歷史地質學/沉積速率

在之前的文章中,我們已經提到了各種沉積物的沉積速率。也許現在該問問……
有很多方法可以讓我們找到現在的,或者至少是最近的沉積物沉積速率。
最簡單的方法之一涉及所謂的沉積物陷阱,它被用來測量海洋沉積物的沉積。在右邊的照片中,你可以看到一個從海洋中回收的沉積物陷阱。
從根本上說,它是一個技術精密的桶。它精密的其中一個方面是它有一個完整的底部收集瓶組,這些瓶組以固定的時間間隔依次旋轉到收集位置。這使得地質學家能夠測量沉積物數量和成分的季節性變化。
沉積物陷阱在處理非常細小的沉積物時特別有用,這些沉積物的沉積速率非常低,例如矽質軟泥、鈣質軟泥和遠洋粘土。
另一種方法適用於沉積速率較高的情況,即採集一個鑽探樣本,其中某一層對應於最近發生的事件。例如,1950 年代的第一次氫彈試驗在沉積記錄中留下了銫-137 的突然出現,銫-137 是同位素,在自然界中不存在。
另一個這樣的時間標記是 1970 年環境鉛的峰值。在此之前,沉積物中的鉛隨著石油的使用而增加;在 1970 年,美國國會通過了《清潔空氣法》,沉積物中的鉛開始下降。
其他方法則巧妙地利用了自然存在的放射性同位素,這些同位素不斷沉積在海底;我們將在關於 U-Th、U-Pa 和 Ra-Pb 測年方法的文章中詳細介紹這些方法。
當我們觀察沉積岩,試圖找出它們的沉積速率時,我們也可以藉助更傳統的放射性測年方法。如果我們有一層(例如)遠洋粘土巖,它本身無法直接測年,夾在兩層火成岩之間,而火成岩可以透過放射性方法測年,那麼透過從上層岩石的日期中減去下層岩石的日期,我們就可以得到夾在中間的粘土巖的沉積時間,因此,已知粘土巖的厚度,我們就可以算出它在該時間段內的平均沉積速率。如果我們願意,我們可以利用我們對遠洋粘土巖比母體沉積物更緻密的瞭解,來計算沉積速率,以每千年原始沉積物毫米數表示。
今天在沉積物中測量的沉積速率與推斷出的相應沉積岩的沉積速率之間存在定量一致性;例如,計算出的海洋石灰岩中鈣質物質的沉積速率與測量的鈣質軟泥的沉積速率相同;其他岩石及其相應的沉積物也具有類似的特徵。
這種一致性是對地質學家對這些岩石母體沉積物沉積方式的診斷的確認,如果需要的話。