Marine sedimenter er sedimentære formationer på bunden af moderne og gamle geologiske have og oceaner. Deres andel i den samlede masse af Jordens statiske kugle (sedimentære skal) er 75-90%. I geologi kaldes havene havjord . [en]
Sammensætningen af marine sedimenter indeholder: klastiske partikler af sten båret af floder; sedimenter isoleret fra havvand af organismer (biogene stoffer): mikroskopiske kalk- eller kiselholdige skaller af zooplankton , bløddyr, skeletdele af andet havliv; organiske plantesedimenter og nedbrydningsprodukter af animalsk blødt væv; kemikalier udfældet fra havvand i form af krystaller og kolloide koagler sammen med de elementer, der sorberes af dem; spor af meteoritstøv, vulkansk aske mv.
Baseret på sammensætningen af sedimenterne er de opdelt i lerholdig silt, kalkholdig silt, kiselholdig silt og vulkansk silt. [en]
Sammensætningen af marine sedimenter styres af tre hovedfaktorer. Den første faktor er afstanden fra de vigtigste landmasser, som påvirker mængden af kontinental sten, der føres ud i havet. Den anden faktor er vandets dybde, som påvirker bevarelsen af kiselholdige og kalkholdige biogene partikler, når de sætter sig til bunds. Den sidste faktor er havets frugtbarhed, som påvirker mængden af biogene partikler produceret i overfladevand. [2] [3]
Kystaflejringer, også kaldet terrigene, da de hovedsageligt omfatter fragmenter af kystklipper, grænser op til kontinenterne og øerne med en strimmel på omkring 250 km i bredden og dækker bunden af alle indre hav og randhave. Med afstand fra kysten falder kornstørrelsen af kystsedimenter gradvist: tættere på kysten aflejres småsten og kampesten , derefter grus , sand , siltet sand og til sidst silt , og derfor kan kystsedimenter alt efter nedbørens art. let opdeles i to zoner - den tættest på kysten, sandet, bestående af kampesten, grus og sand og en mere fjerntliggende zone af kontinental silt.
Den petrografiske sammensætning af sedimenterne i den sandede zone er meget forskelligartet, og den største mangfoldighed findes i den smalle stribe småsten nærmest kysten. Småsten og kampesten er aflejret nær stejle, klippefyldte kyster og, afhængigt af kystklippernes beskaffenhed, består de nogle gange af krystallinske klipper, nogle gange af kalksten , derefter (nær koralrev ) fra fragmenter af moderne koralkalksten, derefter (nær vulkanske øer ) fra vulkanske bomber , sten, lapilli osv. Sammensætningen af sand, der dannes under ødelæggelsen af småsten og kampesten af løse kystklipper, eller ført ud i havet af floder, er mere ensartet. Sandet er ret rent, kvarts , til tider siltet på grund af iblanding af ler , i nærheden af skalbanker indeholder det en blanding af kalkholdige korn, der stammer fra slibning af skaller, i koralrev har det en overvejende kalkholdig sammensætning, og i vulkansk øer består den af jordløse vulkanske produkter. Sandzonens bredde afhænger af stejlheden af hældningen af havet eller havbunden, det vil sige, jo stejlere hældningen er, jo smallere er sandzonen og omvendt. Der kræves tilstrækkelige vandvibrationer til at flytte sandkorn langs havbunden, og påvirkningen af bølger mærkes slet ikke på mere end 200 meters dybde, hvorfor der ikke kan dannes sedimenter af den sandede zone på større dybder.
I en dybde på mere end 200 meter kan kun finere partikler, der er i suspension i vandet, komme. Det er netop disse partikler, der udgør silt , den fremherskende type sediment i den anden, fjernere fra kysten, zone med kystsedimenter - zoner med kontinental silt, på 200 til 5000, og i undtagelsestilfælde endda op til 7300 meter dybde, og sedimenterne i denne zone findes dog sjældent længere 250 km fra den nærmeste kyst. Ud over de overvejende produkter af aflejring af materiale, der er mekanisk suspenderet i vand, omfatter sammensætningen af kontinental silt også til dels de fineste støvlignende partikler af vulkansk eller terrestrisk oprindelse bragt af vinden fra land, samt kalkpartikler - resterne af skaller af marine organismer. Selv om kontinental silt i almindelighed er ret ensformig, var det dog muligt at bemærke flere varianter i det; overvejende blå silt, et fint sediment med en svovlbrintelugt , hovedsageligt bestående af kvartskorn, mineralet glauconit , ler og kalkholdige partikler; grøn silt, endnu rigere på glauconit , som dets farve sandsynligvis afhænger af, observeres i områder med den langsomste nedbørsdannelse, og endelig skyldes rødlig silt, den mindst almindelige, sin farve et betydeligt indhold af jernoxid i form af okker og limonit .
Nær øerne med vulkan- og koralrev efterfølges sandstrimlen af vulkan- og koralslam, som er resultatet af yderligere afslidning af vulkan- og koralsand.
Med afstand fra kysten stiger indholdet af kalkrester af skaller af organismer, der flyder i havet, og omvendt falder antallet af partikler af kontinental oprindelse, og der observeres således en overgang til dybtvands- , faktisk pelagiske aflejringer, i dannelse, hvori partikler af kystbjergarter næsten ikke deltager. Pelagiske sedimenter optager de dybeste og fjerneste områder af havbunden og er fuldstændig fraværende selv i så store indre hav som for eksempel Middelhavet . De er udelukkende sammensat af de mindste løse vulkanske produkter og lerpartikler båret af vinden, produkter fra vulkanudbrud under vand, meteoriske eller kosmiske partikler og endelig kalkholdige partikler - resterne af skaller og skaller fra forskellige små marine organismer, der tilbringer livet i de øverste lag af havet, og efter døden falder til bunden. Mængden af sådant materiale er ubetydelig, og derfor forløber aflejringen af pelagiske sedimenter meget langsomt; i de fjerneste dele af havbunden blev tænder fra nogle arter af hajer , nu uddøde, fundet næsten på overfladen, og disse tænder var dækket af en tyk skorpe af manganoxid eller inkluderet i kalkholdige-jernholdige eller mangan-sammenvækster, dannelse, som krævede mange årtusinder.
Der er to hovedvarianter af pelagiske sedimenter: zoogen silt og rød ler i dybe havområder. Zoogen silt er overvejende et produkt af organisk liv. Dens mest almindelige forskel er globigerin ooze , som er mælkehvid, gullig, lyserød eller brunlig i farven. Den består hovedsageligt af de mindste kalkholdige skaller af jordstængler (globigerin), med en blanding af lerpartikler, løse vulkanske produkter, kosmisk støv , en lille mængde rester af organismer med et flintskelet, samt en ejendommelig form for kalkkonkretioner af kokkolitter , rhabdoliter osv. Skelne fra globigerin silt pteropod silt , hvori der med skaller af rhizopoder også i stort antal er fragmenter af skaller af pteropod bløddyr (pteropods). Jordstængler tolererer ikke kystens nærhed og bebor overfladelagene i de centrale dele af oceanerne, hovedsageligt i varme og tempererede breddegrader. Men selv inden for disse grænser findes globigerinslam ikke overalt, men kun steder i en dybde på ikke over 5100 meter. Dette forklares af det faktum, at vand i de nederste lag af havene indeholder en relativt stor mængde kuldioxid i opløsning , og vand, forsuret af sidstnævnte, opløser let kulsyrekalk af skaller. Tynde skaller af rhizopoder synker, efter dyrets død, ekstremt langsomt til bunden af havet, undergår opløsning og kan ikke nå store dybder. De samme grunde bestemmer også distributionsområdet for pteropod-slam, med den eneste forskel, at skallerne af pteropods tilsyneladende er endnu nemmere at opløse og derfor kan akkumulere på endnu lavere dybder - på grænsen til kontinental silt. Men resterne af pelagiske organismer med et flintskelet, såsom kiselholdige kiselalger og ciliater udstyret med en flintskal, radiolarier, kan nå større dybder . Men på grund af det forholdsvis lille antal af disse organismer har deres ophobninger - radiolarisk og diatomé-slam - en meget begrænset fordeling. De dybeste og fjerneste dele af havbunden består næsten udelukkende af ensformigt rødligt ler, som er et finkornet, meget homogent sediment med betydelig viskositet. Mikroskopet afslører i det, ud over homogen lercement, de mindste partikler af vulkansk glas, pimpsten og vulkanske mineraler, lejlighedsvis skeletter af kiselholdige organismer, såvel som jernoxider dækket med bark, metalkugler og kugler af mineralet bronzit . Af neoplasmer er rødt ler kendetegnet ved sammenvoksninger af et mineral fra gruppen af zeolitter og konkretioner af jernoxid og mangan. Fra resterne af højere organismer findes hajtænder og høreben fra hvaler ret ofte . Ifølge placeringen er muligheden for dannelse af rødt ler fra kontinentalt materiale udelukket, og derfor indrømmer de fleste forskere dets sammensætning hovedsageligt fra nedbrudte produkter af vulkansk aktivitet båret af vinden over havets overflade.
Alle de ovenfor beskrevne sedimenter, både kystnære og pelagiske, er overvejende karakteristiske for den varme og tempererede zone. I det nordlige og sydlige polarhav, hvor det organiske liv er ekstremt dårligt, og kysterne på øer og kontinenter er bundet af is det meste af året, skyldes dybhavssedimenter deres oprindelse hovedsageligt materiale, der bæres af isbjerge og falder til havbunden, når sidstnævnte smelter. Derfor udtrykkes dybhavssedimenter, både i det kystnære og i det pelagiske bælte, af polarlandenes grå ler, som er et sediment med ekstremt heterogen sammensætning. Sammen med de mindste lerpartikler indeholder den korn af sand, grus og endda småsten og kampesten af kontinentale klipper; kun nogle steder, i en afstand fra land, er resterne af skallerne af de polære jordstængler bilokulin blandet med dette ler i en mærkbar mængde, og der opnås en særlig forskel på gråt ler, kaldet bilokulin silt .
Alle de beskrevne sedimenter ændres under påvirkning af de hydrokemiske processer, der forekommer i dem og det enorme pres på dem. Småsten og grus går over i et konglomerat, sandsten dannes undertiden fra sand , siltholdige sedimenter bliver til ler og skifer , og forskellige kalksten og mergel opnås fra zoogen silt . Sådanne ændrede sedimenter i løbet af århundreder kan under påvirkning af udsving i jordskorpen komme ud under vandet og blotlægges på jordens overflade. Mellem de lagdelte sedimentære bjergarter på jordens overflade er der analoger til alle moderne dybvandsaflejringer. Hidtil er kun en fuldstændig analog af rødt ler fra oceanernes dyb ikke fundet; denne omstændighed giver anledning til, at nogle videnskabsmænd antager, at moderne oceaniske bassiner eksisterede på samme sted fra de tidligste epoker af jordens historie. Udvekslingen mellem land og hav fandt efter deres mening kun sted inden for visse grænser, hvilket involverede kystnære og til dels pelagiske aflejringer.
Den videnskabelige undersøgelse af sedimenterne i bunden af havene og oceanerne begyndte først i tilstrækkeligt omfang i anden halvdel af det 19. århundrede takket være talrige særlige ekspeditioner, hvoraf de vigtigste i forhold til de opnåede resultater var rejser. på skibene Challenger , Black, Travalier, "Talisman" osv.