Marine Sedimente Pre-lab

MARINE SEDIMENTSPre-Lab Übung

Usethe informationen unten zu beantworten die pre-labor fragen.

Diese Informationen werden aus Materialien übernommen,die von Professor Alan Trujillo, Palomar College

Der Meeresboden besteht aus Basalt, der aus Meeresrücken stammt. Der Meeresboden ist jedoch an den meisten Stellen von BEDECKTSCHICHTEN von Sediment. Sediment ist beliebigakkumulation von losem Material. Beispiele sind Sand am Strand, Schlamm am Ufer eines Sees oder Kies auf einem Flussbett.,

Flüsse und Gletscher transportieren große Mengen Sediment von den Kontinenten zum Ozean.Ebenso bläst der Wind feine Partikel vom Land ins Meer. Organismen in den Oberflächengewässern sorgen für eine kontinuierliche Versorgung mit Skelettmaterial, das auf den Meeresboden regnet.Andere Sedimente werden durch chemische Reaktionen gebildet. Die Arten von Sediment auf dem Meeresboden werden durch Faktoren wie seine Entfernung vonLand, Klima, Wassertemperatur, biologische Produktivität und Wassertiefe bestimmt.,

Weil sich unter bestimmten Bedingungen Margarine-Sedimente ansammeln, hilft uns ein Verständnis dermodernen Sedimentverteilungen, Ereignisse in der geologischen Vergangenheit zu interpretieren, insbesondere für die letzten 200 Millionen Jahre der Erdgeschichte (das maximale Alter des Meeresbodens). Sedimentkorne sind lange Zylinder von Sedimenten, die durch Meeresbodenbohrungen hervorgebracht werden.Ozeanographen verwenden diese Kerne, um die Sedimentschichten zu betrachten, die sich im Laufe der Zeit auf dem Meeresboden angesammelt haben., Zusammenfassend zeigen Studien von Kernen aufInformationen über vergangenes Klima, Zusammensetzung atmosphärischer Gase, Entwicklung von Tier-und Pflanzenarten und Bewegung von Oberflächen-und Tiefwasserströmungen.Wegen des großen Interesses am Verständnis von Veränderungen in der Erdatmosphäre Heute ist die Untersuchung von Meeressedimenten ein sehr wichtiges Forschungsgebiet in der Ozeanographie.

Klassifikationvon marinen Sedimenten

Wir klassifizieren marine Sedimente nach ihrer Quelle. Die vier Hauptsedimentarten sind lithogen, biogen, hydrogen und kosmogen (Tabelle 1 unten)., In diesem Labor untersuchen Sie in erster Linie lithogene, biogene und hydrogene Sedimente. Alle drei Arten von Sedimentsind aus einer Reihe von Gründen wichtig. Zum Beispiel können lithogene Sedimente uns über die Veränderung der platetektonischen Aktivität informieren, wie zum Beispiel die Erhebung von Bergen, was die Menge an Sedimenten erhöht, die Flüsse an den Ozean liefern., Biogene Sedimente können uns über die Umweltbedingungen in Meeresoberflächengewässern informieren;Zum Beispiel können Änderungen der Oberflächenwassertemperatur zu Verschiebungen in den Arten planktonischer Organismen führen, die sich auf dem Meeresboden ansammeln und uns über das Kommen und Gehen von Eiszeiten informieren. Hydrogene Sedimente sind wirtschaftlich wichtig und liefern Substanzen, die vom Salz auf Ihrem Tisch zu verschiedenen Metallen in Ihrem Computer führen.

LithogenousSediment

Lithogenoussediments (lithos= rock, generare= erzeugen) sind Sedimente abgeleitet von der erosion der Felsen auf den Kontinenten., Ein Blick auf den Abschnitt“ Quellen “ in Tabelle 1 (unten) verdeutlicht, wie vielfältig Sedimente aus den Kontinenten in die Meeresumwelt gelangen. Flüsse und Gletscher liefern große Mengen Sediment in die Festlandsockel. Turbiditycurrents transportieren einen Teil dieses Materials hinunter U-Boot Canyons thecontinental Aufstieg und weiter auf die abyssal Plains. Entlang tektonisch aktiver Ränder können Trübungsströmungen Sedimente in einen Graben befördern, wo sie entweder subduziert oder der benachbarten Platte zugesetzt werden können.,

Ein Beispiel lithogenen Sediment: dieser Fluss deliverssand und Schlick in den Ozean, durch die hellen Farben im Wasser über theriver Mund gezeigt. Von der Leyen sagte, sie habe „keine Ahnung“, dass die Bundeswehr im Kampf gegen die Terrormiliz „Islamischer Staat“ (Is) helfen könne.

Obwohl sich die meisten lithogenen Sedimente entlang derkontinentalen Ränder ansammeln, können Winde kleine Partikel (z. B. Ton, Schlick und Vulkanasche) weit ins Meer blasen., Diese Partikel setzen sich langsam durch das Wasser ab und sammeln sich auf dem Meeresboden an.Diese kleinen Partikel sammeln sich sehr langsam an, mit Raten von durchschnittlich 1 Millimeter (0,04 Zoll) pro 1000 Jahre, was der Größe der Dicke eines Groschen entspricht. Wenn sich diese winzigen Partikel in Bereichen ansiedeln, in denen wenig anderes Materialist abgelagert (normalerweise in den Tiefsee-Becken weit weg von Land), bilden sie ein Sediment, das abyssaler Ton genannt wird.

Tabelle1., Klassifizierung der vier Haupttypen von Meeressedimentenschauzusammensetzung, Quellen und Hauptorte gefunden. Aus Essentialsof Ozeanographie, 11th Edition, Trujillo und Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.

Biogenes Sediment

Biogene Sedimente (bio = life, generare = toproduce) sind Sedimente aus Skelettresten einst lebender Organismen.,Diese harten Teile umfassen eine Vielzahl von Partikeln wie Muscheln vonmikroskopischen Organismen (Tests genannt),Korallenfragmente, Seeigeldornen und Stücke von Molluskenschalen.

Die wichtigste Art von biogenen Sedimenten stammt aus den Tests von einzelligenmikroskopischen Algen und Protozoen, die in den Oberflächengewässern der Ozeane leben. Wenn diese Tests mehr als 30% der Partikel im Sediment ausmachen, wird das Sediment als Sickerwasser bezeichnet. Oozes sind am häufigsten unter offenen Meeresgebieten, wo Nährstoffe zur Verfügung stehen, um die Produktivität zu erhöhen., In diesen Gebieten sammeln sich Sickersteine mit einer durchschnittlichen Rate von 1Zentimeter (0,4 Zoll) pro 1000 Jahre an. Sickerstöcke fehlen im Allgemeinen amkontinentalen Rand, wo lithogene Sedimente dominieren.

Zwei Arten von Sickern

Basierend auf derZusammensetzung der Tests gibt es zwei Haupttypen von Sickern: Kalkhaltiges Sickern besteht aus Calciumcarbonat (CaCO3); kieselhaltiger Sickern besteht aus Siliciumdioxid (SiO2 )oder Opal (SiO2 .nH2O).

Etwa 48% aller Tiefseedimente sind kalkhaltige Sickerstellen., Dieses Sediment besteht aus den Tests von Protozoen, die als Foraminiferen (kurz „Forams“) bezeichnet werden,und winzigen Algen, die Coccolithophoren genannt werden und winzige Platten produzieren, die Coccolithen genannt werden (Abbildung 1). Diese Calcit-sezernierenden Organismen sind am produktivsten in Warmemoberflächenwasser, wo Meerwasser mit Calciumcarbonat gesättigt ist.

Tiefer im Ozean lösen sich durch Temperatur -, druck-und wasserchemische Veränderungen Kalktests auf., In einer bestimmten Tiefe lösen sich die Schädlinge schneller auf, als sie sich ansammeln, so dass Kalkablagerungen diese Tiefe nicht verlassen; Diese Tiefe wird calcitecompensation depth (CCD) genannt (Abbildung 2). Die Tiefe des CCD variiert von einemocean Becken zum anderen, aber im Durchschnitt tritt auf etwa 4500 Meter (2,8 Meilen) unter dem Meeresspiegel. Das Ergebnis ist, dass sich kalkhaltige Sickerstöcke in Gebieten ansammelnoben 4500 Meter in den mittleren und niedrigen Breiten, in der Regel auf den mittleren Ozeanen. In der Tat gibt es eine starke Korrelation zwischen den Standorten vonmid-Ozean-Grate und die Verteilung von kalkhaltigem Sickerwasser., Da diese Sedimente vergraben sind, werden sie zunehmendem Druck und Hitze ausgesetzt, was dazu führt, dass der kalkhaltige Sirup zu Kreide aushärtet.

Abbildung 2. Schematische Profilansicht des Ozeans mit der Calcit-Kompensationstiefe (CCD). Über dem CCD ist Calcit stabilund löst sich nicht auf. Unterhalb des CCD lösen sich die Meeresbedingungen schnell auf. Von: JB Letzte Aktualisierung: 26.Mai 2015, 15: 15 Uhr, Main-Spessart,

Etwa 14% aller Tiefseesedimente sind silikatische Sickersteine. Silikatischer Sirup wird hergestelltaus den Tests eines anderen Protozoen, Radiolariern (kurz“ Rads“) und Algen, die als Kieselalgen bezeichnet werden (Abbildung 3). Diese Organismen sind am häufigsten in Regionen mit hoher Produktivität, die häufig assoziiert sindmit hohen Nährstoffgehalten und kaltem Oberflächenwasser. Silikathaltige Siegel sindtypisch auf dem Tiefseeboden gefunden, wo kalkhaltige Siegel fehlen. Zwei große Zonen, in denen sich silikathaltige Sickersteine ansammeln, befinden sich in Polarregionen und unterhalb der Äquatorialzone.,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.

Nicht alle Kieselsäure aus silikatischen Mikroorganismen wickelt sich assiliceous Sickern. In einigen Fällen werden geringe Mengen an Kieselsäure mit abgelagertkalzhaltiges Sickerwasser. Obwohl die genaue Methode der Bildung unklar ist, während der Bestattungsilisches Material verbindet sich zu harten abgerundeten Klumpen oder Knötchen, die Chert-Knötchen genannt werden., Zum Beispiel die weißen Klippenvon Dover (England) bestehen aus Kreide und enthalten auch reichlich Chert-Knötchen. Chert, amikrokristalline Form von Kieselsäure, ist so hart, dass es oft als Schleifstein zum Schärfen von Messern verwendet wird.

Hydrogenes Sediment

Hydrogene Sedimente werden aus chemischen Reaktionenin Meerwasser erzeugt. Unter besonderen chemischen Bedingungen gelöste Materialien im Meerwasserpräzipitat (Form Feststoffe). Viele Arten von hydrogenen Sedimenten haben wirtschaftlichen Wert.,

Hydrogenesedimente umfassen Verdampfer, dh jede Art von Sediment, das sich aus der Verdampfung von Meerwasser bildet. Wenn Meerwasser verdunstet, Die Ionen, die zurückbleibenwind kann so konzentriert werden, dass sie sich miteinander verbinden, um Kristalle zu bilden, die ausfallen. Die zwei häufigsten Arten von Verdampfern sind Gips und Halit. Gypsumis hydrous Calciumsulfat (CaSO4·2H2O) und wird weltweit abgebaut, um Dünger, Gips und Zement herzustellen. Haliteist Natriumchlorid (NaCl), das übliche Tablesalt. Wenn Sie Ihr Essen salzen, essen Sie die verdunsteten Überreste des alten Meerwassers!,

Manganknoten sindeine andere Art von hydriertem Sediment. Sie bilden marmorgroße bis tennisballgroße Klumpen aus Eisen und Manganoxid, die über den Tiefseeboden verstreut liegen, wo die Sedimentationsraten besonders niedrig sind. Obwohl sie große Mengen Mangan enthalten, Thesenmodule sind wirtschaftlich am wichtigsten für ihr Kobalt, Nickel und Chrom.Ihre Bildung ist nicht gut verstanden; Wir wissen jedoch, dass sie askonzentrische Schichten bilden (wie eine Zwiebel), wobei Schichten von Eisen-und Manganmineralien im Laufe der Zeit langsam hinzugefügt werden., Die Bildungsraten liegen in der Größenordnung von 1 bis 10Millimeter (0,04 bis 0,4 Zoll) pro Million Jahre.

Abbildung 4. Manganknoten, eine Art vonwasserstoffhaltiges Sediment. Von: JB Letzte Aktualisierung: 26.Mai 2015, 15: 15 Uhr, Main-Spessart

Der Strandsand in einigen tropischen Gebieten besteht auseine andere Art von hydriertem Sediment namens Oolite (oo = Ei, ite = Stein)., Oolites sind sandgroße Körner aus Calciumcarbonat, die in warmen, tropischen Regionen wie auf den Bahamas aus Meerwasser ausgefällt werden. Oolite müssen hin und her rollen , um sich zu bilden, so dass sie sich nur in flachen Bereichen bilden, in denen Wellen hin und her Bewegung auf dem Meeresboden verursachen. Die Hin-und Herbewegung bewirkt, dass die Körner Schicht für Schicht, etwas wie ein Schneeball, anwachsen, so dass jeder Oolit eine sphärische Form mit einer geschichteten, zwiebelartigen inneren Struktur hat.,

***

DescribingSediment Characteristics

Figure5 zeigt eine hypothetische Verteilung von Sedimenttypenüber einen passiven kontinentalen Rand und ein angrenzendes Ozeanbecken. Beachten Sie, dass diese Sedimentenfund in der Nähe des Kontinents entlang des Festlandsockels sind als neritische Sedimente bekannt und sind weitgehend lithogen. Diese Sedimente, die weiter vom Kontinent entfernt gefunden werden, sind als Pelagiksedimente bekannt und werden oft von Biogenenpartikeln dominiert.

Figure5., Schematische Darstellung der Verteilung verschiedener Sedimenttypen über einen idealisierten passiven Rand und angrenzendes Meeresbecken. Beachten Sie, dassMit zunehmender Entfernung vom Kontinent nimmt die Korngröße lithogener Sedimente ab. Von Essentials ofOceanography von Trujillo und Thurman, © Pearson Prentice Hall, Inc.

Lithogenesedimente weisen Eigenschaften auf, die die Prozesse widerspiegeln, die an ihrer Transportation und Ablagerung beteiligt sind. Diese Eigenschaften werden als Thesediments Textur beschrieben, die beinhaltetdie Größe und Form der Partikel., Die Korngröße ist beispielsweise die Größe der einzelnen Partikel (Tabelle 2),während die Rundung beschreibt, wie groß und wie glatt die Partikel sind (Tabelle 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

Mikroskopisch kleine, flache Partikel

Tabelle2. Lithogene Sedimentkorngrößen und gängige Beispiele.

Tabelle3. Begriffe zur Beschreibung der Rundung von Sedimentkörnern.

Körnung und Rundung (siehendie Tabellen auf der vorherigen Seite) können beide die Energie der Umgebung angeben, in der sich das Sediment angesammelt hat. Mit „Energie der Umwelt“ meinen wir die Fähigkeit von Wasser, Wind oder Schwerkraft, die Sedimentpartikel zu bewegen., Zum Beispiel ist ein Strand aufgrund der brechenden Wellen und schnellen Strömungen eine“ energiereiche “ Umgebung, während der tiefe Meeresboden eine „energiereiche“ Umgebung ist, da die Wasserbewegung träge ist. In einer energiereichen Umgebung wie einem Strand werden kleine Körner weggespült, wobei meist größere Körner zurückbleiben, und kräftige Wellenaktivität am Strand rollt die Körner herum, um sie glatt zu machen. Incontrast, low-energy-umgebungen haben oft kleinere korngrößen, und possiblymore winkel körner. Beachten Sie, dass diesegeneralisierungen gelten am besten für lithogene Sedimente., Bei der Anwendung solcher Eigenschaften auf biogene Stoffe ist Vorsicht geboten, da zum Beispiel einige biologische Hüllen rund beginnen können und somit keine nützlichen Indikatoren für die Umweltenergie sind.