Marina sediment Pre-lab

marin Sedimentspre-Lab övning

använd informationen nedan för att svara på pre-lab-frågorna.

Dettainformation antas av material som utvecklats av professor Alan Trujillo, Palomar College

havsbotten består av basalt som härstammar från atmid-ocean åsar. Havsbotten är dock täckt på de flesta ställen avlager av sediment. Sediment är någonackumulering av lös material. Exempel är sand som ligger på en strand, lera vidbotten av en sjö eller grus på en flodbädd.,

Riversoch glaciärer bär stora mängder sediment från kontinenterna till havet.På samma sätt blåser vinden fina partiklar från landet ut till havet. Organismer i ytvattnet ger enkontinuerlig tillförsel av skelettmaterial som regnar ner på havsbotten.Andra sediment bildas på plats genom kemiska reaktioner. Typerna avsediment på havsbotten bestäms av faktorer som avståndet frånland, Klimat, Vattentemperatur, biologisk produktivitet och vattendjup.,

Eftersommarinesediment ackumuleras under specifika förhållanden, hjälper en förståelse avmoderna sedimentfördelningar oss att tolka händelser i det geologiska förflutet, särskilt under de senaste 200 miljoner åren av jordens historia (den maximala åldern för havsbotten). Sediment coresär långa cylindrar av sediment uppvuxna av havsborrning.Oceanographers använder dessa kärnor för att titta på lagren av sediment som harackumulerat på havsbotten över tiden., Kollektivt avslöjar studier av kärnor information om tidigare klimat, sammansättning av atmosfäriska gaser, utveckling avdjur-och växtarter och rörelse av yt-och djupvattenströmmar.På grund av det stora intresset för att förstå förändringar i jordens atmosfäridag är studien av marina sediment ett mycket viktigt område för forskningsinoceanografi.

Klassificeringav marina sediment

vi klassificerar marina sediment av deras källa. Den fourmain typer av sediment är lithogenous, biogen, hydrogenousand cosmogenous (Tabell 1 nedan)., I detta labb kommer du främst att undersöka lithogenous, biogenous och hydrogenoussediments. Alla tre typer av sedimenterär viktiga av ett antal skäl. Till exempel kan litogena sediment berätta om att ändra platetektonisk aktivitet, såsom Bergens upplyftning, vilket ökar mängdenav sediment som floder levererar till havet., Biogenoussediment kan berätta om miljöförhållanden i havsytvatten; till exempel kan förändringar i ytvattentemperaturen orsaka förändringar ityper av planktoniska organismer som ackumuleras på havsbotten och berättar om istidernas ankomst och gång. Hydrogen sediment är ekonomiskt viktiga, vilket ger substanserrangerar från saltet på bordet till olika metaller i din dator.

LithogenousSediment

Lithogenoussediments (lithos= rock, generare= to produce) är sediment som härrör från erosion av stenar på kontinenterna., Sektionen ”källor” i Tabell 1 (nedan) illustrerar de olika sätt på vilka sediment från kontinenterna kommer in i havsmiljön. Floder ochglaciärer levererar stora mängder sediment de kontinentala hyllorna. Turbiditycurrents transporterar en del av detta material ner ubåts canyons till den kontinuerliga uppgången och vidare på abyssal plains. Längs tektoniskt aktiva marginaler, grumligströmmar kan bära sediment i ett dike, där dessa parametrar kan antingen subduceras eller accreted (tillsatt på) till den intilliggande plattan.,

ett exempel på litogen sediment: denna flod levererarsand och silt till havet, som visas av de ljusa färgerna i vattnet bortom deras mun. Från Essentials of Oceanography, 11: e Upplagan, Trujillo andThurman, © 2014, Pearson Prentice Hall, Inc.

även om de flesta litogena sediment ackumuleras längs dekontinentala marginalerna, kan vindar blåsa små partiklar (lera, silt och vulkanicash, till exempel) långt ut till havet., Dessapartiklar löser sig långsamt genom vattnet och ackumuleras på havsbotten.Dessa små partiklar ackumuleras mycket långsamt, i genomsnitt 1 millimeter (0,04 tum) per 1000 år, vilket motsvarar storleken på tjockleken påen dime. När dessa små partiklar bosätta sig i områden där lite annat materiaär deponeras (vanligtvis i djuphavsbassängerna långt ifrån land), bildar deett sediment som kallas abyssal lera.

Tabell1., Klassificering av de fyra huvudtyperna av marina sedimentervisar sammansättning, källor och huvudplatser som hittats. Från Essentialsof Oceanografi, 11: e Upplagan, Trujillo och Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.

biogent Sediment

Biogenoussediment (bio = life, generare = toproduce) är sediment gjorda av skelettrester av en gång levande organismer.,Dessa hårda delar inkluderar en mängd olika partiklar,såsom skal avmikroskopiska organismer (kallade test), korallfragment, havsborrespinnar och bitar av blötdjurskal.

den viktigaste typen av biogent sediment kommer från testerna av encelliga mikroskopiska alger och protozoer som lever i oceans ytvatten. När dessa tester utgör mer än 30% av partiklarna i sedimentet kallas sedimentet för en sekret. Oozes ärmest riklig under öppna havsområden där näringsämnen är tillgängliga för att förbättraproduktivitet., I dessa områden ackumuleras oozes med en genomsnittlig hastighet av 1centimeter (0,4 tum) per 1000 år. Oozes är i allmänhet frånvarande påkontinentala marginaler där litogena sediment dominerar.

två typer av Oozes

det finns två huvudtyper av ooze baserat på testets sammansättning: kalkhaltigooze är gjord av kalciumkarbonat (CaCO3); kiselhaltig ooze är tillverkad av kiseldioxid (SiO2 )eller opal (SiO2 .nH2O).

om 48% av alla djup-oceansediment är kalkhaltig ooze., Dettadiment består av tester av protozoer som kallas foraminifers (eller” forams ” för kort), och små alger som kallas coccolithophores,som producerar små plattor som kallas coccoliths (Figur 1). Dessa kalcit-utsöndrande organismer är mest produktiva i varmaytvatten där havsvatten är mättat med kalciumkarbonat.

djupare i havet, förändringar i temperatur, tryck och vattenkemi orsakar kalkhaltiga tester för att lösa upp., På ett visst djup upplöses testerna snabbare än de ackumuleras, så kalkhaltiga oozes bildas inteunder detta djup; detta djup kallas kalcitkompensationsdjupet (CCD) (Figur 2). CCD: s djup varierar från ettoceanområde till ett annat, men förekommer i genomsnitt vid cirka 4500 meter (2,8 miles) under havsnivån. Resultatet är att kalkhaltiga oozes ackumuleras i områdenöver 4500 meter i mitten och låga breddgrader, vanligtvis på mitten av oceanridger. Faktum är att det finns en stark korrelation mellan platserna förmid-ocean åsar och fördelningen av kalkhaltig ooze., Eftersom dessa sedimenterär begravda, utsätts de för ökat tryck och värme, vilket orsakarden kalkhaltiga oozeen för att härda i krita.

Figur 2. Schematisk profilvy av theocean som visar kalcitkompensationsdjupet (CCD). Ovanför CCD är kalcit stabiloch löser inte upp. Under CCD orsakar havsförhållanden kalcit tilllös snabbt. Från Essentials ofOceanography, 11: e Upplagan, Trujillo och Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.,

cirka 14% av alla djuphavs sediment är kiselformiga oozes. Kiselhaltig ooze är gjordfrån testen av en annan protozo, radiolarians (eller” rads ” för kort) och alger som kallas diatoms (Figur 3). Dessa organismer är mest rikliga i regioner med hög produktivitet, som vanligtvis associeras med höga nivåer av näringsämnen och kallt ytvatten. Kiselhaltiga ooz ärtypiskt finns på djuphavsgolvet där kalkhaltiga oozes är frånvarande. Twomajor-zoner där kiselformiga oozes ackumuleras ligger i polarregioner och under ekvatorialzonen.,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.

inte alla kiseldioxid från kiselhaltiga mikroorganismer vindar upp assiliceous ooze. I vissa fall deponeras mindre mängder kiseldioxid medkalkarös ooze. Även om den exakta metoden för bildning är oklart, under begravningsilikformigt material kombinerar för att bilda hårda rundade klumpar eller noduler som kallas chert noduler., Till exempel är de vita cliffsof Dover (England) gjorda av krita och innehåller också rikliga chert noduler. Chert, amicrocrystalline form av kiseldioxid, är så svårt att det ofta används som enhetstone för att skärpa knivar.

HydrogenousSediment

Hydrogen sediment skapas från kemiska reaktioneri havsvatten. Under speciella kemiska förhållanden, upplösta material i havsvatten recipitat (form fasta ämnen). Många typer av hydrogen sediment har ekonomiskt värde.,

Hydrogenoussediment inkluderar förångare,vilket betyder någon typ av sediment som bildas från förångning av havsvatten. När havsvatten avdunstar kan jonerna som förblirbakom bli så koncentrerade att de kommer att kombinera med varandra för attforma kristaller som fälls ut. De två vanligaste typerna av avdunstar är gips och Halit. Gypsumis Hydro kalciumsulfat (CaSO4·2H2O), och bryts över hela världen för att göra gödningsmedel, gips och cement. Haliteis natriumklorid (NaCl), vilket är vanligt tablesalt. När du saltar din mat är duäta de förångade resterna av gammalt havsvatten!,

Mangannoduler ären annan typ av hydrogen sediment. De bildar marmor-storlek till tennisboll-storlek klumpar av järn och manganoxid som ligger utspridda över den djupa havsbotten där sedimenteringsräntorär särskilt låga. Även om de innehåller stora mängder mangan, dessaenoduler är ekonomiskt viktigast för deras kobolt, nickel och krom.Deras bildning är inte väl förstådd; men vi vet att de bildar askoncentriska lager (som en lök), lägger till lager av järn och manganmineralerlångsamt över tiden., Bildningsgraden är i storleksordningen 1 till 10millimeter (0,04 till 0,4 tum) per miljon år.

Figur 4. Mangan noduler, en typ avvätesediment. Från Essentials ofOceanography, 11: e Upplagan, Trujillo och Thurman, © 2014,Pearson Prentice Hall, Inc.

sandstranden i vissa tropiska områden består aven annan typ av hydrogen sediment som kallas ooliter (oo = ägg, ite = sten)., Oolitesär sandstora korn av kalciumkarbonat utfällda ur havsvatten ivarma, tropiska regioner, såsom i Bahamas. Ooliter behöver rulla fram och tillbaka för att bilda, så de bildar endast i grunda områden där vågor orsakar tillbaka och framåt rörelse på havsbotten. Bakåtvänd rörelse gör att kornen accrete skikt efter skikt, någotsom en snöboll, så att varje oolit har en sfäriskform med en skiktad, lökliknande inre struktur.,

***

DescribingSediment egenskaper

Figure5 visar en hypotetisk fördelning av sedimenttyperöver en passiv kontinental marginal och angränsande Ocean bassängen. Observera att dessa sedimenterhittade nära kontinenten längs kontinentalhyllan är kända som neritiska sediment och är i stor utsträckning litogena. Dessa sediment som hittasvidare från kontinenten är kända som pelagiskasediment och domineras ofta av biogena partiklar.

Figure5., Schematisk bild av fördelningen av olika sedimenttyper över en idealiserad passiv marginal och angränsande Ocean basin. Lägg märke till detmed ökande avstånd från kontinenten att kornstorleken på litogena sediment minskar. Från Essentials ofOceanography av Trujillo och Thurman, © Pearson Prentice Hall, Inc.

Lithogenoussediments uppvisar egenskaper som speglar de processer som är involverade i deras transport och deponering. Dessa egenskaper beskrivs som dessadimentets konsistens, som inkluderarpartiklarnas storlek och form., Till exempel är kornstorleken storleken på de enskilda partiklarna (Tabell 2),medan avrundning beskriver howangular kontra hur släta partiklarna är (Tabell 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

mikroskopiska, platta partiklar

Table2. Lithogenous sediment korn storlekar och vanliga exempel.

Tabell3. Termer som används för att beskriva avrundning av sedimentkorn.

Grainsize och avrundning (setabellerna på föregående sida) kan båda indikera energin i miljön där sedimentet ackumuleras. Med ”energi i miljön” menar vi förmågan hos vatten, vind eller gravitation attta bort sedimentpartiklarna., Till exempel är en strand en” hög energi ”miljö på grund av brytvågor och snabba strömmar, medan det djupa havsbotten är en” låg energi ” miljöeftersom vattenrörelsen är trög. I enhög energimiljö som en strand tvättas små korn bort och lämnar demest större kornen bakom sig, och kraftig vågaktivitet på stranden rullar grainerna runt för att göra dem smidiga. Incontrast, lågenergimiljöer har ofta mindre kornstorlekar och möjligtmer vinkelkorn. Observera att dessageneraliseringar gäller bäst för litogena sediment., Försiktighet bör användas vid tillämpning av sådana egenskaper på biogena kryddor, eftersom exempelvis vissa biologiska skal kan börja om och detta inte är användbara indikatorer på miljöenergi.