Marine sedimenter Pre-lab

MARINE SEDIMENTSPre-Lab øvelse

brug nedenstående oplysninger til at besvare pre-lab spørgsmål.

denne information er vedtaget af materialer udviklet af Professor Alan Trujillo,Palomar College

havbunden er sammensat af basalt, der stammer fra midhavskanter. Havbunden er dog dækket på de fleste steder aflag af sediment. Sediment er nogenophobning af løst materiale. Eksempler er sand liggende på en strand, mudder ved bunden af en sø eller grus på en flodbund.,

Floderog gletsjere bærer store mængder sediment fra kontinenterne til havet.Ligeledes blæser vinden fine partikler fra land til hav. Organismer i overfladevand giver en kontinuerlig forsyning af skeletmateriale, der regner ned på havbunden.Andre sedimenter dannes på plads ved kemiske reaktioner. Typerne afsediment på havbunden bestemmes af faktorer som dens afstand fraland, Klima, Vandtemperatur, biologisk produktivitet og vanddybde.,

Becausemarine sedimenter samle under særlige betingelser, en forståelse afmoderne sediment distributioner, som hjælper os med at fortolke begivenheder i den geologiske fortid,især i de sidste 200 millioner år af Jordens historie (den maksimale ageof havbunden). Sedimentkernerer lange cylindre af sediment opdraget ved havbundboring.Oceanografer bruger disse kerner til at se på lagene af sediment, der harakkumuleret på havbunden over tid., Samlet afslører undersøgelser af kerner oplysninger om fortidens klima, sammensætning af atmosfæriske gasser, udvikling af dyre-og plantearter og bevægelse af overflade-og dybvandsstrømme.På grund af den store interesse for at forstå ændringer i Jordens atmosfærei dag er undersøgelsen af marine sedimenter et meget vigtigt forskningsområde inokeanografi.

klassificering af Marine sedimenter

vi klassificerer marine sedimenter efter deres kilde. De fire vigtigste typer af sedimenter er lithogene, biogene, hydrogenog kosmogene (tabel 1 nedenfor)., I dette laboratorium vil du primært undersøge litogene, biogene og hydrogenoussedimenter. Alle tre typer sedimenter vigtige af en række årsager. For eksempel kan litogene sedimenter fortælle os om at ændre platetektonisk aktivitet, såsom hævning af bjerge, hvilket øger mængdenaf sediment, som floder leverer til havet., Biogenoussediments kan fortælle os om de miljømæssige forhold i havet overfladevand;for eksempel, ændringer i overfladen havvand temperatur kan forårsage forskydninger i thetypes af planktoniske organismer, der ophobes på havbunden, fortæller osom kommer og går af istider. Hydrogenholdige sedimenter er økonomisk vigtige, hvilket giver stofferspænder fra saltet på bordet til forskellige metaller i din computer.

LithogenousSediment

Lithogenoussedimenter (lithos= rock, generare= to produce) er sedimenter afledt af erosion af klipper på kontinenterne., Se afsnittet “kilder” i tabel 1 (nedenfor) illustrerer de forskellige måder, hvorpå sedimenter fra kontinenterne kommer ind i havmiljøet. Floder ogglaciers leverer store mængder sediment de kontinentale hylder. Turbiditystrømme transporterer noget af dette materiale ned ubåd kløfter til thecontinental rise og videre på abyssal sletterne. Langs tektonisk aktive margener, uklarhedstrømme kan bære sedimenter i en grøft, hvor dissedimenter kan enten subducted eller accreted (tilføjet på) til den tilstødende plade.,

Et eksempel på lithogenous sediment: denne flod deliverssand og silt til havet, hvilket fremgår af de lyse farver i vandet ud over theriver munden. Fra Essentials of Oceanography, 11th Edition, Trujillo andThurman, © 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.

selvom de fleste lithogene sedimenter akkumuleres langskontinentale margener, kan vinden blæse små partikler (ler, silt og vulkankash, for eksempel) langt ud til havet., Dissedelene sætter sig langsomt gennem vandet og ophobes på havbunden.Disse små partikler ophobes meget langsomt, i gennemsnit satser 1 millimeter (0,04 tommer) per 1000 år, hvilket svarer til størrelsen af tykkelsen afen krone. Når disse små partikler bosætter sig i områder, hvor lidt andet materiale deponeres (normalt i dybhavsbassinerne langt fra land), danner de et sediment kaldet abyssal ler.

Tabel1., Klassificering af de fire hovedtyper af marine sedimenterviser sammensætning, kilder og vigtigste steder fundet. Fra Essentialsof Oceanography, 11. udgave, Trujillo og Thurman, 2014 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.

Biogenous Sediment

Biogenoussediments (bio = liv, generare = toproduce) sedimenter er lavet af skeletrester af en gang-levende organismer.,Disse hårde dele omfatter en lang række partikler,såsom skaller afmikroskopiske organismer (kaldet tests), koral fragmenter, søpindsvin pigge og stykker af bløddyr skaller.

den vigtigste type Biogen sediment kommer fra testene af encelledemikroskopiske alger og proto .oer, der lever i havets overfladevand. Når disse test udgør mere end 30% af partiklerne i sedimentet, kaldes sedimenterne en oser. Oser ermest rigelige under åbne havområder, hvor næringsstoffer er tilgængelige for at forbedreproduktiviteten., I disse områder ophobes oser med en gennemsnitlig hastighed på 1centimeter (0,4 tommer) pr 1000 år. Oser er generelt fraværende påkontinentale margener, hvor lithogene sedimenter dominerer.

To Typer af Oser

Der er to store typer af sive baseret på thecomposition af tests: calcareousooze er lavet af calciumcarbonat (CaCO3); kiselholdige sive er lavet af silica (SiO2 )eller opal (SiO2 .nH2O).

omkring 48% af alle Dyb-oceansediment er kalkholdig oser., Thissediment er sammensat af tests af insectivores kaldet foraminifers (eller “forams” for korte), og bittesmå alger kaldes coccolithophores,som producerer små plader kaldes coccoliths (Figur 1). Disse calcit-secernerende organismer er mest produktive i varmeoverfladevand, hvor havvand er mættet med calciumcarbonat.

dybere i havet forårsager ændringer i temperatur, tryk og vandkemi, at kalkholdige test opløses., På en bestemt dybde opløses testene hurtigere, end de ophobes, så kalkholdige oser dannes ikke under denne dybde; denne dybde kaldes calcitecompensationsdybden (CCD) (figur 2). Dybden af CCD varierer fra oneocean-bassinet til et andet, men forekommer i gennemsnit på cirka 4500 meter (2, 8 miles) under havets overflade. Resultatet er, at kalkholdige oser akkumuleres i områderover 4500 meter i midten og lave breddegrader, normalt på midten af oceanridges. Faktisk er der en stærk sammenhæng mellem placeringen afmid-ocean højder og fordelingen af kalkholdig oser., Da disse sedimenter er begravet, udsættes de for stigende tryk og varme, hvilket får den kalkholdige oser til at hærde til kridt.

Figur 2. Skematisk profilbillede af oceanet, der viser kalkitkompensationsdybden (CCD). Over CCD er calcit stabilog opløses ikke. Under CCD forårsager havforholdene calcit tilopløses hurtigt. Fra Essentials ofOceanography, 11. udgave, Trujillo og Thurman, 2014 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.,14% af alle dybhavssedimenter er kiselholdige oser. Siliceous oo .e er lavetfra test af en anden proto .o, radiolarians(eller “rads” for kort) og alger kaldet diatomer (figur 3). Disse organismer ermest rigelige i områder med høj produktivitet, som almindeligvis er forbundet med høje niveauer af næringsstoffer og koldt overfladevand. Silikone oser ertypisk fundet på dybhavsbunden, hvor kalkholdige oser er fraværende. To store zonesoner, hvor kiselholdige oser akkumuleres, er i polarregioner og under equatorialonen med Ækvatorial opvelling.,Hardened deposits of diatom-rich siliceous ooze and clay are referred to as diatomaceous earth, which is used in awide variety of industrial applications, including making filters, abrasives,and heat-resistant insulators.

Ikke alle silica fra kiselholdige mikroorganismer vind op assiliceous sive. I nogle tilfælde deponeres mindre mængder silica medkalkholdigt oser. Selv om den nøjagtige formationsmetode er uklar, under begravelsensiliceous materiale kombineres for at danne hårde afrundede klumper eller knuder kaldet chert knuder., For eksempel er de hvide klipper af Dover (England) lavet af kridt og indeholder også rigelige chert-knuder. Chert, amikrokrystallinsk form af silica, er så hårdt, at det ofte bruges som ahhetstone til at skærpe knive.

HydrogenousSediment

Hydrogenholdige sedimenter er skabt af kemiske reaktioneri havvand. Under særlige kemiske betingelser, opløste materialer i havvandpræcipitat (danner faste stoffer). Mangetyper af hydrogenholdige sedimenter har økonomisk værdi.,

Hydrogenoussedimenter omfatter evaporitter,hvilket betyder enhver form for sediment, der dannes ved fordampning af havvand. Efterhånden som havvand fordamper, kan de ioner, der forbliver bag, blive så koncentrerede, at de vil kombinere med hinanden for at danne krystaller, der udfælder. De to mest almindelige typer af fordamper er gips og halit. Gipser vandigt calciumsulfat (CaSO4 * 2H2O), og udvindes i hele verden for at gøre gødning, gips og cement. Haliteer natriumchlorid (NaCl), som er almindeligt tablesalt. Når du salt din mad, er duspise de fordampede rester af gamle havvand!,

mangan knuder eren anden type hydrogenholdigt sediment. De danner marmor-størrelse til tennis bold-størrelse klumper af jern og manganeseo .id, der ligger spredt over dybhavsbunden, hvor sedimentationsrater er særlig lave. Selvom de indeholder store mængder mangan, er dissenodler økonomisk vigtigste for deres kobolt, nikkel og krom.Deres dannelse er ikke godt forstået; men vi ved, at de danner somkoncentriske lag (som en løg), tilføjer lag af jern og mangan mineralerlangsomt over tid., Formationshastighederne er i størrelsesordenen 1 til 10millimeter (0,04 til 0,4 tommer) pr.

Figur 4. Mangan knuder, en typehydrogen sediment. Fra Essentials ofOceanography, 11. udgave, Trujillo og Thurman, 2014 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.

stranden sand i nogle tropiske områder er sammensat afen anden type hydrogenholdigt sediment kaldet oolitter (oo = æg, ite = sten)., Oliter er sandstore korn lavet af calciumcarbonat udfældet ud af havvand i varme, tropiske områder, såsom i Bahamas. Oolitter er nødt til at rulle frem og tilbage for at danne sig , så de dannes kun i lavvandede områder, hvor bølger forårsager bevægelse tilbage og tilbage på havbunden. Tilbage-og-tilbage-bevægelse får kornene til at samle lag efter lag, som en snebold, så hver oolit har en sfærisk form med en lagdelt, løglignende indre struktur.,

***

DescribingSediment Egenskaber

Figure5 viser en hypotetisk fordeling af sediment typesacross en passiv kontinental margin og tilstødende hav bassinet. Bemærk, at disse sedimenterfundet tæt på kontinentet langs kontinentalsoklen er kendt som neritiske sedimenter og er stort set litogene. Disse sedimenter, der findes yderligere fra kontinentet, er kendt som pelagicsedimenter og domineres ofte af biogenøse artikler.

Figure5., Skematisk billede af fordelingen af forskellige sedimenttyper over en idealiseret passiv margen og tilstødende havbassin. Bemærk detmed stigende afstand fra kontinentet, at kornstørrelsen af lithogene sedimenter falder. Fra Essentials ofOceanography af Trujillo og Thurman,. Pearson Prentice Hall, Inc.

Lithogenous sedimenter udviser karakteristika, der afspejler de processer, der er involveret i derestransport og deponering. Disse egenskaber beskrives som dissedimentets tekstur, som omfatterpartiklernes størrelse og form., For eksempel er kornstørrelse størrelsen af de enkelte partikler (tabel 2),mens afrunding beskriver hvordanvinklet i forhold til hvor glatte partiklerne er (Tabel 3).,>

Term

Size Designation

Example

Coarse-grained

Gravel

Greater than 2mm

Large rock fragments

Sand

0.,062‑2mm

Most beach sand

Silt

0.004‑0.062mm

Gritty; usually quartz

Fine-grained

Clay

Less than 0.,004mm

Mikroskopiske, fladskærms partikler

Tabel2. Litogene sediment kornstørrelser og almindelige eksempler.

Table3. Udtryk, der bruges til at beskrive afrundingen af sedimentkorn.

kornstørrelse og afrunding (setabellerne på den forrige side) kan begge angive energien i det miljø, hvor sedimentet akkumuleres. Med “energi i miljøet” mener vi evnen til vand, vind eller tyngdekraft tilFlyt sedimentpartiklerne., For eksempel er en strand et” højenergi ” miljø på grund af brudbølgerog hurtige strømme, mens den dybe havbund er et “lavenergi” miljøfordi vandbevægelsen er træg. I et miljø med høj energi, såsom en strand, små korn vaskes væk, hvilket efterlader mest større korn bag, og kraftig bølgeaktivitet på stranden ruller kornene rundt for at gøre dem glatte. Incontrast, lavenergi miljøer har ofte mindre kornstørrelser, og possiblyflere kantede korn. Bemærk at dissegeneraliseringer gælder bedst for lithogene sedimenter., Der bør udvises forsigtighed ved anvendelse af sådanne egenskaber på biogene sedimenter, fordi nogle biologiske skaller f.eks. kan starte rundt og derfor ikke er nyttige indikatorer for miljøenergi.