历史地质学/海洋沉积物

本文简要概述了海洋沉积物以及与该领域相关的某些重要术语和概念。

在本文中，我们不需要问并回答我们通常的问题：“我们怎么知道？” 因为对于本文中给出的事实，答案很简单而统一：“我们观察了海底。”

海的剖面

海的剖面图。

在我们讨论海洋沉积物之前，我们应该介绍一些海洋学方面的术语。右图显示了海陆的横截面。虽然它经过了简化和风格化，但它是基于实际数据的。但是请注意，垂直比例尺相对于水平比例尺被夸大了 25 倍，因此所有斜率角度都被夸大了。

值得注意的特点是

• 大陆架。这可以看作是大陆的一部分，恰好被淹没在水下。其真实的倾斜角度很少超过半度。

• 大陆坡。如您所见，这是由陆地来源的沉积物形成的，这些沉积物在大陆地壳的底部堆积起来。其倾斜角度很少超过十度，更典型的约为四度。

• 大陆隆起。它从垂直方向上看，平均倾斜约为半度，并逐渐变平，形成......

• 深海平原。从图中可以看出，它往往是平坦的（因此得名），因为除了最突出的地形特征外，其他特征都被沉积物掩盖了。

陆架、陆坡和陆隆统称为大陆边缘。

海洋沉积物的分布

显示海洋沉积物分布的地图。

右图显示了哪里沉积了哪些海洋沉积物。图例如下

• 灰色：陆地。
• 白色：大陆边缘的沉积物。
• 蓝色：冰川沉积物。
• 橙色：陆地形成的沉积物。
• 棕色：深海粘土。
• 绿色：硅质沉积物。
• 黄色：钙质沉积物。

这些沉积物的性质将在下面更详细地讨论。

这张地图在某些方面可能会产生误导。首先，请注意，这是一张麦卡托投影地图，因为出于技术原因，这对我来说是最容易使用的地图投影。所有地图投影都会扭曲现实，因为它们涉及将球面表面表示为平面。在麦卡托投影的情况下，其最大的缺陷是它夸大了两极附近的南北距离。

地图不能真实地反映现实的第二种方式是它将海底划分为碳酸盐、硅质软泥、深海粘土等不同的区域。事实上，沉积物很少是纯净的：例如，形成深海粘土的沉积物几乎无处不在。因此，实际上每个区域都代表了沉积物的混合物，其中地图上使用的颜色代表了占主导地位的沉积物。这种不准确性当然在区域之间的边界处尤为严重，在那里一种沉积物类型会逐渐过渡到另一种沉积物类型。

第三，请注意，这张地图代表了海底顶部的沉积物：它们不像我们将在本文的最后一部分讨论的那样，一直延伸到底部。

海洋沉积物的类型

• 大陆边缘的沉积物。包括来自河流的沙子和泥土；从悬崖上侵蚀的物质；在某些纬度，由冰川在冰河时代期间沉积的物质；由浊流带到大陆隆起的物质；以及在某些情况下，钙质软泥（见下文）。

• 冰川沉积物。这些沉积物是由大陆冰川崩解的冰山运送到海中的。

• 陆地形成的（或“陆源”）沉积物。从技术上讲，冰川沉积物和大陆边缘的沉积物都可以被视为陆地形成的。但是，地图上标注为这样的区域是指深海平原被陆地形成的沉积物覆盖的区域，这些沉积物要么由浊流带到深海平原，要么由强大到足以将沉积物带到大陆架以外的河流流带到海中。

• 硅质软泥。它由微生物的硅壳形成：硅藻和放射虫。它们仅在海洋中最富营养和生物生产力最高的地区常见，例如极地海洋和赤道附近的上升流区域。如果固结，它将根据定义是燧石。

• 钙质软泥。它由有孔虫、颗石藻和翼足类等微小生物的遗骸形成。其独特的沉积模式可以用以下事实来解释：这种沉积物往往在深冷水中溶解。从化学上讲，它由碳酸钙组成；因此，当固结时，它根据定义是石灰岩。

• 深海粘土（也称为“红粘土”或“棕粘土”）。它主要由细小而轻的颗粒组成，这些颗粒足以被风或水的洋流带到海中。因此，您可能期望这些沉积物几乎无处不在，而且您是对的。我们地图上显示深海粘土的区域，与其说是这些沉积物大量沉积的区域，不如说是其他沉积物很少沉积的区域。

海洋沉积物与板块构造

我们上面提到过，在海底某个区域发现的沉积物并不总是相同的。

如果海底保持静止，这将令人费解：在这种情况下，为什么钙质软泥（例如）不永远沉积在同一个地方？

但是，根据板块构造理论，这种观察结果将在本书的后面变得非常有意义。考虑到海底在移动，并且已经移动了很长时间，我们应该预计随着同一块大陆地壳经过沉积的连续不同区域，它会变得分层。事实上，考虑到我们知道海底是如何移动的，以及考虑到像上面展示的那样的地图，我们可以说我们应该期望看到什么样的层状模式：而这得到了观察结果的证实。

我们将在关于板块构造的文章中更详细地讨论这一点。