最深海底还有泥巴吗,泥巴被压成了什么?

如题所述

第1个回答  2022-07-04
海底的大部分被沉积物覆盖,沉积物由几种不同的来源形成,其成分变化很大。材料可以不同,它取决于海底与某个大陆的接近程度、水深、洋流、生物活动和气候。

海洋沉积物主要由任何不溶性物质(如岩石和土壤颗粒)组成,也包括海洋生物的残余物、海底火山活动的产物、海水中的化学沉淀物和外层空间的物质。

海洋沉积物可以定义为海底无机和有机颗粒的松散堆积。沉积岩和海底沉积物的厚度从几毫米到几十公里不等。靠近表层的海底沉积物仍然没有固结;然而,在更深的海底,例如几百到几千米,沉积物变成了石质。科学家发现海底相对年轻,因为没有发现超过1.5亿年的沉积物。

分门别类

海底沉积物由有机物和无机物组成,它们来自四个来源:海洋、陆地、死亡生物和大气。一般来说,根据其来源或起源,海底沉积物有三种类型:陆源、远洋和含氢的。除了这三种类型之外,还有一种类型,宇宙成因沉积物,但这种沉积物是最罕见的。陆源沉积物、生物源沉积物、含氢(自生)沉积物和宇宙源沉积物类型的大约百分比分别为45%、55%、不到1%和极少量。

A.陆源沉积物

风化陆源沉积物或大陆沉积物通常由重力、风或冰(冰川)或水(河流或洋流)携带(由运输形成)从陆地衍生而来,并沉积在大陆架、大陆隆起和深海平原(由沉积形成)。最大的矿藏可以在大陆边缘找到,这些矿藏中只有不到40%到达深海平原。

陆源沉积物有时可被称为沉积物,其来源于海平面或海平面以上岩石的风化产物以及大陆或岛屿的侵蚀(由风化形成)。

大陆岩石和不同颗粒等物质通常由上述载体从陆地带到海洋,并作为溶解和悬浮载荷在沿岸流、波浪和河流中运输。

此外,陆源沉积物的轮廓是由沿着大陆隆起的强海流形成的。陆源沉积物主要由非铁磁体矿物组成:石英、云母、长石和铁磁体或含铁镁的矿物:氧化铁、粘土矿物和其他陆地有机物。沉积物往往相对粗糙,通常含有沙子和淤泥,但在某些情况下,甚至鹅卵石和鹅卵石。这种沉积物主要分布在大陆附近、内陆海和大湖中。



陆源沉积物陆源沉积物的另一个例子是泥浆,由粘土和狭缝组成。粘土的颜色代表了在粘土中发现的化学物质,例如,红色粘土富含铁。粘土在近岸环境中沉淀缓慢,但大部分分散在洋流中。

在海洋最深处的广阔区域,粘土矿物占主导地位,如果这种粘土起源于陆地,则占大多数。因为粘土是由水流带来的,所以它在海洋中到处都有,但是在某些地区,如远洋二氧化硅和碳酸盐沉积物,矿物质主宰着粘土。

B.远洋沉积

硅质软泥有些人可能称这种沉积物为生物沉积物,这种沉积物大约覆盖了75%的深海海底,是海洋沉积物最重要的成分之一。这种沉积物由海洋生物的粘土颗粒和微骨架组成,它们通过水柱慢慢沉入海底。这种沉积物的粒度通常小于0.005毫米。

在这种沉积物中发现的最常见的生物是软体动物壳、珊瑚,甚至是微小的浮游生物壳。已经死亡的浮游动物和浮游植物等浮游生物可以在深海的生物沉积物中找到。

因为大多数这些生物的寿命在几周左右,所以这些生物的残骸会持续缓慢地“下雨”,以形成连续的沉积层。以下是形成生物沉积物的最重要的生物物质:

分泌二氧化硅的生物:

硅藻:从无定形水合二氧化硅(蛋白石)中分泌截头体的单细胞藻类。

海绵和硅鞭毛虫:很难找到,但也会留下硅质残留物。

放射虫:大型浮游动物,分泌非常复杂的贝壳结构。

分泌方解石或文石的生物:

有孔虫:产生方解石外骨骼的原生生物,可以浮在表面(浮游)或生活在底部(底栖)。

颗石藻:由方解石制成外壳的浮游植物,也被称为“纳米化石”。

翼足动物:有文石壳的浮游腹足动物。

珊瑚:形成文石礁结构的群居生物。

不同的生物释放不同的矿物质,比如有孔虫。有孔虫大多生活在海水表面附近,它们的外壳(测试)由方解石等碳酸盐矿物制成。死亡的有孔虫会衍生出远洋碳酸盐沉积物。另一个例子是海洋生物、硅藻和放射虫。这两种生物都是用微晶石英进行测试的。这些生物产生了远洋硅质沉积物。

这些有机沉积物中的一些被称为钙质或硅质“淤泥”,因为它们太厚太粘。大约一半的深海海底被淤泥覆盖。钙质和硅质的区别分别在于碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)沉积物的百分比。如果沉积物中存在超过30%的碳酸钙,则称为钙质软泥。如果有超过30%的二氧化硅,那么沉积物被称为硅质软泥。

这个30%的经验法则也适用于沉积物的其他部分,例如,如果软泥含有超过30%的有孔虫壳,那么它就被称为有孔虫软泥。简而言之,如果生物成分的体积超过30%,那么深海沉积物通常根据其生物成分进行分类。然而,如果生物成分少于30%,那么沉积物被称为深海钙质或硅质粘土、红粘土或褐泥。

有两个最重要的因素控制着深海海底生物沉积物的组成,即肥力和深度。繁殖力控制着单细胞动植物遗骸的供应,而深度则与控制碳酸盐溶解化学反应的水压有关。

硅质软泥

微化石硅质软泥常见于南极地区、阿留申群岛以南、太平洋赤道沿线以及印度洋的大部分地区。它通常发生在地表水含有高磷酸盐值(高肥力)的地区。

碳酸盐软泥广泛分布在海洋的所有部分,在赤道和中纬度地区,通常出现在3000至4000米的深度。钙质软泥的分布很大程度上受溶解过程控制。还存在其他生物成因矿物,如磷灰石(一种磷酸盐矿物)、天青石(一种硫酸盐还原菌)四矿物,重晶石矿物。

有机物也是生物沉积物的重要组成部分,尽管它不是矿物。有机物来自没有经过测试的海洋生物,当它们死亡时,从它们身上保存下来的是有机物。平均而言,只有1%沉入海底的有机物被保存下来,这个数量取决于产量和保存效率。

一般来说,来自陆地的风将粘土成分或有时火山灰带到海洋,并落在海洋表面。由于火山活动的存在,大洋沉积物在大洋中脊的顶部最少。

C.含氢(自生)沉积物

含氢沉积物是矿物质最丰富的沉积物,是海水沉淀到海底的结果,例如:

非生物成因碳酸盐:这种非生物成因碳酸盐的常见形式是鲕粒和文石晶体。这些是在碳酸钙过饱和的水面上形成的。

磷矿:这些是磷酸盐外壳(含磷30%以上2O5)以结节的形式出现。磷块岩的形成可能是因为大量的有机磷缓慢沉降到海底,或者是未氧化物质的转化。大多数磷块岩产于高生产力区的大陆架和上斜坡。

锰结核:锰结核是锰、铜、铁、钴和镍的表层沉积物,仅在沉积速率较低的区域积聚,锰结核的发展极为缓慢(每百万年1至10毫米)。

换句话说,这种沉积物是直接由海洋中的化学过程形成的(直接沉淀)。在更浅的海域,如岛屿附近和大陆架,岩盐、硫酸盐和钙盐可能存在于海底。

D.宇宙成因沉积物

玻陨石名字暗示了这种沉积物的起源;它起源于大气层或外太空。

来自宇宙尘埃、微陨石、彗星或其他物体的粒子等外部物体降落在海洋中,并缓慢沉降到海底,形成宇宙成因沉积物。

包含在宇宙成因沉积物中的沉积物之一是陨石,是外星物质碰撞的结果。

当发生碰撞时,地壳碎片熔化并从撞击坑向外喷射,当它回落到大气中时,这种材料再次熔化并形成“玻璃”陨石。

海底沉积物的另一种分类是根据单个颗粒的大小;这是一种更不寻常的海底沉积物分类方法。尺寸从最小到最大,这些是:粘土(小于或等于4微米)、淤泥(4至62微米)、沙子(62微米至2毫米)和2毫米以上的颗粒、卵石、鹅卵石和巨石。这种晶粒尺寸是用温特沃斯标度和晶粒直径来分类的。每年约有40,000吨上述颗粒从外层空间到达,并在海洋沉积物中积累。它们的尺寸在0.1-1毫米之间,通常呈球形。

除了这四种沉积物之外,还有另一种沉积物,即火山沉积物。火山沉积物由火山爆发产生的灰烬和灰尘组成,由风带到海洋中。火山沉积物在火山岛附近最为丰富,但是如果爆发,火山灰可能会在全球范围内分布。典型地,火山沉积物中成分的大小在1微米范围内。

有些人还可能根据沉积物的来源对其进行分类,它由三个主要部分组成:

碎屑:从外部带入海洋的成分。

陆源沉积物。

宇宙成因沉积物。

火山沉积物。

生物成因:通过生物活动间接或直接形成的成分。

碳酸盐沉积物。

硅石沉积物。

自生的:深海沉积物的一小部分,其成分由海洋无机矿物组成,直接从海水中沉淀出来,或者在水柱中,或者在埋藏后的沉积物中。

蒸发岩——水蒸发形成的沉积物,包括矿物石盐、硬石膏、白云石、石膏和其他提供气候和海水化学成分信息的物质。

含氢铁锰氧氢氧化物:覆盖在现有矿物上,揭示海洋的化学信息。

深海物种海底沉积物提供了深海动植物所需的栖息地和营养物质,尤其是那些由于缺乏阳光而无法进行光合作用的植物。这些动物被称为底栖生物或海底生物。

这些栖息地形成了海洋中,也许是地球上最丰富的生物多样性之一。然而,由于可以进入深海,科学家们仍然很难进一步研究这个问题。

那些沉积生物只能依靠浮游植物和其他慢慢沉入海底的有机物质。

深海地的泥巴还是泥巴,和陆地上的泥巴没什么两样。
海水每下降10米,压力增加一个大气压。 世界上最深的海沟是马里纳亚海沟,深度达11034米,底部压力高达1103个大气压。如此“巨压”,按理说应该会把沉入底部的一切东西压扁。也确实是这样,对于那些内部是空心的物体来说,其承受的压力就是这么大,比如一个灯泡,在这个海底直接就会被压碎!但是,如果是一个空瓶子,那么就不会被压碎!为什么呢?

答案很简单,因为空瓶子是敞口的,海水可以进入内部,这样瓶子内外压力平衡,瓶壁两侧承受的压力大小一样,所以压不碎瓶子。有人说,瓶壁可以承受如此巨压吗?答案当然是可以,瓶子壁由二氧化硅组成,想要把二氧化硅分子压的相互再靠近一点,1103个大气压还不够看!要知道,分子之间的斥力是随着巨力缩小而急剧增大的,除非像地球内核处的压力,才有可能使得瓶壁明显收缩,发生形变而碎裂!

对于海底的泥巴也是一样,海底的泥巴成分也是二氧化硅,只不过泥巴是颗粒物,很细小。这点压力根本无法使得泥巴产生明显的形变,所以海底泥巴和陆地泥巴一样,没啥变化。

当然了,如果是压力巨大无比,就和地心哪里的压力似的,那么这些泥巴岁不至于压的发生核聚变,但体积会明显缩小,密度有所增大。如果形状不规则,受力不均匀,可能会碎裂或者再次结晶为其它形状。就像给于碳巨大压力,其可以结晶为金刚石一样。

海底有软泥专业一点的名词叫做深海沉积,它们都是非常疏松的微小颗粒,随着长期的地质作用逐渐的转化为半固结或固结的沉积岩,也就是变成了石头。
最深海底压强有多大?
地球上最深的地方就是马里亚纳海沟了,深度达11034米(斐查兹海渊),把世界最高峰珠穆朗玛峰都能淹没。根据常识一般水深下降十米就会增加一个大气压强,那么在马里亚纳海沟底部的压强可以达到大约1100个大气压强(110Mpa),这个位置相当于在1平方厘米的面积上,需要承受1.1吨的重量,但是为什么海底还有稀松的软泥哪?继续来看!
海泥成分与结构
一般沉积在海底的物质来自于很多方面,包括 陆源物质 也就是从海岸线上带来的剥蚀产物,再通过洋流等带到深海; 生物物质 包括海洋生物残骸 、 火山灰、火山泥与火山岩的碎屑等; 化学物质 主要是经过了复杂的理化作用生成的碳酸盐等。

不同海域不同深度的环境不同,也导致了海泥的疏松程度、颗粒大小的不同。这种沉积物虽然在海底受着非常大的压力,但是由于其疏松的结构加上微小的颗粒,海水是压不实它们的。

大家看过一些纪录片都可能知道,有的疏松海泥中甚至藏着一些鱼类伺机而动等待过路的猎物。
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