В пределах каждой окрашенной области тип материала, показанного на рисунке, является преобладающим, хотя другие материалы также могут присутствовать.
Для получения дополнительной информации об этой диаграмме см. Ниже ↓
Морские отложения , или океанические отложения, или донные отложения - это отложения нерастворимых частиц, скопившихся на морском дне . Эти частицы происходят из почвы и горных пород и переносятся с суши в море, в основном реками, но также и пылью, переносимой ветром и потоком ледников в море. Дополнительные отложения происходят из-за морских организмов и химических осадков в морской воде, а также из-за подводных вулканов и обломков метеоритов.
За исключением нескольких километров от срединно-океанического хребта , где вулканические породы все еще относительно молоды, большая часть морского дна покрыта отложениями . Этот материал поступает из нескольких разных источников и сильно варьируется по составу. Толщина донных отложений может варьироваться от нескольких миллиметров до нескольких десятков километров. Около поверхности морского дна отложения остаются рыхлыми, но на глубинах от сотен до тысяч метров отложения литифицируются (превращаются в горные породы).
Скорость накопления отложений относительно низка на большей части океана, во многих случаях для образования любых значительных отложений требуются тысячи лет. Осадки, переносимые с суши, накапливаются быстрее всего, порядка одного метра за тысячу лет для более крупных частиц. Однако скорости седиментации в устьях крупных рек с высоким расходом могут быть на порядки выше. Биогенные илы накапливаются со скоростью около одного сантиметра в тысячу лет, в то время как мелкие частицы глины откладываются в глубинах океана со скоростью около одного миллиметра в тысячу лет.
Осадки с суши откладываются на окраинах континентов в результате поверхностного стока , речного стока и других процессов. Мутные течения могут переносить этот осадок по материковому склону на глубокое дно океана. Глубокое океанское дно подвергается собственному процессу расширения от срединно-океанического хребта, а затем медленно погружает накопившиеся отложения на глубоком дне в расплавленные недра земли. В свою очередь, расплавленный материал из недр возвращается на поверхность земли в виде потоков лавы и выбросов из глубоководных гидротермальных источников., гарантируя, что процесс будет продолжаться бесконечно. Отложения обеспечивают среду обитания множеству морских обитателей , особенно морских микроорганизмов . Они содержат информацию о климате в прошлом , тектонике плит , моделях циркуляции океана и времени крупных исчезновений . [1]
| Часть серии по |
| Отложения |
|---|
 |
Обзор [ править ]
За исключением нескольких километров от срединно-океанического хребта , где вулканические породы все еще относительно молоды, большая часть морского дна покрыта отложениями. Этот материал поступает из нескольких разных источников и сильно различается по составу в зависимости от близости к континенту, глубины воды, океанских течений, биологической активности и климата. Отложения на морском дне (и осадочные породы ) могут иметь толщину от нескольких миллиметров до нескольких десятков километров. Вблизи поверхности отложения морского дна остаются рыхлыми, но на глубинах от сотен до тысяч метров (в зависимости от типа наносов и других факторов) отложения становятся литифицированными . [2]
Различные источники донных отложений можно резюмировать следующим образом: [2]
- Терригенные отложения образуются из континентальных источников, переносимых реками, ветром, океанскими течениями и ледниками. В нем преобладают кварц, полевой шпат, глинистые минералы, оксиды железа и наземное органическое вещество.
- Пелагический карбонатный осадок происходит от организмов (например, фораминифер), живущих в океанской воде (на разных глубинах, но в основном у поверхности), которые делают свои раковины (также известные как тесты) из карбонатных минералов, таких как кальцит.
- Пелагический осадок кремнезема получают из морских организмов (например, диатомовых водорослей и радиолярий), которые проводят свои тесты из кремнезема (микрокристаллического кварца).
- Вулканический пепел и другие вулканические материалы образуются как в результате наземных, так и подводных извержений.
- Железные и марганцевые конкреции образуются в виде прямых осадков из придонной воды океана.
Распределение некоторых из этих материалов по морям показано на диаграмме в начале этой статьи ↑. Терригенные отложения преобладают у континентов, а также во внутренних морях и крупных озерах. Эти отложения обычно относительно крупные, обычно содержат песок и ил, но в некоторых случаях даже гальку и булыжник. Глина медленно оседает в прибрежной среде, но большая часть глины рассеивается океанскими течениями далеко от источников. Глинистые минералы преобладают на обширных территориях в самых глубоких частях океана, и большая часть этой глины имеет земное происхождение. Кремнистые илы (полученные из радиолярий и диатомовых водорослей) обычны в южном полярном регионе, вдоль экватора в Тихом океане, к югу от Алеутских островов и в значительной части Индийского океана. Карбонатные илы широко распространены во всех океанах в пределах экваториальных и средних широт. На самом деле глина оседает повсюду в океанах,но в районах, где обитают организмы, производящие кремнезем и карбонат, они производят достаточно кремнезема или карбонатных отложений, чтобы преобладать над глиной.[2]
Карбонатные отложения происходят от широкого круга приповерхностных пелагических организмов, которые делают свои раковины из карбоната. Эти крошечные раковины и даже более мелкие фрагменты, которые образуются при разрыве на куски, медленно оседают через толщу воды, но они не обязательно достигают дна. Хотя кальцит нерастворим в поверхностной воде, его растворимость увеличивается с глубиной (и давлением), и примерно на высоте 4000 м карбонатные фрагменты растворяются. Эта глубина, которая зависит от широты и температуры воды, известна как глубина карбонатной компенсации.. В результате карбонатные илы отсутствуют в самых глубоких частях океана (глубже 4000 м), но они обычны в более мелководных районах, таких как Срединно-Атлантический хребет, Восточно-Тихоокеанское поднятие (к западу от Южной Америки), вдоль побережья. тренд Гавайских / Императорских гор (в северной части Тихого океана) и на вершинах многих изолированных подводных гор. [2]
Текстура [ править ]
Текстуру осадка можно исследовать несколькими способами. Первый способ - размер зерна . [1] Отложения можно классифицировать по размеру частиц согласно шкале Вентворта . Глинистые отложения являются самыми мелкими с диаметром зерен менее 0,004 мм, а валуны - самыми крупными с диаметром зерен 256 мм и более. [3] Среди прочего, размер зерна отражает условия, при которых осаждался осадок. Условия высокой энергии, такие как сильные токи или волны, обычно приводят к осаждению только более крупных частиц, поскольку более мелкие будут уноситься. Условия с более низкой энергией позволят более мелким частицам осесть и образовать более мелкие отложения. [1]
Сортировка - еще один способ классифицировать структуру осадка. Сортировка относится к тому, насколько однородны частицы по размеру. Если все частицы одинакового размера, например, в пляжном песке , осадок хорошо отсортирован. Если частицы имеют очень разные размеры, осадок плохо отсортирован, например, в ледниковых отложениях . [1]
Третий способ описания текстуры морских отложений - это их зрелость или время, в течение которого их частицы переносятся водой. Один из способов указать на зрелость - насколько круглыйчастицы есть. Чем более зрелый осадок, тем более округлыми будут частицы в результате истирания со временем. Высокая степень сортировки также может указывать на зрелость, потому что со временем более мелкие частицы будут смыты, и заданное количество энергии будет перемещать частицы аналогичного размера на такое же расстояние. Наконец, чем старше и более зрелый осадок, тем выше содержание кварца, по крайней мере, в отложениях, образованных из частиц породы. Кварц - обычный минерал в горных породах, он очень твердый и устойчивый к истиранию. Со временем частицы из других материалов изнашиваются, оставляя только кварц. Пляжный песок - это очень зрелый осадок; он состоит в основном из кварца, а частицы имеют округлую форму и одинаковый размер (хорошо отсортированы). [1]
Истоки [ править ]
Осадки также можно классифицировать по их источнику происхождения. Всего четыре типа: [3] [1]
- Литогенные отложения, также называемые терригенными отложениями , происходят из ранее существовавших пород и поступают с суши через реки, лед, ветер и другие процессы. Их называют терригенными отложениями, поскольку большая их часть поступает с суши.
- Биогенные отложения состоят из останков морских организмов и поступают от таких организмов, как планктон, когда их экзоскелеты разрушаются.
- Водородные отложения возникают в результате химических реакций в воде и образуются, когда растворенные в воде вещества выпадают в осадок и образуют твердые частицы.
- Космогенные отложения происходят из внеземных источников, приходят из космоса, фильтруются через атмосферу или переносятся на Землю с метеоритами. [3] [1]
Однако двумя основными типами являются терригенные и биогенные.
Литогенные / терригенные отложения составляют около 45% от общего количества морских отложений и возникают в результате эрозии горных пород на суше, переносимых реками и поверхностным стоком, переносимой ветром пыли, вулканов или измельчения ледниками.
Биогенные отложения составляют большую часть остальных 55% от общего количества отложений и происходят из скелетных останков морских протистов (одноклеточных планктонных и бентосных микроорганизмов). Также могут присутствовать гораздо меньшие количества осажденных минералов и метеорной пыли. Ooze , в контексте морского осадка, не относится к консистенции осадки , но его биологическому происхождению. Термин «слизь» был первоначально использован Джоном Мюрреем , «отцом современной океанографии», который предложил термин « ил радиолярий» для обозначения кремнеземных отложений раковин радиолярий, обнаруженных на поверхности во время экспедиции Челленджера . [4] биогенные илы являетсяпелагические отложения, содержащие не менее 30 процентов останков скелетов морских организмов.
Lithogenous [ править ]
Литогенные или терригенные отложения в основном состоят из небольших фрагментов существовавших ранее горных пород, которые попали в океан. Эти отложения могут содержать частицы любого размера, от микроскопических глин до крупных валунов, и они встречаются почти повсюду на дне океана. Литогенные отложения образуются на суше в процессе выветривания, когда горные породы и минералы распадаются на более мелкие частицы под действием ветра, дождя, потока воды, растрескивания, вызванного температурой или льдом, и других эрозионных процессов. Эти маленькие эродированные частицы затем переносятся в океаны с помощью различных механизмов: [1]
Ручьи и реки: различные формы стока откладывают в океаны большое количество наносов, в основном в виде более мелкозернистых частиц. Считается, что около 90% литогенных отложений в океанах поступает из речных стоков, особенно из Азии. Большая часть этого осадка, особенно более крупные частицы, будут оседать и оставаться довольно близко к береговой линии, однако более мелкие глинистые частицы могут оставаться взвешенными в толще воды в течение длительных периодов времени и могут переноситься на большие расстояния от источника. [1]
Ветер: переносимый ветром (эоловый) транспорт может уносить мелкие частицы песка и пыли и перемещать их на тысячи километров от источника. Эти маленькие частицы могут упасть в океан, когда ветер стихнет, или могут служить ядрами, вокруг которых образуются капли дождя или снежинки. Эолийский транспорт особенно важен вблизи пустынных районов. [1]
Ледники и ледяной рафтинг : когда ледники скользят по суше, они собирают много частиц почвы и камней, включая очень большие валуны, которые переносятся льдом. Когда ледник встречается с океаном и начинает распадаться или таять, эти частицы осаждаются. Большая часть отложений будет происходить вблизи того места, где ледник встречается с водой, но небольшое количество материала также переносится на большие расстояния при рафтинге, когда более крупные куски льда дрейфуют далеко от ледника, прежде чем выпустить свой осадок. [1]
Гравитация: оползни, сели, лавины и другие явления, вызванные гравитацией, могут отнести большое количество материала в океан, когда они происходят близко к берегу. [1]
Волны. Волны вдоль береговой линии разрушают скалы и уносят частицы с пляжей и береговых линий в воду. [1]
Вулканы: извержения вулканов выбрасывают в атмосферу огромное количество пепла и другого мусора, откуда он затем переносится ветром и в конечном итоге оседает в океанах. [1]
Гастролиты : Другим, относительно небольшим, средством транспортировки литогенных отложений в океан являются гастролиты. Гастролит означает «камень в желудке». Многие животные, в том числе морские птицы, ластоногие и некоторые крокодилы, намеренно проглатывают камни, а затем изрыгивают их. Камни, проглоченные на суше, могут срыгнуть в море. Камни могут измельчать пищу в желудке или действовать как балласт, регулирующий плавучесть. В основном эти процессы откладывают литогенные отложения недалеко от берега. Затем частицы отложений могут переноситься волнами и течениями дальше и в конечном итоге могут покинуть континентальный шельф и достичь глубоководного дна океана. [1]
- Состав
Литогенные отложения обычно отражают состав любых материалов, из которых они были получены, поэтому в них преобладают основные минералы, составляющие большую часть земных пород. Сюда входят кварц, полевой шпат, глинистые минералы, оксиды железа и земное органическое вещество. Кварц (диоксид кремния, основной компонент стекла) - один из наиболее распространенных минералов, обнаруженных почти во всех породах, и он очень устойчив к истиранию, поэтому он является доминирующим компонентом литогенных отложений, включая песок. [1]
Биогенный [ править ]
Биогенные отложения происходят из останков живых организмов, которые оседают в виде осадка, когда организмы умирают. Это «твердые части» организмов, которые вносят вклад в отложения; такие вещи, как раковины, зубы или элементы скелета, поскольку эти части обычно минерализованы и более устойчивы к разложению, чем мясистые «мягкие части», которые быстро разрушаются после смерти. [1]
Макроскопические отложения содержат большие останки, такие как скелеты, зубы или раковины более крупных организмов. Этот тип отложений довольно редко встречается на большей части океана, поскольку крупные организмы не умирают в достаточном количестве, чтобы позволить этим остаткам накапливаться. Единственное исключение - коралловые рифы ; здесь огромное количество организмов, оставляющих после себя свои останки, в частности, фрагменты каменных скелетов кораллов, составляющих большой процент тропического песка. [1]
Микроскопический осадок состоит из твердых частей микроскопических организмов, в частности их панцирей или проб . Хотя эти организмы очень малы, они очень многочисленны, и, поскольку они умирают миллиардами каждый день, их опыты опускаются на дно, создавая биогенные отложения. Осадки, состоящие из микроскопических проб, гораздо более многочисленны, чем осадки из макроскопических частиц, и из-за своего небольшого размера они создают мелкозернистые, мягкие слои осадка. Если слой осадка состоит не менее чем на 30% из микроскопического биогенного материала, он классифицируется как биогенный ил. Остальной осадок часто состоит из глины. [1]
помощью анализа отложений
Основными источниками микроскопических биогенных отложений являются одноклеточные водоросли и простейшие (одноклеточные амебоподобные существа), которые выделяют пробы карбоната кальция (CaCO3) или кремнезема (SiO2). Тесты на диоксид кремния происходят из двух основных групп: диатомовых водорослей (водорослей) и радиолярий ( простейших ). [1]
Диатомовые водоросли являются важными членами фитопланктона, небольшими дрейфующими фотосинтезаторами водорослей. Диатомовая водоросль состоит из единственной водорослевой клетки, окруженной сложной кремнеземной оболочкой, которую она выделяет для себя. Диатомовые водоросли бывают разных форм: от удлиненных, перистых, до круглых или центрических, которые часто имеют две половинки, как в чашке Петри. В областях, где много диатомовых водорослей, нижележащие отложения богаты кремнеземными панцирями диатомовых водорослей и называются кизельгуром . [1]
Радиолярии - это планктонные простейшие (что делает их частью зоопланктона), которые, как и диатомовые водоросли, выделяют кремнезем. Тест окружает клетку и может включать в себя множество небольших отверстий, через которые радиолярий может протянуть амебоподобную «руку» или псевдоножку. Радиоляриевые тесты часто показывают несколько лучей, выходящих из их раковин, которые помогают в плавучести. Илы, в которых преобладают диатомовые или радиолярийные тесты, называются кремнистыми илами . [1]
Как и кремнистые отложения, карбонат кальция или известковые отложения также образуются в результате испытаний микроскопических водорослей и простейших; в данном случае кокколитофориды и фораминиферы. Кокколитофориды - одноклеточные планктонные водоросли, которые примерно в 100 раз меньше диатомовых. Их тесты состоят из ряда взаимосвязанных пластин CaCO3 (кокколитов), которые образуют сферу, окружающую клетку. Когда кокколитофориды отмирают, отдельные пластинки опускаются и образуют слизь. Со временем ил кокколитофоридов литифицируется и превращается в мел. Белые скалы Дувра в Англии состоят из богатой кокколитофоридами ила, которая превратилась в отложения мела. [1]
Фораминиферы (также называемые форамами ) - это простейшие, у которых панцири часто имеют камеры, похожие на раковины улиток. По мере роста организм выделяет новые, более крупные камеры, в которых он может жить. Большинство фораминифер - бентосные, живущие на или в отложениях, но есть некоторые планктонные виды, живущие выше в толще воды. Когда кокколитофориды и фораминиферы отмирают, они образуют известковые илы . [1]
Более старые слои известковых отложений содержат останки другого типа организмов - дискоастеров ; одноклеточные водоросли, относящиеся к кокколитофоридам, которые также давали пробы с карбонатом кальция. Тесты Discoaster имели форму звезды и достигали размеров 5-40 мкм в поперечнике. Discoasters вымерли примерно 2 миллиона лет назад, но их испытания остались в глубоких тропических отложениях, которые предшествовали их исчезновению. [1]
Из-за своего небольшого размера эти тесты проходят очень медленно; одно микроскопическое исследование может занять около 10–50 лет, чтобы опуститься на дно! При таком медленном спуске поток всего лишь 1 см / сек может унести испытание на расстояние 15000 км от исходной точки, прежде чем достигнет дна. Несмотря на это, отложения в конкретном месте хорошо соответствуют типам организмов и степени продуктивности, которая встречается в водной среде. Это означает, что частицы отложений должны опускаться на дно с гораздо большей скоростью, поэтому они накапливаются ниже точки своего происхождения, прежде чем токи смогут их рассеять. Большинство тестов не тонут в виде отдельных частиц; около 99% из них сначала потребляются каким-либо другим организмом, а затем собираются и выбрасываются в виде больших фекальных гранул., которые тонут гораздо быстрее и достигают дна океана всего за 10–15 дней. Это не дает частицам достаточно времени для диспергирования, и осадок ниже будет отражать продукцию, происходящую вблизи поверхности. Повышенная скорость погружения через этот механизм получила название «фекальный экспресс». [1]
Водородный [ править ]
Морская вода содержит много различных растворенных веществ. Иногда происходят химические реакции, в результате которых эти вещества выпадают в осадок в виде твердых частиц, которые затем накапливаются в виде водородного осадка. Эти реакции обычно запускаются изменением условий, например изменением температуры, давления или pH, что снижает количество вещества, которое может оставаться в растворенном состоянии. Водородных осадков в океане не так много по сравнению с литогенными или биогенными отложениями, но есть несколько интересных форм. [1]
В гидротермальных жерлах морская вода просачивается на морское дно, где она перегревается магмой перед тем, как быть вытесненной жерлом. Эта перегретая вода содержит много растворенных веществ, и когда она попадает в холодную морскую воду после выхода из вентиляционного отверстия, эти частицы выпадают в осадок, в основном в виде сульфидов металлов. Эти частицы составляют «дым», который выходит из вентиляционного отверстия, и в конечном итоге могут осесть на дно в виде водородного осадка. [1]
Марганцевые узелки представляют собой округлые комки марганца.и другие металлы, образующиеся на морском дне, обычно от 3 до 10 см в диаметре, хотя иногда они могут достигать 30 см. Узелки по форме напоминают жемчуг; есть центральный объект, вокруг которого медленно оседают концентрические слои, вызывая со временем рост узелка. Состав конкреций может несколько различаться в зависимости от их расположения и условий образования, но обычно в них преобладают оксиды марганца и железа. Они также могут содержать меньшие количества других металлов, таких как медь, никель и кобальт. Осаждение марганцевых конкреций - один из самых медленных известных геологических процессов; они растут примерно на несколько миллиметров за миллион лет. По этой причине они образуются только в районах с низкой скоростью накопления литогенных или биогенных наносов.потому что любой другой осадок быстро покроет конкреции и предотвратит дальнейший рост конкреций. Поэтому марганцевые конкреции обычно ограничены районами в центральной части океана, вдали от значительных литогенных или биогенных поступлений, где они иногда могут накапливаться в больших количествах на морском дне (рис. 12.4.2 справа). Поскольку конкреции содержат ряд коммерчески ценных металлов, в последние несколько десятилетий наблюдается значительный интерес к добыче конкреций, хотя большая часть усилий до сих пор остается на стадии разведки. Ряд факторов предотвратил крупномасштабную добычу конкреций, включая высокую стоимость операций по глубоководной добыче, политические проблемы, связанные с правами на добычу, и экологические проблемы, связанные с добычей этих невозобновляемых ресурсов.[1]
Эвапориты - это водородные отложения, которые образуются при испарении морской воды, в результате чего растворенные вещества осаждаются в твердые частицы, особенно галит (соль, NaCl). Фактически, испарение морской воды является старейшей формой производства соли для использования человеком и до сих пор осуществляется. Крупные месторождения галитовых эвапоритов существуют в ряде мест, в том числе под Средиземным морем. Начиная примерно 6 миллионов лет назад, тектонические процессы закрыли Средиземное море от Атлантики, а теплый климат испарил столько воды, что Средиземное море почти полностью высохло, оставив на его месте большие отложения соли (событие, известное как мессинское море). Кризис солености). В конце концов Средиземное море снова затопило около 5,3 миллиона лет назад, и залежи галита были покрыты другими отложениями, но они все еще остаются под морским дном. [1]
Оолиты - это маленькие округлые зерна, образованные концентрическими слоями осаждения материала вокруг взвешенной частицы. Обычно они состоят из карбоната кальция, но могут также состоять из фосфатов и других материалов. Накопление оолитов приводит к образованию оолитового песка, наибольшее количество которого находится на Багамах. [1]
на Багамах
Гидраты метанапредставляют собой еще один тип гидрогенизированных отложений с потенциальным промышленным применением. Все продукты земной эрозии включают небольшую долю органического вещества, полученного в основном из наземных растений. Крошечные фрагменты этого материала, а также другие органические вещества морских растений и животных накапливаются в терригенных отложениях, особенно в пределах нескольких сотен километров от берега. По мере накопления отложений более глубокие части начинают нагреваться (от геотермального тепла), и бактерии начинают работать, разрушая содержащиеся в них органические вещества. Поскольку это происходит в отсутствие кислорода (так называемые анаэробные условия), побочным продуктом этого метаболизма является газообразный метан (CH4). Метан, выделяемый бактериями, медленно пузырится вверх через осадок к морскому дну. На глубинах от 500 м до 1000 м,а при низких температурах, типичных для морского дна (около 4 ° C), вода и метан объединяются, образуя вещество, известное как гидрат метана. В пределах от нескольких метров до сотен метров морского дна температура достаточно низка для того, чтобы гидрат метана был устойчивым, а гидраты накапливались в отложениях. Гидрат метана легко воспламеняется, потому что при нагревании метан выделяется в виде газа. Метан в донных отложениях представляет собой огромный резервуар энергии ископаемого топлива. Хотя энергетические корпорации и правительства стремятся разработать способы производства и продажи этого метана, любой, кто понимает последствия его добычи и использования для изменения климата, может понять, что это было бы безумием.В пределах от нескольких метров до сотен метров морского дна температура достаточно низка для того, чтобы гидрат метана был устойчивым, а гидраты накапливались в отложениях. Гидрат метана легко воспламеняется, потому что при нагревании метан выделяется в виде газа. Метан в донных отложениях представляет собой огромный резервуар энергии ископаемого топлива. Хотя энергетические корпорации и правительства стремятся разработать способы производства и продажи этого метана, любой, кто понимает последствия его добычи и использования для изменения климата, может понять, что это было бы безумием.В пределах от нескольких метров до сотен метров морского дна температура достаточно низка для того, чтобы гидрат метана был устойчивым, а гидраты накапливались в отложениях. Гидрат метана легко воспламеняется, потому что при нагревании метан выделяется в виде газа. Метан в донных отложениях представляет собой огромный резервуар энергии ископаемого топлива. Хотя энергетические корпорации и правительства стремятся разработать способы производства и продажи этого метана, любой, кто понимает последствия его добычи и использования для изменения климата, может понять, что это было бы безумием.Метан в донных отложениях представляет собой огромный резервуар энергии ископаемого топлива. Хотя энергетические корпорации и правительства стремятся разработать способы производства и продажи этого метана, любой, кто понимает последствия его добычи и использования для изменения климата, может понять, что это было бы безумием.Метан в донных отложениях представляет собой огромный резервуар энергии ископаемого топлива. Хотя энергетические корпорации и правительства стремятся разработать способы производства и продажи этого метана, любой, кто понимает последствия его добычи и использования для изменения климата, может понять, что это было бы безумием.[1] [2]
Космогенный [ править ]
Космогенный осадок происходит из внеземных источников и бывает двух основных форм; микроскопические шарики и более крупные обломки метеорита. Сферы состоят в основном из кремнезема или железа и никеля, и считается, что они выбрасываются, когда метеоры сгорают после входа в атмосферу. Метеоритный мусор возникает в результате столкновения метеоритов с Землей. Эти сильные столкновения выбрасывают частицы в атмосферу, которые в конечном итоге оседают обратно на Землю и вносят свой вклад в отложения. Как и шарики, обломки метеоров в основном состоят из кремнезема или железа и никеля. Одна из форм обломков этих столкновений - тектиты., которые представляют собой маленькие стеклянные капельки. Скорее всего, они состоят из земного кремнезема, который был выброшен и расплавлен во время удара метеорита, который затем затвердел при охлаждении при возвращении на поверхность.[1]
Космогенные отложения в океане встречаются довольно редко и обычно не накапливаются в крупных отложениях. Однако он постоянно пополняется космической пылью, которая непрерывно падает на Землю. Около 90% поступающего космогенного мусора испаряется при входе в атмосферу, но по оценкам, от 5 до 300 тонн космической пыли приземляется на поверхность Земли каждый день. [1]
Состав [ править ]
Кремнистый ил [ править ]
Кремнистый ил | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| минеральные формы | протист вовлечен | имя скелета | типичный размер | ||||
| SiO 2 кремнезем кварцевое стекло опал кремний | диатомовая водоросль | усадьба | От 0,002 до 0,2 мм [5] | микрофоссилий диатомовых 40 миллионов лет назад | |||
| радиолярий | тест или оболочка | От 0,1 до 0,2 мм | сложная кремнеземная оболочка радиолярия | ||||
Диатомовая земля мягкая, кремнистая , осадочная горная порода из микроокаменелостей в виде панцирей (раковины) одиночных клетки диатомовых (нажмите , чтобы увеличить)
Известняковая слизь [ править ]
Известковый ил | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| минеральные формы | протист вовлечен | имя скелета | типичный размер | ||||
| CaCO 3 кальцит арагонит известняк мраморный мел | фораминифер | тест или оболочка | менее 1 мм | Кальцинированный тест из планктонных foraminiferan. Насчитывается около 10 000 живых видов фораминифер [6]. | |||
| кокколитофора | кокколиты | менее 0,1 мм [7] | Кокколитофориды являются крупнейшим в мире источником биогенного карбоната кальция и вносят значительный вклад в глобальный углеродный цикл. [8] Они являются основной составляющей меловых отложений, таких как белые скалы Дувра . | ||||
- Известковые микрофоссилии из морских отложений, состоящих в основном из звездообразных дискоастеров с россыпью кокколитов.
Иллюстрация ила Глобигерины
Корпуса ( тесты ), как правило , сделаны из карбоната кальция, из фораминифер тины на глубоком дне океана
Микрофоссилий [ править ]
Литифицированные отложения [ править ]
Опал может содержать простейшие микрофоссилии диатомовых водорослей, радиолярий, силикофлагеллят и эбридий [10]
Мрамор может содержать простейшие микрофоссилии фораминифер, кокколитофорид, известковый наннопланктон и водоросли, остракоды , птеропод , кальпионеллиды и мшанки [10]
Карбонатно-силикатный цикл
Распространение [ править ]
Где и как накапливаются отложения, будет зависеть от количества материала, поступающего из источника, расстояния от источника, количества времени, в течение которого отложения должны были накапливаться, насколько хорошо они сохраняются, а также от количества других типов отложений, которые могут накапливаться. также добавляются в систему. [1]
Скорость накопления отложений относительно низка на большей части океана, во многих случаях для образования любых значительных отложений требуются тысячи лет. Литогенные отложения накапливаются быстрее всего, порядка одного метра за тысячу лет для более крупных частиц. Однако скорости седиментации в устьях крупных рек с высоким расходом могут быть на порядки выше. Биогенные илы накапливаются со скоростью около 1 см в тысячу лет, в то время как мелкие частицы глины откладываются в глубинах океана со скоростью около одного миллиметра в тысячу лет. Как описано выше, марганцевые конкреции имеют невероятно медленную скорость накопления, увеличиваясь на 0,001 миллиметра за тысячу лет. [1]
Морские отложения наиболее толсты у окраин континентов, где они могут достигать толщины более 10 км. Это связано с тем, что кора у пассивных окраин континентов часто бывает очень старой, что обеспечивает длительный период накопления, а также потому, что с континентов поступает большое количество терригенных наносов. Около срединно-океанических систем хребтов , где новая океаническая кораосадки тоньше, так как успели накапливаться на более молодой коре меньше времени. По мере увеличения расстояния от центра распространения хребта отложения становятся все более толстыми, увеличиваясь примерно на 100–200 м наносов на каждые 1000 км расстояния от оси хребта. При скорости распространения морского дна около 20–40 км / миллион лет это представляет собой скорость накопления отложений примерно 100–200 м каждые 25–50 миллионов лет. [1]
На диаграмме в начале статьи ↑ показано распределение основных типов наносов на дне океана. Космогенные отложения потенциально могут оказаться в любой части океана, но они накапливаются в таких небольших количествах, что их вытесняют другие типы отложений и, следовательно, они не доминируют ни в одном месте. Точно так же водородные отложения могут иметь высокие концентрации в определенных местах, но эти регионы очень малы в глобальном масштабе. Таким образом, космогенные и водородные отложения можно по большей части игнорировать при обсуждении глобальных структур отложений. [1]
Крупные литогенные / терригенные отложения преобладают вблизи окраин континентов, поскольку сток , речной сток и другие процессы откладывают огромные количества этих материалов на континентальном шельфе . Большая часть этого осадка остается на шельфе или рядом с ним, в то время как мутные течения могут переносить материал вниз по континентальному склону на глубокое дно океана ( абиссальная равнина ). Литогенные отложения также распространены на полюсах, где толстый ледяной покров может ограничивать первичную продукцию., а ледниковые отложения откладывают отложения вдоль кромки льда. Крупнозернистые литогенные отложения реже встречаются в центральном океане, так как эти районы слишком удалены от источников для их накопления. Исключением являются очень мелкие глинистые частицы, которые, как описано ниже, могут накапливаться в областях, недоступных для других литогенных отложений. [1]
Распределение биогенных отложений зависит от их скорости образования, растворения и разбавления другими отложениями. Прибрежные районы демонстрируют очень высокую первичную продукцию, поэтому в этих регионах можно ожидать обильных биогенных отложений. Однако отложения должны быть биогенными на> 30%, чтобы считаться биогенными илами, и даже в продуктивных прибрежных районах поступление литогенных веществ настолько велико, что они затопляют биогенные материалы, и этот 30% порог не достигается. Таким образом, в прибрежных районах по-прежнему преобладают литогенные отложения, а биогенные отложения будут более многочисленными в пелагических средах, где литогенный вклад незначителен. [1]
Чтобы биогенные отложения накапливались, скорость их образования должна быть больше, чем скорость растворения проб . Кремнезем недонасыщен во всем океане и растворяется в морской воде, но легче растворяется в более теплой воде и при более низком давлении; то есть растворяется быстрее у поверхности, чем в глубокой воде. Таким образом, осадки кремнезема будут накапливаться только в более прохладных регионах с высокой продуктивностью, где они накапливаются быстрее, чем растворяются. Это включает апвеллингрегионы вблизи экватора и в высоких широтах, где много питательных веществ и более прохладная вода. В илах, образующихся вблизи экваториальных областей, обычно преобладают радиолярии, а в полярных илах чаще встречаются диатомовые водоросли. После того, как образцы кремнезема оседают на дне и покрываются последующими слоями, они больше не подвержены растворению, и осадок будет накапливаться. Примерно 15% морского дна покрыто кремнистыми илами. [1]
Биогенные отложения карбоната кальция также требуют, чтобы производство превышало растворение для накопления отложений, но вовлеченные процессы немного отличаются от кремнезема. Карбонат кальция легче растворяется в более кислой воде. Холодная морская вода содержит больше растворенного CO 2.и немного более кислая, чем более теплая вода. Таким образом, пробы с карбонатом кальция с большей вероятностью растворятся в более холодной и глубокой полярной воде, чем в более теплой тропической поверхностной воде. На полюсах вода равномерно холодная, поэтому карбонат кальция легко растворяется на всех глубинах, и карбонатные осадки не накапливаются. В умеренных и тропических регионах карбонат кальция растворяется легче, чем глубже. Глубина, на которой карбонат кальция растворяется так же быстро, как и накапливается, называется глубиной компенсации карбоната кальция, или глубиной компенсации кальцита , или просто ПЗС. Лизоклин представляет глубины , где скорость растворения карбоната кальция резко возрастает ( по аналогии с термоклиной и галоклиной). На более мелких глубинах, чем CCD накопление карбоната будет превышать скорость растворения, и карбонатные осадки будут отлагаться. На участках глубже, чем CCD, скорость растворения будет превышать производство, и карбонатные отложения не могут накапливаться (см. Диаграмму справа). ПЗС обычно находится на глубинах 4–4,5 км, хотя на полюсах, где поверхностная вода холодная, она намного мельче. Таким образом, известковые илы в основном встречаются в тропических или умеренных водах глубиной менее 4 км, например, вдоль систем срединно-океанических хребтов, на вершинах подводных гор и плато . CCD глубже в Атлантике, чем в Тихом, поскольку Тихий океан содержит больше CO 2., делая воду более кислой, а карбонат кальция более растворимой. Это, наряду с тем фактом, что Тихий океан глубже, означает, что Атлантический океан содержит больше известковых отложений, чем Тихий океан. В общей сложности около 48% морского дна составляют известняковые илы. [1]
Большая часть остальной части глубоководного дна океана (около 38%) состоит из глубинных глин. Это не столько результат обилия глинистых отложений, сколько отсутствие каких-либо других типов наносов. Частицы глины в основном имеют земное происхождение, но из-за того, что они настолько малы, они легко разносятся ветром и течениями и могут достигать участков, недоступных для других типов отложений. Например, в центральной части северной части Тихого океана преобладают глины. Эта область слишком далеко от суши, чтобы ее могли достичь крупные литогенные отложения, она недостаточно продуктивна для накопления биогенных проб и слишком глубока, чтобы известковые материалы достигли дна перед растворением. Поскольку частицы глины накапливаются очень медленно, на дне океана с преобладанием глины часто встречаются водородные отложения, такие как марганцевые конкреции.Если бы здесь образовался какой-либо другой тип осадка, он бы накапливался гораздо быстрее и мог бы погребать конкреции до того, как они успеют вырасти.[1]
Толщина [ править ]
Прибрежные отложения [ править ]
Мелководная морская среда встречается в областях между берегом и более глубокой водой, например, у рифовой стены или уступа шельфа. Вода в этой среде мелкая и прозрачная [11], что позволяет формировать различные осадочные структуры, карбонатные породы, коралловые рифы, а также позволяет некоторым организмам выживать и превращаться в окаменелости.
Сам осадок часто состоит из известняка , который легко образуется на мелководье в теплых спокойных водах. Мелководная морская среда не состоит исключительно из кремнисто-обломочных или углеродистых отложений. Хотя они не всегда могут сосуществовать, возможна мелководная морская среда, состоящая исключительно из углеродистых отложений или полностью состоящая из силикокластических отложений. Морские отложения на мелководье состоят из более крупных зерен, потому что более мелкие зерна вымываются в более глубокие воды. В осадочных породах, состоящих из углеродистых отложений, также могут присутствовать эвапоритовые минералы. [12]Наиболее распространенными минералами эвапорита, обнаруженными в современных и древних месторождениях, являются гипс, ангидрит и галит; они могут встречаться в виде кристаллических слоев, отдельных кристаллов или кластеров кристаллов. [12]
Что касается геологического времени, считается, что большая часть фанерозойских осадочных пород была отложена в мелководной морской среде, поскольку около 75% осадочного панциря состоит из мелководных морских отложений; тогда предполагается, что докембрийские осадочные породы тоже были отложены в мелководных морских водах, если специально не указано иное. [13] Эта тенденция наблюдается в регионе Северной Америки и Карибского бассейна. [14] Кроме того, в результате распада суперконтинента и других процессов сдвига тектонических плит мелкие морские отложения демонстрируют большие вариации количества в геологическом времени. [14]
Биотурбация [ править ]
Биотурбация - это переработка отложений животными или растениями. К ним относятся закапывание, проглатывание и дефекация зерен осадка. Биотурбационная деятельность оказывает сильное влияние на окружающую среду и считается основной движущей силой биоразнообразия . [15] [16] Формальное изучение биотурбации началось в 1800-х годах Чарльзом Дарвином, проводившим эксперименты в своем саду. [16] Разрушение водных отложений и наземных почв в результате биотурбации обеспечивает значительные экосистемные услуги . К ним относятся изменение питательных веществв водных отложениях и вышележащих водоемах, убежище для других видов в виде нор в наземных и водных экосистемах и производство почвы на суше. [17] [18]
Биотурбаторы - инженеры экосистем, потому что они изменяют доступность ресурсов для других видов посредством физических изменений, которые они вносят в свою среду. [18] Этот тип изменения экосистемы влияет на эволюцию совместно обитающих видов и окружающей среды [18], что очевидно по следам окаменелостей, оставшимся в морских и наземных отложениях. Другие эффекты биотурбации включают изменение текстуры отложений ( диагенез ), биоирригацию и перемещение микроорганизмов и неживых частиц. Биотурбацию иногда путают с процессом биоирригации., однако эти процессы различаются тем, что они смешивают; биоирригация относится к смешиванию воды и растворенных веществ в отложениях и является эффектом биотурбации [16]
Моржи и лосось являются примерами крупных биотурбаторов. [19] [20] [21] Хотя деятельность этих крупных биотурбаторов макрофауны более заметна, доминирующими биотурбаторами являются мелкие беспозвоночные, такие как полихеты , креветки-призраки и грязевые креветки. [16] [22] Действия этих мелких беспозвоночных, которые включают рытье нор, заглатывание и дефекацию зерен донных отложений, способствуют перемешиванию и изменению структуры донных отложений.
Биологическое орошение [ править ]
Биологическое орошение - это процесс, при котором донные организмы промывают свои норы вышележащей водой . Возникающий в результате обмен растворенными веществами между поровой водой и вышележащей морской водой является важным процессом в контексте биогеохимии океанов. В прибрежной водной среде часто встречаются организмы, дестабилизирующие отложения . Они меняют физическое состояние осадка. Таким образом улучшаются условия для других организмов и самих себя. Эти организмы часто также вызывают биотурбацию , которая обычно используется взаимозаменяемо или по отношению к биоирригации. [23]
Биологическое орошение работает как два разных процесса. Эти процессы известны как частицы переделка и вентиляция , что работа донных макро- беспозвоночных (обычно те , которые Burrow). Эта переработка частиц и вентиляция вызываются организмами, когда они кормятся (кормление фауны), испражняются , зарываются и дышат . Биологическое орошение отвечает за большой объем окислительного транспорта и оказывает большое влияние на биогеохимические циклы .
Пелагические отложения [ править ]
Пелагические отложения , или пелагиты , представляют собой мелкозернистые отложения, которые накапливаются в результате оседания частиц на дно открытого океана вдали от суши. Эти частицы состоят в основном из микроскопических, известковых или кремнистых раковин фитопланктона или зоопланктона ; глины -size терригенных осадка ; или их смесь. Небольшие количества метеорной пыли и разное количество вулканического пепла также встречаются в пелагических отложениях. По составу ила различают три основных типа пелагических отложений: кремнистые илы , известковые илы икрасные глины . [25] [26]
Состав пелагических отложений определяется тремя основными факторами. Первый фактор - это расстояние от основных массивов суши, которое влияет на их разбавление терригенными или наземными отложениями. Второй фактор - это глубина воды, которая влияет на сохранение как кремнистых, так и известковых биогенных частиц по мере их оседания на дно океана. Последним фактором является плодородие океана, которое контролирует количество биогенных частиц, образующихся в поверхностных водах. [25] [26]
Турбидиты являются геологическими отложениями из более тока мутности , который представляет собой тип объединения флюидальных и наносы самотеком отвечает за распределение огромного количества обломочного осадка в глубокий океан . Турбидиты откладываются в глубоких океанских желобах под континентальным шельфом или в аналогичных структурах в глубоких озерах подводными лавинами, которые спускаются по крутым склонам края континентального шельфа. Когда материал останавливается в океанском желобе, сначала оседает песок и другой крупный материал, затем грязь и, наконец, очень мелкие твердые частицы. Эта последовательность осаждения создает последовательности Баума. которые характеризуют эти породы.
Hemipelagic [ править ]
Гемипелагические отложения , или гемипелагиты , представляют собой тип морских отложений, которые состоят из терригенных зерен размером с глину и ил, а также некоторого биогенного материала, полученного из массива суши, ближайшего к месторождениям, или из организмов, живущих в воде. [27] [28] Гемипелагические отложения откладываются на континентальных шельфах и континентальных поднятиях и отличаются от пелагических отложений по составу. Пелагические отложения состоят в основном из биогенного материала организмов, живущих в толще воды или на морском дне, и практически не содержат терригенного материала. [27] Терригенный материал включает минералы излитосфера как полевой шпат или кварц . Вулканизм на суше, наносимые ветром отложения, а также твердые частицы, сбрасываемые из рек, могут способствовать образованию гемипелажных отложений. [29] Эти отложения можно использовать для оценки климатических изменений и выявления изменений в сносе отложений. [30] [31]
Экология [ править ]
Эндобентные организмы обитают в донных отложениях.
Микроорганизмы [ править ]
Диатомовые водоросли образуют (оспариваемый) тип, содержащий около 100 000 признанных видов, в основном одноклеточных водорослей. Диатомовые водоросли производят около 20 процентов кислорода, производимого на планете каждый год, [32] поглощают более 6,7 миллиардов метрических тонн кремния каждый год из вод, в которых они живут, [33] и вносят почти половину органического материала, содержащегося в океаны.
Диатомовые водоросли - один из самых распространенных видов фитопланктона.
Их защитные оболочки (панцири) выполнены из силикона.
Они бывают разных форм и размеров.
Кокколитофориды - это крошечные одноклеточные фотосинтезирующие протисты с двумя жгутиками для передвижения. Большинство из них защищено панцирем, покрытым декоративными круглыми пластинами или чешуей, называемыми кокколитами . Кокколиты сделаны из карбоната кальция. Термин «кокколитофора» происходит от греческого слова « камень , несущий семена» , имея в виду их небольшой размер и содержащиеся в них камни кокколита. В правильных условиях они цветут, как и другой фитопланктон, и могут сделать океан молочно-белым. [34]
- Кокколитофориды названы в честь документального сериала BBC
"Голубая планета"
Радиолярии - это одноклеточные хищные протисты, заключенные в сложные шаровидные раковины, обычно сделанные из кремнезема и пронизанные отверстиями. Их название происходит от латинского «радиус». Они ловят добычу, высовывая части своего тела через отверстия. Как и в случае кремнеземных панцирей диатомовых водорослей, раковины радиолярий могут опускаться на дно океана, когда радиолярии умирают, и сохраняются как часть океанических отложений. Эти останки в виде микрофоссилий дают ценную информацию об условиях океана в прошлом. [36]
Как и диатомовые водоросли, радиолярии бывают разных форм.
Как и диатомовые водоросли, раковины радиолярий обычно состоят из силиката.
Однако у радиолярий акантарии есть раковины, сделанные из кристаллов сульфата стронция.
Схематическое изображение сферической оболочки радиолярий в разрезе
Как и радиолярии, фораминиферы ( сокращенно форамы ) представляют собой одноклеточные хищные протисты, также защищенные раковинами с отверстиями. Их название происходит от латинского «носильщики дырок». Их оболочки, часто называемые тестами , имеют камеры (камеры добавляют больше камер по мере роста). Оболочки обычно состоят из кальцита, но иногда из агглютинированных частиц осадка или хитона и (редко) из кремнезема. Большинство форам являются придонными, но около 40 видов - планктонными. [37] Они широко исследуются с использованием хорошо известных летописей окаменелостей, которые позволяют ученым делать много выводов об окружающей среде и климате прошлого. [36]
Микробентос [ править ]
Морской микробентос - это микроорганизмы, обитающие в придонной зоне океана, которые обитают вблизи или на морском дне, внутри или на поверхностных донных отложениях. Слово бентос происходит от греческого языка, что означает «глубина моря». Микробентос встречается повсюду на дне континентальных шельфов или около него, а также в более глубоких водах с большим разнообразием в донных отложениях или на них. На мелководье особенно богатыми средами обитания являются луга водорослей , коралловые рифы и леса водорослей. В фотических зонах преобладают бентосные диатомеи как фотосинтезирующие организмы. В приливных зонах меняющиеся приливы сильно ограничивают возможности микробентоса.
Эльфидиум - широко распространенный и многочисленный род бентосных ямок.
Heterohelix , вымерший род бентосных форам
- Морские микроживотные
Фотография в темном поле гастротриха длиной 0,06-3,0 мм, червеобразного животного, живущего между частицами осадка.
Бронированный Pliciloricus enigmaticus , длиной около 0,2 мм, обитает в промежутках между морским гравием.
И фораминиферы, и диатомеи имеют планктонную и бентосную формы, то есть они могут дрейфовать в толще воды или жить на отложениях на дне океана. В любом случае их раковины оказываются на морском дне после смерти. Эти оболочки широко используются в качестве климатических заместителей . Химический состав раковин является следствием химического состава океана на момент их образования. Температуры воды в прошлом также можно определить по соотношению стабильных изотопов кислорода.в оболочках, поскольку более легкие изотопы легче испаряются в более теплой воде, оставляя более тяжелые изотопы в оболочках. Информацию о климате в прошлом можно получить еще больше, исходя из обилия форам и диатомовых водорослей, поскольку они, как правило, более многочисленны в теплой воде. [38]
Внезапное вымирание, унесшее жизни динозавров 66 миллионов лет назад, также привело к исчезновению трех четвертей всех других видов животных и растений. Однако впоследствии глубоководные бентосные форамы процветали. В 2020 году сообщалось, что исследователи изучили химический состав тысяч образцов этих бентосных образований и использовали свои выводы для создания самой подробной климатической записи Земли за всю историю. [39] [40]
Некоторые эндолиты имеют чрезвычайно долгую жизнь. В 2013 году исследователи сообщили об обнаружении эндолитов на дне океана, возраст которых, возможно, составляет миллионы лет, а время генерации - 10 000 лет. [41] Они медленно метаболизируются и не находятся в состоянии покоя. Возраст некоторых актинобактерий, обнаруженных в Сибири , оценивается в полмиллиона лет. [42] [43] [44]
Обработка углерода [ править ]
(2) Осадки в фотической зоне населены бентосными микроводорослями, которые производят новое органическое вещество in situ, и пасущиеся животные могут влиять на рост этих первичных продуцентов.
(3) Биотурбирующие животные переносят лабильный углерод из поверхностного слоя отложений в более глубокие слои отложений. (Вертикальная ось - глубина; горизонтальная ось - концентрация)
(4) Организмы, питающиеся взвесью, усиливают перенос взвешенных твердых частиц из водной толщи в отложения (биоотложение).
(5) Губка потребляет растворенный органический углерод и производит клеточный мусор, который может потребляться бентосными организмами (например, петля губки). [45]
История эволюции [ править ]
Начнем с того, что Земля была расплавленной из-за сильного вулканизма и частых столкновений с другими телами. В конце концов, внешний слой планеты остыл, образуя твердую корку, и в атмосфере начала накапливаться вода. Луна образуется вскоре после этого, возможно , в результате воздействия астероида с Землей. Выделение газов и вулканическая активность создали первозданную атмосферу. Из-за конденсации водяного пара , дополненного льдом, доставляемым кометами , образовались океаны . [47] [48] [49]
К началу архея , около четырех миллиардов лет назад, горные породы часто были сильно метаморфизированными глубоководными отложениями, такими как граувакки , аргиллиты , вулканические отложения и пластинчатые железные образования . Зеленокаменные пояса представляют собой типичные архейские образования, состоящие из чередования высоко- и низкокачественных метаморфических пород. Высококачественные породы образовались из вулканических островных дуг , тогда как низкокачественные метаморфические породы представляли собой глубоководные отложения, размытые от соседних островных пород и отложившиеся в преддуговом бассейне . [50] Самый ранний из известных суперконтинент Родиния.собрались около миллиарда лет назад и начали распадаться примерно через 250 миллионов лет во второй половине протерозоя .
эпох в истории Земли и отмечающими основные события.
Палеозоя , 542 до 251 миллионов лет назад (Ma), начался вскоре после распада Паннотии и в конце глобального ледникового периода. На протяжении раннего палеозоя суша Земли была разбита на значительное количество относительно небольших континентов. К концу эпохи континенты собрались в суперконтинент под названием Пангея , который включал большую часть суши Земли. [51] Во время силурия , начавшегося 444 млн лет назад, [51] Гондвана продолжала медленный дрейф на юг к высоким южным широтам. Таяние ледяных шапок и ледников способствовало повышению уровня моря, узнаваемый по тому факту, что силурийские отложения перекрывают эродированные отложения ордовика, образуя несогласие . Другие кратоны и фрагменты континентов дрейфовали вместе около экватора, положив начало формированию второго суперконтинента, известного как Еврамерика .
В течение триасового периода отложились глубоководные отложения, которые исчезли в результате субдукции океанических плит, поэтому очень мало известно об открытом океане триасового периода. Суперконтинент Пангея подвергся рифту в триасовом периоде - особенно в конце этого периода - но еще не отделился. Первые неморские отложения в рифте , знаменующем начальный распад Пангеи, относятся к позднему триасу. [52] Из-за ограниченной береговой линии одной суперконтинентальной массы, триасовые морские отложения во всем мире относительно редки; несмотря на их известность в Западной Европе , где впервые был изучен триас. В Северной Америке, например, морские отложения ограничены несколькими обнажениями на западе. Таким образом, стратиграфия триаса в основном основана на организмах, живущих в лагунах и гиперсоленой среде, таких как ракообразные Estheria и наземные позвоночные. [53]
В литифицированной породе сохранились узоры или следы биотурбации . Изучение таких закономерностей называется ихнологией или изучением «следов окаменелостей», которые, в случае биотурбаторов, представляют собой окаменелости, оставленные роющими или роющими норы животными. Это можно сравнить со следами, оставленными этими животными. В некоторых случаях биотурбация настолько значительна , что он полностью уничтожает осадочные структуры , такие как ламинированные слои или косую слоистость . Таким образом, это влияет на такие дисциплины, как седиментология и стратиграфия в геологии. Изучение ихно-тканей биотурбатора использует глубину окаменелостей, поперечный разрез окаменелостей и резкость (или насколько точно) окаменелостей.[54] для оценки активности, которая имела место в старых отложениях. Как правило, чем глубже окаменелость, тем лучше сохраняется и отчетливо виден образец. [54]
Важные следы окаменелостей от биотурбации были обнаружены в морских отложениях из приливных, прибрежных и глубоководных отложений. Кроме того, песчаные дюны, или эолийские отложения, важны для сохранения большого количества окаменелостей. [55] Доказательства биотурбации были обнаружены в кернах глубоководных отложений, в том числе в длинных записях, хотя акт извлечения керна может нарушить признаки биотурбации, особенно на меньших глубинах. [56] Членистоногие, в частности, важны для геологической записи биотурбации эоловых отложений. Записи дюн показывают следы роющих животных еще в нижнем мезозое (250 миллионов лет назад), [55]хотя биотурбация в других отложениях наблюдалась еще 550 млн лет назад. [57] [58]
История исследований [ править ]
Первое крупное исследование глубоководных отложений было проведено между 1872 и 1876 годами во время экспедиции HMS Challenger , которая преодолела почти 70 000 морских миль, взяв пробы морской воды и морских отложений. [59] Научные цели экспедиции заключались в проведении физических измерений морской воды на различных глубинах, а также взятии проб для определения химического состава, а также любых присутствующих твердых частиц или морских организмов . Это включало отбор проб и анализ отложений со дна океана. [60] До плавания « Челленджер» океанография была в основном спекулятивной. [59]Экспедиция « Челленджер», ставшая первым настоящим океанографическим круизом, заложила основу для всей академической и исследовательской дисциплины. [61]
Более ранние теории дрейфа континентов предполагали, что движущиеся континенты «бороздят» неподвижное и неподвижное морское дно. Позже, в 1960-х годах, идея о том, что морское дно само движется, а также несет с собой континенты, поскольку оно распространяется от центральной оси разлома, была предложена Гарольдом Гессом и Робертом Дитцем . [62] [63] Это явление известно сегодня как тектоника плит . В местах, где две плиты расходятся, у срединно-океанических хребтов, во время расширения морского дна постоянно образуется новое морское дно. В 1968 году было спущено на воду океанографическое исследовательское судно Glomar Challenger, которое приступило к реализации 15-летней программы Deep Sea Drilling Program.. Эта программа предоставила важные данные, которые подтвердили гипотезу о расширении морского дна, путем сбора образцов горных пород, которые подтвердили, что чем дальше от срединно-океанического хребта , тем старше были породы.
См. Также [ править ]
- Биотурбация
- Среда осадконакопления
- Космическая пыль
- Межпланетная пыль
- Морская глина
- Осадочная структура, вызванная микробами
- Оолитовый арагонитовый песок
- Осадочные породы, богатые органическими веществами
- Глубина морского дна в зависимости от возраста
- Осадочная порода
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar Уэбб, Пол (2019 ) Введение в океанографию , Глава 12: Отложения океана , стр. 273–297, Rebus Community. Обновлено 2020.Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ a b c d e Эрл, Стивен (2019) Физическая геология , второе издание, «Отложения морского дна», глава 18.3. Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ a b c Отложения NOAA . По состоянию на 5 апреля 2021 г.
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии . - ↑ Thomson, Charles Wyville (2014) Путешествие Челленджера: The Atlantic Cambridge University Press, page 235. ISBN 9781108074759 .
- ^ Hasle, Grethe R .; Syvertsen, Erik E .; Steidinger, Karen A .; Танген, Карл (1996-01-25). «Морские диатомеи» . В Томас, Кармело Р. (ред.). Определение морских диатомовых водорослей и динофлагеллят . Академическая пресса. С. 5–385. ISBN 978-0-08-053441-1. Проверено 13 ноября 2013 .
- ^ Ald, SM; и другие. (2007). «Разнообразие, номенклатура и таксономия простейших» (PDF) . Syst. Биол . 56 (4): 684–689. DOI : 10.1080 / 10635150701494127 . PMID 17661235 . Архивировано 31 марта 2011 года из оригинального (PDF) . Проверено 11 октября 2019 года .
- ^ Moheimani, NR; Уэбб, JP; Боровицка, М.А. (2012), «Биоремедиация и другие потенциальные применения кокколитофоридных водорослей: обзор.. Биоремедиация и другие потенциальные применения кокколитофоридных водорослей: обзор», Algal Research , 1 (2): 120–133, doi : 10.1016 / j.algal.2012.06.002
- ^ Тейлор, АР; Chrachri, A .; Wheeler, G .; Годдард, H .; Браунли, К. (2011). «Управляемый напряжением H + канал, лежащий в основе гомеостаза pH при кальцификации кокколитофоридов» . PLOS Биология . 9 (6): e1001085. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001085 . PMC 3119654 . PMID 21713028 .
- ^ Wierer, U .; Arrighi, S .; Bertola, S .; Kaufmann, G .; Baumgarten, B .; Педротти, А .; Pernter, P .; Пелегрин, Дж. (2018). «Каменный инструментарий ледяного человека: сырье, технология, типология и использование» . PLOS ONE . 13 (6): e0198292. Bibcode : 2018PLoSO..1398292W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0198292 . PMC 6010222 . PMID 29924811 .
- ^ a b Haq BU и Boersma A. (Eds.) (1998) Введение в морскую микропалеонтологию Elsevier. ISBN 9780080534961
- Перейти ↑ Boggs, Sam (2012). Принципы седиментологии и стратиграфии (пятое изд.). Нью-Джерси: Пирсон. ISBN 978-0-321-64318-6.
- ^ a b Демикко, Роберт В., Харди, Лоуренс А. (1994). Осадочные структуры и раннодиагенетические особенности мелководных морских карбонатных отложений (Первое изд.). Талса, Оклахома: Общество осадочной геологии. ISBN 1-56576-013-1.
- ^ Петерс, Шанан; и другие. (2017). «Подъем и падение строматолитов на мелководье в морской среде» . Геология . 45 (6): 487–490. Bibcode : 2017Geo .... 45..487P . DOI : 10.1130 / G38931.1 .
- ^ a b Питерс, Шанан (2017). «Круговорот наносов на континентальной и океанической коре» . Геология . 45 (4): 323–326. Bibcode : 2017Geo .... 45..323P . DOI : 10.1130 / G38861.1 .
- ^ Мейсман, F; Медделбург, Дж; Хейп, С. (2006). «Биотурбация: свежий взгляд на последнюю идею Дарвина». Тенденции в экологии и эволюции . 21 (12): 688–695. DOI : 10.1016 / j.tree.2006.08.002 . PMID 16901581 .
- ^ a b c d Уилкинсон, Маршалл Т .; Ричардс, Пол Дж .; Хамфрис, Джефф С. (2009-12-01). «Перелом: почвенные, геологические и экологические последствия биотурбации почвы». Обзоры наук о Земле . 97 (1): 257–272. Bibcode : 2009ESRv ... 97..257W . DOI : 10.1016 / j.earscirev.2009.09.005 .
- ^ Шалер, NS, 1891, Происхождение и характер почв, в Powell, JW,ред USGS 12 Годовой отчет 1890-1891:. Вашингтон, округ Колумбия, Управление правительственной печати, стр. 213-45.
- ^ a b c Кристенсен, E; Penha-Lopes, G; Delefosse, M; Вальдемарсен, Т; Кинтана, Колорадо; Банта, GT (2 февраля 2012 г.). «Что такое биотурбация? Необходимость точного определения фауны в водных науках» . Серия «Прогресс морской экологии» . 446 : 285–302. Bibcode : 2012MEPS..446..285K . DOI : 10,3354 / meps09506 . ISSN 0171-8630 .
- ^ Хамфрис, Г.С., и Митчелл, П.Б., 1983, Предварительная оценка роли биотурбации и дождевых вод на склонах холмов из песчаника в Сиднейском бассейне, Группа геоморфологии Австралии и Новой Зеландии, стр. 66-80.
- ^ Пиллэй D (2010-06-23). «Расширяя конверт: связь биотурбаторов беспозвоночных с микроэволюционными изменениями» . Серия «Прогресс морской экологии» . 409 : 301–303. Bibcode : 2010MEPS..409..301P . DOI : 10,3354 / meps08628 . ISSN 0171-8630 .
- ^ Рэй, Дж. Карлтон; Маккормик-Рэй, Джерри; Берг, Питер; Эпштейн, Ховард Э. (2006). «Тихоокеанский морж: донный биотурбатор Берингии». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 330 (1): 403–419. DOI : 10.1016 / j.jembe.2005.12.043 .
- ^ Braeckman, U; Provoost, P; Грибшольт, Б; Гансбеке, Д. Ван; Мидделбург, Дж. Дж .; Soetaert, K; Винкс, М; Ванавербеке, Дж. (28 января 2010 г.). «Роль функциональных свойств и плотности макрофауны в биогеохимических потоках и биотурбации» . Серия «Прогресс морской экологии» . 399 : 173–186. Bibcode : 2010MEPS..399..173B . DOI : 10,3354 / meps08336 . ISSN 0171-8630 .
- ^ Volkenborn, N .; Hedtkamp, НИЦ; ван Бусеком, JEE; Райз, К. (1 августа 2007 г.). «Влияние биотурбации и биоирригации ящерицами (Arenicola marina) на физические и химические свойства донных отложений и последствия для сукцессии приливной среды обитания». Estuarine, Coastal and Shelf Science . 74 (1–2): 331–343. DOI : 10.1016 / j.ecss.2007.05.001 .
- ^ Что такое ток мутности? NOAA. Последнее обновление: 26 февраля 2021 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
- ^ a b Ротвелл, Р.Г., (2005) Deep Ocean Pelagic Oozes , Vol. 5. Селли, Ричард К., Л. Робин МакКокс и Ян Р. Плимер, Энциклопедия геологии, Оксфорд: Elsevier Limited. ISBN 0-12-636380-3
- ^ a b HüNeke, H., and T. Mulder (2011) Глубоководные отложения . События в седиментологии, т. 63. Элсивер, Нью-Йорк. 849 стр. ISBN 978-0-444-53000-4
- ^ a b Очоа, Хесус; Волак, Жаннетт; Гарднер, Майкл Х (2013). «Критерии распознавания для различения гемипелагических и пелагических аргиллитов при характеристике неоднородности глубоководных коллекторов». Бюллетень AAPG . 97 (10): 1785–803. DOI : 10.1306 / 04221312086 .
- ^ Стоу, DAV (1994). «Глубоководные процессы переноса и осаждения наносов». В Пай, К. (ред.). Процессы переноса и осаждения отложений . Лондон: Блэквелл. С. 257–91.
- ^ Аксу, AE; Yaşar, D; Муди, П.Дж. (1995). «Происхождение позднеледниково-голоценовых гемипелагических отложений в Эгейском море: минералогия глин и карбонатная цементация». Морская геология . 123 (1-2): 33-59. Bibcode : 1995MGeol.123 ... 33A . DOI : 10.1016 / 0025-3227 (95) 80003-Т .
- ^ Trentesaux, А; Recourt, P; Bout-Roumazeilles, V; Трибовиллард, Н. (2001). «Гранулометрический состав карбонатов в гемипелагических отложениях с помощью лазерного измерителя размера частиц». Журнал осадочных исследований . 71 (5): 858. Bibcode : 2001JSedR..71..858T . DOI : 10,1306 / 2DC4096E-0E47-11D7-8643000102C1865D .
- Перейти ↑ Weedon, GP (1986). «Оседание гемипелагического шельфа и климатические циклы: базальная юра (Голубая лиас) Южной Британии». Письма о Земле и планетах . 76 (3–4): 321–35. Bibcode : 1986E и PSL..76..321W . DOI : 10.1016 / 0012-821X (86) 90083-X .
- ^ Воздух, которым вы дышите? Из диатомовых водорослей
- ^ Treguer, P .; Нельсон, DM; Ван Беннеком, Эй Джей; Демастер, диджей; Leynaert, A .; Кегинер, Б. (1995). «Баланс кремнезема в Мировом океане: переоценка». Наука . 268 (5209): 375–9. Bibcode : 1995Sci ... 268..375T . DOI : 10.1126 / science.268.5209.375 . PMID 17746543 . S2CID 5672525 .
- ^ Васильев, Мэгги (2006) «Кокколитофора» , Те Ара - Энциклопедия Новой Зеландии . Доступ: 2 ноября 2019 г.
- ^ Рост, Б. и Рибезелл, У. (2004) «Кокколитофора и биологический насос: реакция на изменения окружающей среды». В: Coccolithophores: From Molecular Processes to Global Impact , pages 99–125, Springer. ISBN 9783662062784 .
- ^ a b Васильев, Мэгги (2006) «Планктон - животный планктон» , Те Ара - Энциклопедия Новой Зеландии . Доступ: 2 ноября 2019 г.
- ^ Hemleben, C .; Андерсон, штат Орегон; Шпиндлер, М. (1989). Современные планктонные фораминиферы . Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-96815-3.
- ^ Брукнер, Моника (2020) "Палеоклиматология: как мы можем сделать выводы о прошлом климате?" SERC , Карлтонский колледж. Изменено 23 июля 2020 г. Дата обращения 10 сентября 2020 г.
- ↑ Земля стремительно приближается к состоянию «теплицы», которого не было уже 50 миллионов лет, новый эпический климатический рекорд показывает LiveScience , 10 сентября 2020 г.
- ↑ Вестерхольд, Т., Марван, Н., Друри, А.Дж., Либранд, Д., Агнини, К., Анагносту, Э., Барнет, Дж. С., Бохати, С. М., Влишауэр, Д., Флориндо, Ф. и Фредерикс, T. (2020) «Датированная астрономическая запись климата Земли и его предсказуемости за последние 66 миллионов лет» . Science , 369 (6509): 1383–1387. DOI : 10.1126 / science.aba6853 .
- ^ Боб Yirka 29 августа 2013
- ^ Сассмен: Старые растения , The Guardian , 2 мая 2010
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2018-07-13 . Проверено 13 июля 2018 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Виллерслев, Эске; Froese, Duane; Гиличинский, Давид; Рённ, Регин; Банс, Майкл; Зубер, Мария Т .; Гилберт, М. Томас П .; Бренд, Тина; Мунк, Каспер; Нильсен, Расмус; Мастепанов Михаил; Christensen, Torben R .; Hebsgaard, Martin B .; Джонсон, Сара Стюарт (4 сентября 2007 г.). «Древние бактерии демонстрируют доказательства восстановления ДНК» . Труды Национальной академии наук . 104 (36): 14401–14405. Bibcode : 2007PNAS..10414401J . DOI : 10.1073 / pnas.0706787104 . PMC 1958816 . PMID 17728401 .
- ^ a b Мидделбург, Джек Дж. (2018). «Обзоры и обобщения: К основам переработки углерода на морском дне». Биогеонауки . 15 (2): 413–427. Bibcode : 2018BGeo ... 15..413M . DOI : 10.5194 / BG-15-413-2018 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Мидделбург, Джек Дж. (2019). «Углеродная переработка на морском дне». Морская биогеохимия углерода . SpringerBriefs в науках о земных системах. С. 57–75. DOI : 10.1007 / 978-3-030-10822-9_4 . ISBN 978-3-030-10821-2. Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
- ^ Piani, Лоретта (28 августа 2020). «Земная вода могла быть унаследована от материала, подобного энстатит-хондритовым метеоритам» . Наука . 369 (6507): 1110–1113. Bibcode : 2020Sci ... 369.1110P . DOI : 10.1126 / science.aba1948 . PMID 32855337 . S2CID 221342529 . Проверено 28 августа 2020 .
- ^ Вашингтонский университет в Сент-Луисе (27 августа 2020 г.). «Изучение метеоритов предполагает, что Земля могла быть влажной с момента своего образования - энстатитовые хондритовые метеориты, которые когда-то считались« сухими », содержат достаточно воды, чтобы заполнить океаны - и еще немного» . EurekAlert! . Проверено 28 августа 2020 .
- ^ Американская ассоциация развития науки]] (27 августа 2020 г.). «Неожиданное изобилие водорода в метеоритах раскрывает происхождение воды на Земле» . EurekAlert! . Проверено 28 августа 2020 .
- ↑ Стэнли, 1999 , стр. 302–303.
- ^ a b "Международная хроностратиграфическая карта v.2015 / 01" (PDF) . Международная комиссия по стратиграфии . Январь 2015 г.
- ^ Olsen, Пол Э. (1997). «Великие триасовые комплексы, часть 1 - Чинл и Ньюарк» . Динозавры и история жизни . Обсерватория Земли Ламонта-Доэрти Колумбийского университета.
- Перейти ↑ Sereno PC (1993). «Грудной пояс и передняя конечность базального теропод Herrerasaurus ischigualastensis». Журнал палеонтологии позвоночных . 13 (4): 425–450. DOI : 10.1080 / 02724634.1994.10011524 .
- ^ а б Тейлор, AM; Голдринг, Р. (1993). «Описание и анализ биотурбации и ихно-ткани». Журнал геологического общества . 150 (1): 141–148. Bibcode : 1993JGSoc.150..141T . DOI : 10.1144 / gsjgs.150.1.0141 .
- ^ а б Альбрандт, ТС; Andrews, S .; Гвинн, Д. Т. (1978). «Биотурбация в эоловых отложениях». Журнал осадочных исследований . 48 (3). DOI : 10.1306 / 212f7586-2b24-11d7-8648000102c1865d .
- ^ Хертвек, G; Liebezeit, G (2007). «Биотурбационные структуры полихет в современных мелководных морских условиях и их аналоги по следам группы хондритов». Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 245 (3): 382–389. Bibcode : 2007PPP ... 245..382H . DOI : 10.1016 / j.palaeo.2006.09.001 .
- ^ Дейл, AW (2016). «Модель микробного круговорота фосфора в биотурбированных морских отложениях: значение для захоронения фосфора в раннем палеозое». Geochimica et Cosmochimica Acta . 189 : 251–268. Bibcode : 2016GeCoA.189..251D . DOI : 10.1016 / j.gca.2016.05.046 . hdl : 10871/23490 .
- Перейти ↑ Boyle, RA (2014). «Стабилизация связанных циклов кислорода и фосфора путем эволюции биотурбации» (PDF) . Природа Геонауки . 7 (9): 671. Bibcode : 2014NatGe ... 7..671B . DOI : 10.1038 / ngeo2213 . hdl : 10871/35799 .
- ^ а б Эйсели, Лорен (1946). «Великие глубины» . Огромное путешествие (изд. 1959 г.). США: Винтажные книги. п. 38-41 . ISBN 0394701577.
- ^ "HMS Challenger: Наука" . Березовый аквариум. Архивировано из оригинального 26 января 2013 года . Проверено 3 декабря 2013 года .
- ↑ Епископ, Тина. «Тогда и сейчас: экспедиция HMS Challenger и экспедиция« Горы в море » . oceanexplorer.noaa.gov . NOAA . Архивировано 25 апреля 2015 года . Проверено 31 января 2018 года .
- Перейти ↑ Hess, HH (ноябрь 1962 г.). «История океанических бассейнов» (PDF) . В AEJ Engel; Гарольд Л. Джеймс; Б.Ф. Леонард (ред.). Петрологические исследования: сборник в честь А. Ф. Баддингтона . Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. С. 599–620.
- ^ Дитц, Роберт С. (1961). «Эволюция континентов и океанических бассейнов за счет расширения морского дна». Природа . 190 (4779): 854–857. Bibcode : 1961Natur.190..854D . DOI : 10.1038 / 190854a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4288496 .
Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с морскими отложениями . |
 | В Викиучебнике есть книга по теме: Историческая геология. |