第十章 深海沉积..PPT

第十章 深海沉积 深海沉积物的来源 深海沉积物的分类 深海陆源沉积 深海生物源沉积 深海粘土和火山沉积 深海沉积中的矿物 深海沉积物的化学成分 深海沉积层和沉积速率 大洋沉积的分布规律 一、深海沉积物的来源 陆源物质：河流、海岸侵蚀、风、冰川、海流 海洋源物质：生物沉积、海底风化、自生矿物 其他来源物质：火山、宇宙物质 红粘土、硅质软泥和钙质软泥是分布最广的沉积物。 红粘土因为含有铁质矿物的氧化物而具有暗褐至红色，并由各种粘土矿物组成。其次要成分包括火山灰、宇宙球粒、鱼齿及鱼骨，有时也有痕量碳酸盐和二氧化硅。 硅质软泥是放射虫软泥（放射虫壳含量大于或等于30％）或硅藻软泥（硅藻细胞含量大于或等于30％）。 钙质软泥是指超微化石软泥（超微化石含量大于或等于30％），有孔虫软泥（有孔虫壳含量大于或等于30％）或翼足虫软泥（翼足虫壳含量大于或等于30％） 远洋沉积物是通过水柱沉积的，并包括尘物物质、陆源粘土和粉砂，通过大气飞入大洋的火山碎屑物质，冰载碎屑物质以及宇宙物资。 半远洋沉积物是陆源和生物成因的物质的混合物。 火山成因沉积物包括风运火山灰，海底火山碎屑流，由喷发于海底的火山碎屑所构成的玻质碎屑以及改造过的火山碎屑物质。 多种物质是经过改造再沉积于洋底之上的，包括由重力流向陆坡下搬运的（主要由河流）陆源物质和由于海底火山活动和改造产生的火山物质以及由底层流改造再沉积的深海沉积物。 ⅱ次要成分 1.含量10—25％的成分做为前缀用“富”字加到沉积物名称之前；50％超微化石，30％放射虫，20%沸石的沉积物则命名为富沸石放射虫超微化石软泥 2.含量2—10％的成分做为前缀，用“含”字加到沉积物名称之前。 50％超微化石，40％放射虫，10%沸石的沉积物，则命名为含沸石放射虫超微化石软泥。 三、深海陆源沉积 1.浊流沉积 浊流是发生于浅海的一种水和泥沙混杂的高密度的底流，它沿着陆坡向下流动，侵蚀海底峡谷，直到深海平原把泥沙沉积下来而消逝。 三、深海陆源沉积 1.浊流沉积 1936年，戴利为解释海底峡谷的深海砂，提出了浊流的概念。 1939年，约翰逊在讨论类似现象时，使用了“浊流”一词。 其后许多学者对它进行了大规模的调查和模拟试验，直到1950年奎年等人提出浊流可导致沉积深海砂。模拟试验还证实了它具有巨大的破坏、搬运、沉积作用的能力，随之确立了浊流沉积作用的理论，并用它来重新认识大陆上复理石建造的成因。 1957年奎年把已经固结的浊积层称为“浊积岩”。 1962年，鲍马提出著名的浊积岩层的沉积序列。 此后，不但在海洋中而且在湖泊中 ，不但在现代而且在古代（古生代以来）的沉积层中，发现越来越多的沉积层，是属于浊流成因的。 三.深海沉积物的有机组分 地壳中有机组分含量为N×1014吨，约为地球重量的十万分之一，海洋占了其中65％，主要分布在表层海水中，有时可达50微克/升。在深海沉积物中有机质仅占1%左右。近岸可以达到2.5％。在太平洋北部沉积物中有机质为1—1.15％，南部为0.4—1％；大西洋0.3—1.5％。 海洋沉积中有机质的组分繁多，通常以有机碳或氮的百分含量来表示。由于氮的演化速率快于碳，所以碳氮的比值可以表示有机质分解程度的指标。 海水中有机组分和生物残骸相似；在沉积过程中被大量分解，仅稳定的组分存在于沉积物中。 影响深海沉积物中有机质含量有以下因素： 1.浮游生物的生产力。浮游动物中有机质占40—70％，死后下沉过程中分解成低分子化合物，经聚合成腐殖酸类，降落到海底时，在半深海只剩下5—10％，在深海不足5％。浮游植物的在半深海只剩下0.1—0.5％，深海不足万分之一。在浮游生物生产力高的海域，海底有机质堆积的速度快和绝对量高，反之则低。 2.深海沉积物和有机质沉积速率之比。沉积速率慢，有机质容易被游离氧和微生物分解，而堆积速度快可使有机质分散，但是快速堆积可掩埋和保存有机质。 3.沉积物所处环境的氧化还原电位。在氧化环境中，有机质较快地分解。在还原环境中有机质分解缓慢，随着成岩作用的进行，可以演化为石油。温度地增加只是使得以上的分解速率加快。 4.成岩作用。有机质在成岩过程中主要进行脱氢和加热作用，连腐殖酸中的络合物也开始降价，剩下的不溶物可能为干络根。所以它们的比值可以表示成岩程度（也称成熟度）的指标。 海洋沉积地球化学 的基本内容和研究方法 1.海洋沉积地球化学的基本内容 （1）海洋沉积物元素地球化学研究：主要研究元素丰度、分布、赋存形态、相互关系、界面交换、沉积机理和沉积后变化 （2）海洋沉积同位素地球化学研究：主要利用同位素测年计算沉积速率和利用同位素作为“示踪剂”研究气候变化和海洋沉积物的来源。 （3）海洋沉积环境地球化学研究：主要研究海洋沉积物中有害元素或化合