się tworząc
kwas węglowy, który rozpuszcza CaCO3. Ponieważ
zobaczymy, kiedy mówimy o rozkładzie
mas wody w głębokich oceanach, masy deeperwater
formują się na powierzchni w zimnym klimacie na wysokich
szerokościach geograficznych i opadają w kierunku dna, gdzie
pozostają przez większość swojej rezydencji w oceanach.
Tak więc, na wysokich szerokościach geograficznych CaCO3 rozpuszcza się na wszystkich głębokościach wody
. Na niższych szerokościach geograficznych CaCO3 rozpuszcza się na głębokościach
w oceanie, gdzie napotyka te bogate w CO2 masy wody
. Głębokość, poniżej której wapienne
szkielety rozpuszczają się tak szybko, jak się gromadzą, wynosi
głębokość kompensacji węglanu wapnia (CCD)
w ciepłych szerokościach geograficznych CCD występuje na 4-5
kilometrów. W związku z tym wycieki wapienne będą
znajdować się tylko na głębokościach mniejszych niż 4-5 kilometrów.
gdzie dno oceanu jest deeperthan 4-5
kilometry
wycieki wapienne znajdują się głównie na
grzbietach oceanicznych i płaskowyżach.
4. Innym głównym czynnikiem przyczyniającym się do głębokich osadów oceanicznych są clayminerales. Tak zwane glinki absysalne lub pelagiczne są bardzo drobnoziarnistymi cząstkami, które pozostały w zawieszeniu na duże odległości od kontynentów.
5. Dwa inne składniki głębokich osadów oceanicznych są bardzo niewielkie, ale pewnego dnia mogą być bardzo ważne komercyjnie.
a. guzki manganu i osady siarczków metali
6. Ogólne rozmieszczenie osadów głębinowych
a. wiek i grubość osadu wzrasta od
grzbietów. Również daleko od grzbietów ocean jest
bliżej źródeł osadów terrigenicznych.
b. osady Terrigeniczne dominują na marginesach kontynentalnych
oraz na najwyższych szerokościach geograficznych, gdzie pokrywa lodowa
ogranicza biologiczną produktywność.
c. W wysoko wydajnych
wodach w pobliżu równika w Środkowym Pacyfiku i
na północ od Antarktydy pomiędzy 50 a 65o S.
d.w klimacie umiarkowanym i
tropikalnym na głębokości mniejszej niż 4-5 km dominują mączki węglanowe.
e. glinki Abisalne dominują w głębszych regionach oceanicznych.
A. większość próbek osadów pobierana jest z dna oceanu ze statku pływającego w wodach powierzchniowych. Próbki zostały pobrane ze wszystkich głębokości do tysięcy.
B. Pogłębiarki lub urządzenia do pobierania próbek pobierają próbki osadów powierzchniowych
C. Corers pobierają próbki pionowego odcinka osadu podpowierzchniowego bez zniekształcania warstw.
korki tłokowe = odzyskiwanie rdzeni z głębszych osadów
korki skrzynkowe
korki grawitacyjne
D. statki wiertnicze = wysoko wyspecjalizowane statki, które mogą utrzymywać bardzo precyzyjne pozycje na głębokiej wodzie bez konieczności kotwiczenia. Silniki specjalne utrzymać pozycję. Może wiercić w bardzo głębokiej wodzie i pobieraćodwiercone rdzenie o grubości kilku kilometrów. GLOMAR CHALLENGERJOIDES RESOLUTION.
projekt Deep Sea Drilling Project (Dsdp) był głównym projektem wiertniczym podjętym przez USA w celu zbadania osadów i skał dorzeczy oceanu i odkrycia ich historii.