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浅海沉积与半深海沉积

发布时间:2019-03-12 19:54:47  作者:中科院地质地球所   来源:https://mp.weixin.qq.com/s/XjjkIcVUtCzNkoQlYLxI6w   浏览次数:

 

浅海沉积

   浅海位于大陆架(也叫大陆棚),其水深的下界为200m。

   各地浅海带的宽度不等。位于被动大陆边缘者宽,如北冰洋的欧亚沿岸、澳大利亚的外阿拉弗加海、北美的白令海等浅海带宽1000多千米,我国东部诸海浅海带宽度由100多千米到500多千米。位于活动大陆边缘者窄,如中南美洲西岸外浅海带极窄,有的地段甚至缺失。


   浅海常有海流作用,较强的波浪也能影响到海底,故海水仍较为动荡,富含氧。这里的阳光一般能达到海水下层,盐度较为正常,生物丰富。其上半部生活有藻类植物、游泳动物、浮游动物及绝大多数的底栖动物,其下半部生物的数量及类型均减少。

      浅海沉积物类型多样,碎屑沉积物Al、Fe、Mn的氧化物,碳酸钙,碳酸镁以及磷酸钙等沉积物普遍发育。


      砂与粉砂层多分布在浅海带的上部,具有交错层与波痕,泥质物多分布在其较深部位,常具有水平层理。局部地区发育有较粗的沉积物。在近极地地区还可以出现由冰山带来的冰碛物。

   Al、Fe、Mn的氧化物主要是以胶体形式(少部分为真溶液)从大陆搬运入海的,遇到电解质后凝聚,有时富集成为矿体。它们常具有鲕状构造,成为鲕状铝质岩(oolitic aluminous rock)、鲕状铁质岩(oolitic ferruginous rock)、鲕状锰质岩(oolitic manganous rock)。由于Al、Fe、Mn的胶体具有正电性,SiO2的胶体具有负电性,因而鲕状岩石中常富含SiO2的成分。在Al-Fe-Mn系列中,铝的氧化物最不稳定,堆积的地方离岸最近;锰的氧化物最稳定,堆积的地方离岸最远;铁的氧化物堆积在两者之间。此外常有磷酸钙的生物化学沉积物,呈层状或结核状产出与锰质沉积物共生。

   碳酸盐沉积物最终都会转变成生物灰岩和颗粒结构的灰岩等。生物灰岩中以生物礁(organic reef)为代表。生物礁是由生物生长所形成的海底突起。造礁生物的种类很多,最有代表意义的是珊瑚。造礁珊瑚(reef coral)的生长需要下列条件:20℃左右的温暖海水,充足的阳光,水质清澈不含泥沙,含盐度正常,水深一般不超过60m等。因而它是浅海沉积环境的指示性生物。珊瑚礁有下列形态类型:①岸礁(fringing reef),位于大陆或岛屿边缘,低潮时露出水面,高潮时淹没。我国海南岛、台湾及其附近12个岛以及澎湖列岛等均有广泛发育。②堡礁(barrier reef),离岸有相当距离,平行海岸呈堤状,礁体与海岸同有泻湖。如澳大利亚东岸的大堡礁长达1800km,离海岸30-45km,海湖深度约30-60m。③环礁(atoll reef),断断续续呈不规则环形展布的珊瑚礁。我国东沙群岛、西沙群岛和南沙群岛有许多环礁。其中西沙群岛的华光礁,环径约20km,为我国较大的环礁。

   不同类型的珊瑚礁代表不同的演化阶段。热带海洋中常因火山喷发形成岛屿,在火山岛屿四周,先发育岸礁,后因岛屿下沉,珊瑚便向上生长。珊瑚礁因其外侧生长条件有利,成长较快,便形成堡礁,随着岛屿进一步下沉,珊瑚围绕岛的不断生长,最后形成环礁。钻孔资料证实,太平洋上有些环礁体的基部确实存在玄武质的火山岛屿。


   古代的生物礁已经变成具有生物骨架结构的石灰岩,即礁灰岩。

   浅海沉积中颗粒结构的灰岩甚为广泛。其颗粒可以是由生物介壳及骨骼破碎而成,也可以是海底碳酸钙质沉积物经侵蚀破碎而成。


   绝大部分浅海沉积物都含有生物化石,有的还含有海绿石。在古代的浅海沉积中见有大规模白云岩,这可能是因当时气候干热,蒸发量大,海水咸度高,白云石以化学方式沉淀。更多的是因碳酸钙沉积受到富含镁质的海水交代而形成。


半深海沉积

   半深海(bathyal)是位于大陆坡上的水域。

   半深海带的宽度由数万米到数十万米不等。波浪作用不能影响到海底沉积物。本带生物少,主要为浮游及游泳生物,上半部有底栖生物,但种属单调,下半部底栖生物极少。

   半深海的代表性沉积物是由悬浮物质缓慢沉淀而形成的泥质与粉砂或细砂的混合物,以细粉砂占优势。大部分是陆源的,少数为生物成因,并含有不等量的CaCO3,有时含有火山物质。其中具有蓝灰色、灰绿色者称为蓝泥或青泥(blue mud),因沉积物中存在氧化亚铁及有机质,是还原环境的标志。在热带的半深海带发育红泥(red mud),为砖红色、红棕色,这种颜色并不意味着海底为氧化环境,而是因陆源物本身为来自大陆的红土(laterite)。在有利的条件下(如暖流与寒流交汇以及沉积速度很慢时),本带沉积物中可出现丰富的海绿石,使沉积物成为绿色称为绿泥(green mud)。在火山作用强烈的半深海地区,沉积物中混入有大量火山灰并含有浮石、火山角砾者,称为火山泥(volcanic mud)。在珊瑚岛附近发育有珊瑚泥(comal mud),由珊瑚礁的海蚀产物堆积而成。

内容摘录自舒良树版《普通地质学》

 

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