歷史地質學/海洋沉積物

本文簡要概述了海洋沉積物以及與該領域相關的某些重要術語和概念。

在本文中，我們不需要問並回答我們通常的問題：“我們怎麼知道？” 因為對於本文中給出的事實，答案很簡單而統一：“我們觀察了海底。”

海的剖面

海的剖面圖。

在我們討論海洋沉積物之前，我們應該介紹一些海洋學方面的術語。右圖顯示了海陸的橫截面。雖然它經過了簡化和風格化，但它是基於實際資料的。但是請注意，垂直比例尺相對於水平比例尺被誇大了 25 倍，因此所有斜率角度都被誇大了。

值得注意的特點是

• 大陸架。這可以看作是大陸的一部分，恰好被淹沒在水下。其真實的傾斜角度很少超過半度。

• 大陸坡。如您所見，這是由陸地來源的沉積物形成的，這些沉積物在大陸地殼的底部堆積起來。其傾斜角度很少超過十度，更典型的約為四度。

• 大陸隆起。它從垂直方向上看，平均傾斜約為半度，並逐漸變平，形成......

• 深海平原。從圖中可以看出，它往往是平坦的（因此得名），因為除了最突出的地形特徵外，其他特徵都被沉積物掩蓋了。

陸架、陸坡和陸隆統稱為大陸邊緣。

海洋沉積物的分佈

顯示海洋沉積物分佈的地圖。

右圖顯示了哪裡沉積了哪些海洋沉積物。圖例如下

• 灰色：陸地。
• 白色：大陸邊緣的沉積物。
• 藍色：冰川沉積物。
• 橙色：陸地形成的沉積物。
• 棕色：深海粘土。
• 綠色：矽質沉積物。
• 黃色：鈣質沉積物。

這些沉積物的性質將在下面更詳細地討論。

這張地圖在某些方面可能會產生誤導。首先，請注意，這是一張麥卡托投影地圖，因為出於技術原因，這對我來說是最容易使用的地圖投影。所有地圖投影都會扭曲現實，因為它們涉及將球面表面表示為平面。在麥卡托投影的情況下，其最大的缺陷是它誇大了兩極附近的南北距離。

地圖不能真實地反映現實的第二種方式是它將海底劃分為碳酸鹽、矽質軟泥、深海粘土等不同的區域。事實上，沉積物很少是純淨的：例如，形成深海粘土的沉積物幾乎無處不在。因此，實際上每個區域都代表了沉積物的混合物，其中地圖上使用的顏色代表了占主導地位的沉積物。這種不準確性當然在區域之間的邊界處尤為嚴重，在那裡一種沉積物型別會逐漸過渡到另一種沉積物型別。

第三，請注意，這張地圖代表了海底頂部的沉積物：它們不像我們將在本文的最後一部分討論的那樣，一直延伸到底部。

海洋沉積物的型別

• 大陸邊緣的沉積物。包括來自河流的沙子和泥土；從懸崖上侵蝕的物質；在某些緯度，由冰川在冰河時代期間沉積的物質；由濁流帶到大陸隆起的物質；以及在某些情況下，鈣質軟泥（見下文）。

• 冰川沉積物。這些沉積物是由大陸冰川崩解的冰山運送到海中的。

• 陸地形成的（或“陸源”）沉積物。從技術上講，冰川沉積物和大陸邊緣的沉積物都可以被視為陸地形成的。但是，地圖上標註為這樣的區域是指深海平原被陸地形成的沉積物覆蓋的區域，這些沉積物要麼由濁流帶到深海平原，要麼由強大到足以將沉積物帶到大陸架以外的河流流帶到海中。

• 矽質軟泥。它由微生物的矽殼形成：矽藻和放射蟲。它們僅在海洋中最富營養和生物生產力最高的地區常見，例如極地海洋和赤道附近的上升流區域。如果固結，它將根據定義是燧石。

• 鈣質軟泥。它由有孔蟲、顆石藻和翼足類等微小生物的遺骸形成。其獨特的沉積模式可以用以下事實來解釋：這種沉積物往往在深冷水中溶解。從化學上講，它由碳酸鈣組成；因此，當固結時，它根據定義是石灰岩。

• 深海粘土（也稱為“紅粘土”或“棕粘土”）。它主要由細小而輕的顆粒組成，這些顆粒足以被風或水的洋流帶到海中。因此，您可能期望這些沉積物幾乎無處不在，而且您是對的。我們地圖上顯示深海粘土的區域，與其說是這些沉積物大量沉積的區域，不如說是其他沉積物很少沉積的區域。

海洋沉積物與板塊構造

我們上面提到過，在海底某個區域發現的沉積物並不總是相同的。

如果海底保持靜止，這將令人費解：在這種情況下，為什麼鈣質軟泥（例如）不永遠沉積在同一個地方？

但是，根據板塊構造理論，這種觀察結果將在本書的後面變得非常有意義。考慮到海底在移動，並且已經移動了很長時間，我們應該預計隨著同一塊大陸地殼經過沉積的連續不同區域，它會變得分層。事實上，考慮到我們知道海底是如何移動的，以及考慮到像上面展示的那樣的地圖，我們可以說我們應該期望看到什麼樣的層狀模式：而這得到了觀察結果的證實。

我們將在關於板塊構造的文章中更詳細地討論這一點。