Mariene sedimenten Pre-lab

MARINE SEDIMENTSPre-Lab oefening

Gebruik onderstaande informatie om de pre-lab vragen te beantwoorden.

Deze informatie is gebaseerd op materialen die zijn ontwikkeld door Professor Alan Trujillo,Palomar College

de zeebodem bestaat uit basalt dat afkomstig is van atmid‑ocean ribbels. Echter, de zeebodem is bedekt op de meeste plaatsen doorlagen van sediment. Sediment is eenaccumulatie van Los materiaal. Voorbeelden zijn zand op een strand, modder op de bodem van een meer, of grind op een rivierbedding.,

rivieren en gletsjers voeren grote hoeveelheden sediment van de continenten naar de oceaan.Ook de wind blaast fijne deeltjes van het land naar zee. Organismen in het oppervlaktewater zorgen voor een continue aanvoer van skelet materiaal dat neerregenen op de zeebodem.Andere sedimenten worden op hun plaats gevormd door chemische reacties. De soorten grond op de oceaanbodem worden bepaald door factoren zoals de afstand tot land, Klimaat, Watertemperatuur, biologische productiviteit en waterdiepte.,

omdat mariene sedimenten zich onder specifieke omstandigheden ophopen,helpt een begrip vanmoderne sedimentdistributies ons om gebeurtenissen in het geologische verleden te interpreteren,in het bijzonder voor de laatste 200 miljoen jaar van de geschiedenis van de aarde (de maximale leeftijd van de oceaanbodem). Sedimentkernen zijn lange cilinders van sediment die ontstaan door het boren van de oceaanbodem.Oceanografen gebruiken deze kernen om te kijken naar de sedimentlagen die in de loop van de tijd op de zeebodem zijn verzameld., Gezamenlijk onthult onderzoek van kerneninformatie over het klimaat in het verleden, samenstelling van atmosferische gassen, evolutie van dier-en plantensoorten, en beweging van oppervlakte-en diepwaterstromingen.Vanwege de grote interesse in het begrijpen van veranderingen in de atmosfeer van de aarde vandaag de dag, is de studie van mariene sedimenten een zeer belangrijk onderzoeksgebied inoceanografie.

Classification of Marine Sediments

we classificeren mariene sedimenten naar hun bron. De vier belangrijkste sedimenttypen zijn lithogeen, biogeen, hydrogeen en kosmogeen (Tabel 1 hieronder)., In dit lab onderzoek je voornamelijk lithogene, biogene en hydrogeenoussedimenten. Alle drie de sedimenttypes zijn om een aantal redenen belangrijk. Lithogene sedimenten kunnen ons bijvoorbeeld vertellen over veranderende platetectonische activiteit, zoals de opwaartse beweging van bergen, waardoor de hoeveelheid sediment die rivieren aan de oceaan leveren, toeneemt., Biogeenoussedimenten kunnen ons vertellen over de omgevingsomstandigheden in oceaanoppervlaktewateren;veranderingen in de temperatuur van het oppervlaktewater kunnen bijvoorbeeld leiden tot verschuivingen in de soorten planktonische organismen die zich ophopen op de zeebodem, wat ons vertelt over het komen en gaan van ijstijden. Waterstofhoudende sedimenten zijn economisch belangrijk, het verstrekken van substanties variërend van het zout op uw tafel om verschillende metalen in uw computer.

LithogenousSediment

Lithogenoussediment (lithos= gesteente, generare= te produceren) zijn sedimenten afgeleid van erosie van gesteente op de continenten., Een blik op het gedeelte” Bronnen ” van Tabel 1 (hieronder) illustreert de verschillende manieren waarop sedimenten uit de continenten in het mariene milieu terechtkomen. Rivieren en placiers leveren grote hoeveelheden sediment op het continentale plat. Turbidycurrents transporteren een deel van dit materiaal via onderzeeër canyons naar de continentale stijging en verder naar de abyssale vlakten. Langs tektonisch actieve randen kunnen troebele stromen sedimenten in een sleuf brengen, waar deze deeltjes kunnen worden gesubducteerd of geaccreteerd (toegevoegd) op de aangrenzende plaat.,

een voorbeeld van lithogeen sediment: deze rivier levert en slib aan de oceaan, wat wordt aangetoond door de lichte kleuren in het water voorbij de riviermond. Uit Essentials of Oceanography, 11e editie, Trujillo andThurman, © 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.

hoewel de meeste lithogene sedimenten zich ophopen langs de continentale randen, kunnen de winden kleine deeltjes (klei, slib en vulkaanas, bijvoorbeeld) ver naar zee blazen., Deze deeltjes bezinken langzaam door het water en hopen zich op op de oceaanbodem.Deze kleine deeltjes accumuleren zeer langzaam, met een snelheid van gemiddeld 1 millimeter (0,04 inch) per 1000 jaar, wat gelijk is aan de grootte van de dikte van een dubbeltje. Wanneer deze kleine deeltjes zich vestigen in gebieden waar weinig ander materiaal wordt afgezet (meestal in de diepzeebekkens ver van het land), vormen ze een sediment dat abyssale klei wordt genoemd.

Table1., Classificatie van de vier belangrijkste soorten mariene sedimentsweergave samenstelling, bronnen, en belangrijkste locaties gevonden. Uit Essentialsof Oceanography, 11e editie, Trujillo and Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.

biogeen Sediment

Biogeenoussedimenten (bio = leven, generare = toproduce) zijn sedimenten gemaakt van de skeletresten van eens levende organismen.,Deze harde delen omvatten een grote verscheidenheid van deeltjes zoals schelpen van microscopische organismen(genoemd tests), koraal fragmenten, zee-egel stekels, en stukken van weekdieren schelpen.

het belangrijkste type biogeen sediment is afkomstig van tests met eencellige microscopische algen en protozoën die in het oppervlaktewater van de oceanen leven. Wanneer deze tests meer dan 30% van de deeltjes in het sediment bevatten, wordt de sediment een slijm genoemd. Er zijn het meest overvloedige uitstromen onder open oceaangebieden waar voedingsstoffen beschikbaar zijn om de productiviteit te verhogen., In deze gebieden, slijm accumuleren met een gemiddelde snelheid van 1centimeter (0,4 inch) per 1000 jaar. Slijm is over het algemeen afwezig op de continentale randen waar lithogene sedimenten domineren.

twee soorten slijm

Er zijn twee belangrijke soorten slijm gebaseerd op de samenstelling van de tests: kalkhoudend slijm wordt gemaakt van calciumcarbonaat (CaCO3); kiezelhoudend slijm wordt gemaakt van silica (SiO2 )of opaal (SiO2 .nH2O).

ongeveer 48% van alle diepzeedimenten bestaat uit kalkhoudend slijm., Ditdiment is samengesteld uit de tests van protozoën genoemd foraminifers (of “forams” in het kort), en kleine algen genaamd coccolithoforen,die kleine platen genaamd coccoliths produceren (figuur 1). Deze calciet-afscheidende organismen zijn het meest productief in warmwateroppervlakte waar zeewater verzadigd is met calciumcarbonaat.

dieper in de oceaan zorgen veranderingen in temperatuur, druk en waterchemie ervoor dat kalkhoudende tests oplossen., Op een bepaalde diepte lossen de proeven sneller op dan ze zich ophopen, zodat kalkhoudende slijmdeeltjes niet onder deze diepte vormen; deze diepte wordt de calcitecompensatie diepte (CCD) genoemd (Figuur 2). De diepte van de CCD varieert van een oceaanbekken tot een ander, maar komt gemiddeld op ongeveer 4500 meter onder de zeespiegel voor. Het resultaat is dat kalkhoudende slijm zich ophopen in gebieden boven 4500 meter in de middelste en lage breedtegraden, meestal op de mid-oceanridges. In feite is er een sterke correlatie tussen de locaties van Mid-ocean richels en de verspreiding van kalkhoudend slijm., Als deze sedimentszijn begraven, worden ze onderworpen aan toenemende druk en warmte, waardoor de kalkhoudende slijm te harden tot krijt.

Figuur 2. Schematische profielweergave van theocean met de calcite compensation depth (CCD). Boven de CCD is calciet stabiel en lost niet op. Onder de CCD zorgen de oceaanomstandigheden ervoor dat calciet snel oplost. Uit Essentials ofOceanography, 11e editie, Trujillo and Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.,

Ongeveer 14% van alle diepzeesedimenten bestaat uit kiezelzuurslijm. Kiezelhoudend slijm wordt gemaakt uit de tests van een ander protozoaan, radiolarianen(of “rads” in het kort), en algen genaamd diatomeeën (Figuur 3). Deze organismen zijn het meest overvloedig in regio ‘ s met een hoge productiviteit, die vaak worden geassocieerd met hoge niveaus van voedingsstoffen en koud oppervlaktewater. Kiezelhoudend slijm wordt typisch aangetroffen op de diepzeebodem waar kalkhoudend slijm ontbreekt. Twee grote zones waar kiezelhoudend slijm zich ophoopt bevinden zich in polaire gebieden en onder de zone van equatoriale opwelling.,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.

niet alle kiezelzuur afkomstig van kiezelhoudende micro-organismen wikkelt slijm op. In sommige gevallen, kleine hoeveelheden silica worden afgezet metcalcareous slijm. Hoewel de exacte methode van vorming onduidelijk is, combineert het materiaal tijdens burialsiliceous om harde afgeronde klontjes of knobbeltjes genoemd chert knobbeltjes te vormen., Zo zijn de witte kliffen van Dover (Engeland) gemaakt van krijt en bevatten ze ook overvloedige chert knobbeltjes. Chert, amicrokristallijne vorm van silica, is zo hard dat het vaak als steen wordt gebruikt om messen te slijpen.

HydrogenousSediment

Waterstofsedimenten worden gecreëerd uit chemische reacties in zeewater. Onder speciale chemische omstandigheden, opgeloste materialen in zeewaterprecipitate (vorm vaste stoffen). Veel soorten hydrogene sedimenten hebben economische waarde.,

hydrogeenoussedimenten omvatten evaporieten, d.w.z. elk type sediment dat ontstaat door de verdamping van zeewater. Als zeewater verdampt, kunnen de ionen die achterblijven zo geconcentreerd worden dat ze zich met elkaar zullen combineren om kristallen te vormen die neerslaan. De twee meest voorkomende soorten verdampen zijn gips en haliet. Gips is hydrous calciumsulfaat (CaSO4 * 2H2O), en wordt wereldwijd gedolven om meststof, gips en cement te maken. Haliteis natriumchloride (NaCl), dat gemeenschappelijke tablesalt is. Als je je eten zout geeft, eet je de verdampte resten van oud oceaanwater!,

Mangaannobbels zijn een ander type waterstofhoudend sediment. Ze vormen klontjes ijzer en mangaanoxide ter grootte van marmer tot tennisbal, die verspreid liggen over de diepzeebodem, waar de sedimentatiepercentages bijzonder laag zijn. Hoewel ze grote hoeveelheden mangaan bevatten, zijn deze enzymen economisch het belangrijkst voor hun kobalt, nikkel en chroom.Hun vorming is niet goed begrepen; echter, we weten dat ze vormen asconcentrische lagen (zoals een ui), het toevoegen van lagen van ijzer en mangaan mineraalsl langzaam in de tijd., De vormingssnelheden liggen in de Orde van grootte van 1 tot 10millimeters (0,04 tot 0,4 inch) per miljoen jaar.

Figuur 4. Mangaan knobbeltjes, een soort waterstofhoudend sediment. Uit Essentials ofOceanography, 11e editie, Trujillo and Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.

het strandzand in sommige tropische gebieden bestaat uit een ander type waterstofhoudend sediment dat oolieten wordt genoemd (oo = ei, ite = steen)., Ooliteszijn zandkorrels gemaakt van calciumcarbonaat, neergeslagen uit zeewater inwarme, tropische gebieden, zoals op de Bahama ‘ s. Oolieten moeten heen-en-weer rollen om zich te vormen , dus vormen ze zich alleen in ondiepe gebieden waar golven op de zeebodem een terug-en-weerbeweging veroorzaken. De heen-en-weer beweging zorgt ervoor dat de korrels laag na laag, iets wat lijkt op een sneeuwbal, accreteren, zodat elke ooliet een bolvorm heeft met een gelaagde, ui-achtige interne structuur.,

***

Describingediment Characteristics

Figuur 5 toont een hypothetische verdeling van sedimenttypes over een passieve continentale rand en aangrenzend oceaanbekken. Merk op dat deze sedimenten die dicht bij het continent langs het continentaal plat worden gevonden, bekend staan als neritische sedimenten en grotendeels lithogeen zijn. Deze sedimenten die verder van het continent worden gevonden, staan bekend als pelagische sedimenten en worden vaak gedomineerd door biogeno-deeltjes.

Figuur 5., Schematische weergave van de verdeling van verschillende sedimenttypes over een geïdealiseerde passieve marge en aangrenzend oceaanbekken. Merk op dat met toenemende afstand van het continent de korrelgrootte van lithogene sedimenten afneemt. Uit Essentials ofOceanography door Trujillo en Thurman, © Pearson Prentice Hall, Inc.

Lithogenoussedimenten vertonen kenmerken die de processen weerspiegelen die betrokken zijn bij huntransport en depositie. Deze kenmerken worden beschreven als de textuur van dezediment, die de grootte en vorm van de deeltjes omvat., Bijvoorbeeld, korrelgrootte is de grootte van de individuele deeltjes (Tabel 2), terwijl afronding beschrijft hoe hoekig versus hoe glad de deeltjes zijn (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

microscopische, platte deeltjes

Table2. Lithogeen sediment korrelgrootte en gemeenschappelijke voorbeelden.

Tabel 3. Termen die worden gebruikt om de afronding van sedimentkorrels te beschrijven.

korrelgrootte en afronding (zie de tabellen op de vorige pagina) kunnen beide de energie aangeven van de omgeving waarin het sediment zich ophoopte. Met “energie van de omgeving” bedoelen we het vermogen van water, wind of zwaartekracht om de sedimentdeeltjes te verwijderen., Bijvoorbeeld, een strand is een” high-energy ” omgeving vanwege de brekende golven en snelle stromingen, terwijl de diepe oceaanbodem een “low-energy” omgeving is vanwege de trage waterbeweging. In een omgeving met hoge energie, zoals een strand, worden kleine korrels weggespoeld, waardoor veel grotere korrels achterblijven, en krachtige golfactiviteit op het strand rolt de korrels rond om ze glad te maken. In tegenstelling, lage-energie omgevingen hebben vaak kleinere korrelgroottes, en mogelijk meer hoekige korrels. Merk op dat deze generalisaties het beste van toepassing zijn op lithogene sedimenten., Bij de toepassing van dergelijke kenmerken op biogeenoussedimenten moet voorzichtigheid worden betracht, omdat bijvoorbeeld sommige biologische schelpen rond kunnen beginnen en dit geen nuttige indicatoren van milieu-energie zijn.