海洋沉积物与地层学

从风吹尘埃到浮游生物的壳体，沉降到海底的物质形成了分层沉积物，其组成和序列记录了海洋、气候和生命的演变历史。

Definition

海洋沉积物是指从生物、陆地、化学和外星来源积累在海底的未固结颗粒；地层学是研究其分层及其所提供的年代记录的学科。

Scope

本主题涵盖了海洋沉积物的主要类型——陆源、生物源、水成和宇宙源——它们的来源和输运、控制其在海底分布的因素、堆积和成岩作用过程，以及深海分层沉积物的地层解释。

Core questions

• 海洋沉积物的主要类型和来源是什么？
• 什么因素控制着不同类型沉积物在海底的堆积位置？
• 生物软泥是如何形成的，为什么它们会受到深度和化学条件的限制？
• 分层沉积物记录是如何进行年代测定和地层解释的？

Key theories

沉积物物源与分布

沉积物类型反映了陆地输入、生物生产力和海水化学之间的平衡，因此粗粒陆源物质主导大陆边缘，而细粒粘土和生物软泥覆盖深海。

碳酸盐补偿深度

在溶解速率超过供给速率的深度以下，碳酸钙壳体在埋藏前溶解，因此钙质软泥仅限于较浅的海底，而硅质和粘土沉积物则主导较深的盆地。

Mechanisms

颗粒通过河流和风（陆源）、浮游生物下沉的残骸（生物源）、海水沉淀（水成）和太空（宇宙源）到达海底；它们的分布取决于供给、生产力和溶解度。钙质壳体在碳酸盐补偿深度以下溶解，而堆积的层在埋藏过程中逐渐压实并发生化学变化。

Clinical relevance

海洋沉积物蕴藏着油气和矿产资源，记录了浊流等海底灾害，并保存了微体化石和地球化学档案，这些档案是重建过去气候和海洋状况的基础。

History

深海沉积物的分类可追溯到约翰·默里在19世纪末对“挑战者号”考察样本的分析；20世纪的岩心钻探和科学海洋钻探完善了对沉积物分布、碳酸盐补偿深度和深海地层学的理解。

Key figures

• John Murray
• Wolfgang Berger
• Eugen Seibold

Seminal works

• seiboldBerger2017
• kennett1982

Frequently asked questions

什么是深海软泥？

软泥是一种细粒深海沉积物，主要由浮游生物的微观壳体组成，根据这些壳体是碳酸钙还是二氧化硅，分为钙质软泥或硅质软泥。

为什么最深的海底几乎没有碳酸钙？

在碳酸盐补偿深度以下，海水溶解碳酸钙的速度快于其到达的速度，因此碳酸盐壳体在积累之前就溶解了，只留下粘土和硅质残骸。