I. Introducere
A. Dacă ați folosit vreodată achalkboard în școală, atunci ați avut mâinile acoperite cu sedimente marine din marea adâncă; sau ar trebui să spun, fostele sedimente marine. Creta este alcătuită din nenumărate particule minusculecunoscut sub numele de coccolite. Aceste particule se acumulează pe fundul oceanului și pot fi consolidate în mod constant pentru a forma roca sedimentară moale numită”cretă”.
B. Cele mai groase acumulări de sedimente din lume se află în oceane. Toate, cu excepția a 8% din sedimentul lumiisedimentul se află în ocean în grămezi de până la 9 km grosime. Cea mai groasă acumulare se află pe continentalpante și creșteri.
C. aceste sedimente de pe marginile continentale se formează în cea mai mare parte din intemperii și eroziunea rocilor magmatice,sedimentare și metamorfice expuse la suprafața Pământului (terigene =LITOGENE). Rocile care alcătuiesc scoarța Pământului se formează de obicei lacondiții diferite decât cele la care se pot găsi în cele din urmă după activitatea tectonică și construcția montană. Prin urmare, ele tind să se descompună în aceste noi Condiții pentru a se formasedimente care sunt stabile la condițiile suprafeței Pământului.
D. Dar alte edimente marine se formează din acumulări ale rămășițelor organismelor marine moarte(biogene), din particule extraterestre (COSMOGENE) și din reacții chimice care determină precipitarea solidelor din apa de mare (HIDROGENOASĂ).
E. Pe lângă originea lor,sedimentele diferă și în ceea ce privește textura (textura – dimensiunea, forma și sortarea boabelor din sediment), culoarea și compoziția. Vom vorbi, de asemenea, despreaceste aspecte ale sedimentelor marine și vom termina cu o discuție despredistribuția sedimentelor în mare.
ii. transportul sedimentelor
A. toate sedimentele terigene trebuie transportate de pe uscat pentru a fi depozitate în ocean și majoritatea sedimentelor biogene sunt produse de organisme care trăiesc în apropierea suprafeței mării și, prin urmare, trebuie să fie supuse transportului pentru a ajunge la fundul mării. Numai rămășițe de organisme care locuiesc în fund și hidrogenosedimente pot fi formate acolo unde sunt depozitate și chiar acestea pot fi transportate de curenții de jos. PRIN URMARE, TRANSPORTUL SEDIMENTELOR ESTECRITIC ÎN DETERMINAREA TIPULUI DE SEDIMENT CARE APARE ÎNTR-O ANUMITĂ ZONĂ.
B. efectul mărimii granulelor
1. Rata și modul în care particulele de sedimente sunt transportate în mare și rata la care acestea se scufundă pe fundul mării este controlată de mărimea lor, deci este important să se clasifice sedimentele în funcție de particuledimensiunea creierului. De asemenea,dimensiunea particulelor ne spune ceva despre câtă energie era necesară pentru a transporta acea particulă și, prin urmare, ne spune ceva despre mediul în care a fost transportată și depusă particula. APĂ CU MIȘCARE RAPIDĂ = ENERGIE RIDICATĂ = PARTICULE MAI MARI.
a. schema cea mai frecvent utilizată pentru clasificarea sedimentelor în funcție de mărimea granulelor este afișatăpe p.
82 din manualele dvs. Boabele de sedimente variază de la submicroscopic (1/4000mm) la dimensiunea bolovanului(>256 mm în diametru).
b. vom vorbi doar despre pietriș, nisip și noroi de dimensiuni
boabe:
1) pietriș > 2mm
2) nisip 1/16 mm< X < 2mm
3) noroi < 1/16 mm
4) granulele mai mari decât dimensiunea nisipului apar de-a lungul
unor coaste stâncoase cu energie ridicată, dar celelalte categorii de dimensiuni
sunt cu mult mai abundente.
2. În general, particule maricink mai repede decât cele mici.
a. particule foarte mari, cum ar fi pietrișul mare, se scufundă atât de rapid încât sunt rareori transportate insuspensie, dar în principal prin a fi returnate și târâte de-a lungul fundului.
b. boabele mai mici pot fi ținute în suspensie prin tur-
bulent water motion. Odată, nivelul turbulențelor,
și, de obicei, viteza apei scade, și ele încep
să se așeze pe fundul mării.
C. mecanisme de Transport
1. Râuri-cele mai multe sedimente terigene (85%) sunt transportatela mare de râuri, deși cantitatea de sedimente transportate de diferiterâuri variază enorm.
a. Cantitatea de sedimente transportate depinde în mare măsură
de topografie și climă.
1) clima controlează importanța relativă a
fizice versus chimice intemperii, și
tipuri de vegetație prezente. De asemenea, controlează
cantitatea de apă disponibilă pentru transportul sedimentului
.
b. în momentul actual din istoria Pământului, datorită ghețarilor în retragere
și a nivelului mării în creștere rezultată
majoritatea râurilor își livrează sedimentele în estuare unde
este adesea prins. Cu toate acestea, în perioadele de nivel scăzut al nivelului mării
, volume uriașe de sedimente sunt de-
livrate la marginile continentale.
2. Gheață – aproape 10% din sedimentele terigene sunttransportate în ocean în gheață.
a. Ice bergs face munca și procesul se numește
ice-rafting.
1) aceste tipuri de sedimente sunt slab sortate
(adică prezintă o mulțime de variații în mărimea granulelor)
și particulele sunt unghiulare.
2) în alte medii oceanografice procesele fizice
pot sorta sedimentele în funcție de dimensiunea granulelor.
acest lucru este foarte tipic pentru plajele în care valul continuu
acțiunea sortează sedimentele în fracțiuni de dimensiuni diferite, indiferent de regiunile plajei.Energia valurilor netezește și rotunjeștesuprafețe de boabe prin abraziune și prin ruperea marginilor aspre.
3. Vânt-un pic mai puțin de 3% din terrigenoussediment este transportat la mare adâncime ca praf suflat de vânt (eolian), totuși în unele porțiuni ale mării adânci sedimentul este dominat de astfel de terrigenoussediment.
a. în special în regiunile uscate (30oN și 30oslatitudine)
cu modele de vânt persistente (vânturi comerciale) praful eolian este important.
1) Arabia, Austrialia și Africa de nord sunt surse importante de astfel de praf.
2) circulația atmosferică la mare altitudine (Jet
flux) este, de asemenea, importantă în transportul acestui praf
și influențarea distribuției acestuia. (Particule
< 10 microni).
4. Rafting biologic
a. alge în așteptare rapidă
b. animale care înghit sedimente
5. Transportul de la suprafața mării la fundul mării
a. majoritatea particulelor terigene care ajung la suprafața mării destinate să devină sedimente de pe fundul mării sunt cu granulație foarte fină. Scheletele organismelor marineresponsabile pentru sedimentele biogene sunt, de asemenea, în mare parte foarte mici în size.As ca urmare, aceste particule ar trebui să dureze luni sau chiar ani pentru a se stabiliprin coloana de apă până la fundul mării adânci.În perioada lungă de timp necesară scufundării, curenții oceanici ar putea fi de așteptat să redistribuie particulele peste zonele hughe ale mării. Modelul rezultat al distribuției sedimentelor pe podeaua se ar trebui să aibă o asemănare redusă cu modelul particulelor de sedimente livrate sau produse în apele de suprafață. Cu toate acestea, exact opusul este adevărat, dist;modelele de ribuție ale sedimentelor de pe fundul mării seamănă foarte multmodele de distribuție a particulelor la sesuprafață.
1)Praful eolian se găsește în direcția vântului regiunilor aride.
2) particulele de sedimente biogene tind să apară pe
fundul mării direct sub zonele în care
organismele care contribuie se găsesc în numere mari
.
B. BIOPACKAGING este responsabil pentru această corespondență
alimentatoarele filtrante ingerează particule mici și le împachetează
în fecale. Aceste pelete fecale sunt
suficient de mari pentru a se scufunda mult mai rapid la fundul mării
. Studiile au arătat că practic
coccolitele pe care le-am menționat anterior au fost livrate
pe fundul mării ambalate în pelete fecale.
6. Curenții de turbiditate – nu toate sedimentele terigene care ajung la fundul mării se scufundă de la suprafața mării. Cantități uriașe de sedimente sunt transportate de-a lungul fundului în suspensie turbidă de avalanșe subacvatice cunoscute sub numele de curenți turbizi.
a. Imaginați-vă că vă uitați în sus și vedeți un nor de noroi, nisip și pietriș de sute de metri înălțime care se deplasează la 55 km/h (>30 mph).nimeni nu a văzut vreodată un curent de turbiditate majoră
, dar există dovezi ample că acestea apar.
b. în noiembrie 1929, un cutremur mare a avut loc
în largul marilor bănci din Newfoundland, Canada.
mai multe cabluri telegrafice submarine care leagă Europa și
America de Nord traversează această zonă. La momentul cutremurului
a avut loc câteva cabluri rupt imediat, și a fost
presupus că au fost tăiate de cutremur. Cu toate acestea,
alte 23 de cabluri s-au rupt în timpul celor 12 ore
după cutremur. Fiecare dintre aceste pauze ulterioare a fost
progresiv mai adânc și mai departe de epicentru. Acest mister
a fost rezolvat în cele din urmă în 1952, când oceanografii
au găsit dovezi care leagă pauzele de cablu ulterioare de cutremurul
prin curenți de turbiditate.
III. Surse de sedimente
A. a vorbit deja despre terigene sau derivate din terensedimente. Majoritatea oceanicsediments sunt de acest tip din cauza conditionsencountered severe pe continentele expuse la ravagiile de temperatură și thatmosphere.
1. Datorită apropierii lor de sursa de sedimente, marginile continentale
au cele mai groase și mai rapide grămezi de sedimente terrigenoussediments.
2. Unele sedimente terigene cu granulație foarte fină (argile)pot fi transportate de vânt sau apă în regiunile abisale ale oceanelor.
3. Acestea reprezintă aproximativ 20% din sedimentele oceanice.
B. sedimente biogene – sedimente în care sunt boabeleformată prin acțiunea unui organism viu. Shells, teste și altelepărți dure secretate de organisme care cad pe fundul oceanului șise acumulează încet. Când biogeniccomponent reprezintă mai mult de 30% din sediment sedimentul estenumit o scurgere. Maluri compuse din părțile dure ale diferitelororganismele apar în oceanul adânc. Nu sunt foarte abundente pe marginile continentale datorită diluăriiprin sedimente terigene. Malurile domină 62% din oceanul adânc.
C. sedimente Hidrogene – sedimente formate prin substanțe chimiceprecipitarea componentelor dizolvate în apa de mare.
componentă foarte minoră.
1. Evaporite = cristale de sare care se formează atunci când apa de mare
se evaporă. Cancontribute la grămezi foarte groase de
roci sedimentare în aride, de mică adâncime marine
medii (adică., Golful Persic, Marea Roșie, Marea Mediterană
Mare).
a. la un moment dat Marea Mediterană a fostun deșert
B. Halit, gips și calcit (merlan)
2. Depozite de sulfură de Metal la mijlocul oceanelor.
3. Noduli de mangan care pot fi exploatați într-o zi pentru Cr,
Mn etc.
4. Fosforiți
5. Unele minerale argiloase în jurul crestelor din mijlocul oceanului.
D. sedimente Cosmogene – derivate extraterestru.
foarte, foarte minore din cauza resturilor meteoritice.
IV. Distribuția sedimentelor
A. sedimente din platoul Continental
1. Dominat de intrare terigene.
2. O mare parte din sedimentele care au ajuns pe rafturi în timp de niveluri mai scăzute ale mării se acumulează acum în sistemele de râuri înecate numite estuare. Râurile și sunetele Pamlico – Albemarle sunt exemple de sisteme estuare.
3. În multe locuri, zone mari ale rafturilor au fost
expuse în perioadele cu niveluri mai scăzute ale mării și au fost, prin urmare,
supuse altor procese submarine decât cele normale
.
4. Sedimentele carbonate biogene domină în regiunile
unde intrarea terigenă (nisip de siliciu, nămol și
argilă) este minimalăcum ar fi centrul și sudul
Florida. De asemenea, la 30 de grade de Ecuator
unde recifele de corali sunt abundente contribuie
depozite extinse de resturi la sedimentele de raft
și plaje. De asemenea, în câteva locuri algele
se acumulează extensiv în rogojini captând sedimente
boabe & formează depozite mari de sedimente.
B. pantă continentală și creștere sedimente – din nou cea mai mare parte terrigenoussediments transportate de pe raft
1. Depozitele turbidite infame de dimensiuni sortate nisip, nămolși lut. Masele de apă cu mișcare rapidă, încărcate cu sedimente, de pe platoul continental urlă pe submarine și pante pentru a depune acumulări groase de paturi clasificate pe creșterile continentale-adesea sub formă de ventilatoare aluvionare.
C. sedimente oceanice adânci – aici începem să vedem o contribuție mult mai mare din sedimentele biogene.
1. De fapt, unul dintre cei doi contribuitori principali la adâncurile oceanelor sunt testele microorganismelor care se așează pe fundul mării atunci când organismele care plutesc în apele de suprafață mor. Când aceste teste reprezintă mai mult de 30% din sedimentul se numește o scurgere.
2. Oozele biogenicese acumulează foarte încet în oceanul adânc. Acest lucru se datorează faptului că apele de suprafață ale oceanelor centralesunt foarte sărace în nutrienți (în mare parte derivați de pe uscat), cum ar fi azotul și fosforul, care sunt cerute de creaturile marine de suprafață. Prin urmare, aceste ape sunt locuite doar de populații mici care contribuie foarte lent la dezvoltarea acumulării de sedimente deepocean. De asemenea, înunele regiuni ale oceanelor testele acestor organisme se redizolvăînainte de a ajunge la fund. În aceste regiuni sedimentele sunt dominate de argile abisale.
3. Există două tipuri majore deooze – silicioase și calcaroase.
a. silicioase – adică SiO2 debordeaza sunt alcătuite din
teste de plutitoare (planctonice) organisme care
silice extract din apa de mare pentru a face lorhard
părți. Cele mai abundente dintre acestea sunt diatomeele
(plante) și radiolarienii (animale).
1)nicăieri în oceane nu se precipită silicea
spontan, fără intervenția unui organism.
prin urmare, tendința pentru silice este de a dizolva
oriunde apare în oceane. Așadar, singurele regiuni
în care sunt abundente scurgeri silice sunt în
regiuni în care aprovizionarea cu nutrienți este atât de mare încât
testele diatomice și radiolare se acumulează mai repede decât
aceste ape le pot redizolva după moarte.
aceste regiuni sunt de-a lungul ecuatorului în Pacificul central
și în latitudini mari în apropierea Antarcticii. Diluția ridicată
prin aportul de sedimente terigene și ex-
acoperirea de gheață tensivă în latitudinile nordice inhibând
productivitatea biologică ridicată limitează acumularea silicioasă
în latitudinile nordice.
2) domină aproximativ 14% din oceanul adânc.
b. Calcarousoozes-CaCO3 alcătuit din testele organismelor plutitoare (planctonice)
care extrag CaCO3
din apa de mare pentru a-și face părțile dure.
Cocolitofori (plante) și foraminifere (animale)
1) CaCO3 precipită spontanîn unele regiuni oceanice
fără intervenția unui organism
(merlan). În apele tropicale calde
Caco3nu se dizolvă ușor.
cu toate acestea, în apele mai reci, prezența
a unor cantități crescute de CO2 în apă
sporește dizolvarea Caco3cauzând
defalcarea testelor calcaroase.
CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2( g) = Ca2 +(aq) + 2 HCO3-(aq)
dioxidul de carbon și apa se combină pentru a forma
acid carbonic care dizolvă CaCO3. Pe măsură ce
vom vedea când vom vorbi despre distribuția maselor de apă
în oceanele adânci, masele de apă mai adâncă
se formează la suprafață în climă rece la latitudini înalte
și se scufundă spre fund unde
rămân pentru cea mai mare parte a reședinței lor în oceane.
deci, la latitudini mari CaCO3 se dizolvă latoate apele
adâncimi. La latitudini mai mici, CaCO3 se dizolvă laadâncimi
în ocean, unde întâlnește aceste mase de apă bogate în CO2
. Adâncimea sub care scheletele calcaroase
se dizolvă cât de repede se acumulează este
numită
adâncimea de compensare a calciului carbonat (CCD)
în latitudini calde, CCD are loc la 4-5
kilometri. Prin urmare, scurgerile calcaroase vor fi
găsite doar la adâncimi mai mici de 4-5 kilometri.
unde fundul oceanului este mai adâncdecât 4-5
kilometri testele calcaroase nu se vor acumula.
scurgerile calcaroase, prin urmare, se găsesc mai ales pe
crestele și platourile oceanice.
4. Celălalt contribuitor major la sedimentele oceanice adânci sunt argilele. Așa-numitele argile abisale sau pelagice sunt extrem de fineparticule care au rămas în suspensie pe distanțe mari de lacontinentele.
5. Alte două componente ale sedimentelor oceanice adânci sunt foarte minore, dar pot fi într-o zi foarte importante din punct de vedere comercial.
a. noduli de mangan și depozite de sulfură de Metal
6. Distribuția generală a sedimentelor oceanice adânci
a. Vârsta și grosimea sedimentului cresc departe de crestele
. De asemenea, departe de creste, oceanul este
mai aproape de sursele de sedimente terifiante.
B. sedimentele terigene domină pe marginile continentale
și în cele mai înalte latitudini unde acoperirea cu gheață
restricționează productivitatea biologică.
c. Oozele silicioase domină în apele extrem de productive
din apropierea ecuatorului din Pacificul central și
la nord de Antarctica între 50 și 65O S.
d. scurgerile de carbonat domină în climatele temperate și
tropicale la adâncimi mai mici de 4-5 km.
e.argilele abisale domină regiunile oceanice mai adânci.
A. majoritatea probelor de sedimente sunt preluate de pe fundul oceanuluio navă care plutește în apele de suprafață deasupra. Probele au fost colectate de la toate adâncimile până la mii offeet.
B. Dragele sau eșantioanele de prindere eșantionează sedimentele de suprafață
C. Corers eșantionează o secțiune verticală a sedimentului subteran fără a distorsiona stratificarea.
Piston corers = recuperați miezurile din sedimente mai adânci
Box corers
Gravity corers
D. nave de foraj = Nave foarte specializate care pot menține poziții foarte precise în apă adâncă fără a fi nevoie să ancoreze. Motoarele speciale mențin poziția. Se poate fora în apă foarte adâncă și se recupereazămiezuri deranjate de grosime de câțiva kilometri. GLOMAR CHALLENGER SE BUCURĂ DE REZOLUȚIE.
proiectul de foraj la mare adâncime (DSDP) a fost un proiect major de foraj întreprins de SUA pentru a investiga sedimentele și rocile bazinelor oceanice și pentru a descoperi istoria sa.