半深海沉積

半深海沉積，水深大致在 200～2000米範圍的沉積物。主要分布在大陸坡，又稱陸坡沉積。大陸坡是一個分開大陸和大洋的全球性巨大斜坡，是大陸和洋盆之間的過渡地帶。

基本介紹

• 中文名：半深海沉積
• 說明：水深大致在 200～2000米
• 又稱：陸坡沉積
• 簡介：約60%是泥，25%是砂
• 主要分布：在大陸坡

概述

水深大致在 200～2000米範圍的沉積物。主要分布在大陸坡，又稱陸坡沉積。大陸坡是一個分開大陸和大洋的全球性巨大斜坡，是大陸和洋盆之間的過渡地帶。陸坡沉積物也具有明顯的過渡性質，它既不同於淺海沉積，又有別於深海沉積。滑坡所造成的影響是它的顯著特點。其物質來源以陸源碎屑為主，生物與化學作用形成的沉積多於淺海區，少於深海區。在有些地區，碳酸鹽沉積的比重明顯增加。

半深海沉積物的意義

構成機理

陸坡沉積物的粒度小於淺海沉積，沉積物中約60%是泥，25%是砂，10%是岩塊和礫石,其餘的5%是貝殼和生物沉積。越過陸架坡折線後，沉積物往往從砂變成泥。粗粒沉積只呈斑塊狀分布，有些海區基岩裸露，它們常與崎嶇的海底形態有關。

滑坡沉積物在陸坡沉積中占有突出地位。其形成與陸坡的不穩定性有關，坡度過陡或沉積速率過大常導致滑坡。滑坡沉積體後緣遭受拉張，導致斷裂；前端遭受擠壓，形成沖斷層、褶皺和拱起的小丘。在地形和地震剖面上顯示為崗丘狀、雜亂的坡面，不連續的反射層。在沉積岩心中可見到扭曲層理。

大陸坡上廣泛發育海底峽谷。它雖為侵蝕地形，但有的谷底堆積有大量沉積物，其主要特徵是：沉積物主要為泥質，夾有少量粗碎屑物質；峽谷出口處往往是濁流沉積分布區；沉積物中普遍含有淺水有孔蟲及海綠石；峽谷中常有更新世末期和冰後期的沉積物。

半深海沉積的形成

第四紀冰期低海位時,河流穿過當時的濱海平原(現在的大陸架),將大量物質直接搬運到陸坡上堆積。沉積速率增大，沉積粒度變粗，滑坡沉積物尤其常見，在陸坡，特別是它的下部形成了巨厚的沉積。

瀕臨中國的南海和東海的陸坡上，沉積物雖以陸源為主，但生物和自生成因的沉積也占顯著地位，如南海北部陸坡上形成了自生海綠石砂；東海陸坡出現有孔蟲等生源沉積物，並有濁流沉積分布。

地質意義

發現第三紀沉積物

在南沙島礁區中西部實施海底岩石拖網，有3個站獲得海底岩石樣品。

其中，在巽它陸架東北緣水深200多米的NS99－17站，見深灰色淤泥中有大量鐵褐色含泥鈣質結核，說明該區（可能在末次冰期時）處於濱海或海灘氧化環境形成結核，之後海平面上升了至少150m。

在南威島西北方康泰灘的NS99－57站1360m水深的海底獲強溶蝕的白堊多孔灰岩，含底棲有孔蟲化石，指示康泰灘是從早－中中新世或更早開始生長的生物礁。

在永暑礁東北約55km處的NS99－52站新命名了“東生海山”，其西北坡獲含第四紀鈣質超微化石的礁灰岩，以及由抱球蟲類等生物碎屑和膠磷礦組成的鈣質磷塊岩和含磷生物屑灰岩滾石，指示半深海環境，其中的鈣質超微化石大部分時代為中始新世－漸新世，以始新世可能較大，小部分屬第四紀。

南海張開時間

這次海底岩石拖網為研究南沙島礁區中部寫信為和油氣資源評價提供了重要的“硬證據”，尤其是發現早第三紀半深海相鈣質磷塊岩離南海西南次海盆很近，不但證實了南沙海域廣布下第三系海相沉積的推斷，而且為判斷南海的張開時間提供了補充依據。

半深海沉積的作用

物理劃分

半深海是從淺海向廣闊深海的過渡地帶，水深一般位於200～2000m之間，在海底地形上相當於大陸坡的位置，通常地形坡度較陡。深海是水深大於2000m的廣大海域，其海底地形主要包括大陸基、大洋盆地及海溝等。

半深海及深海離大陸較遠，一般來說，粗粒物質很難到達這裡，只有濁流、冰川和風以及火山作用，能產生較粗的物質沉積。濁流所懸浮和挾帶的大量物質，在進入大陸坡腳和深海盆地時，因搬運能力劇減發生堆積，所形成的沉積物叫濁積物。由濁積物構成的扇狀地形叫深海扇。扇體的沉積厚度較大，向深海平原厚度減小。濁積物主要由粘土和砂組成，還有礫石、岩塊、生物碎屑等。具分選性和層理。

陸源物質部分沉積於淺海帶，粒徑小於0.005mm的懸浮物質進入半深海和深海區。這些物質雖屬陸源的懸浮物質，但它們幾乎都是膠體性質，可長期懸浮於水中，只有在極安靜的水動力條件下才能沉入海底。由於海洋中波浪和洋流的存在，極安靜的環境幾乎不存在，如果不是膠體物質的凝聚作用，它們可能不會發生沉積。

沉積特點

半深海中的沉積物具有世界共同的特點，即都是一些膠狀軟泥，其成分大體相似。這些軟泥據顏色的差異有藍色軟泥、綠色軟泥、紅色軟泥等。

深海是海洋的主體，但沉積速度較低。化學沉積作用形成了錳結核、多金屬軟泥等。

錳結核

錳結核又稱錳團塊、錳礦球等，它由水針鐵礦、鈉水錳礦和鋇鎂錳礦等礦物組成。錳結核中含30多種元素、除Fe、Mn外，還有Cu、Co、Ni等，其品位均已達到工業品位，而且儲量可觀，所以錳結核的經濟意義很高。錳結核主要為黑褐色，含鐵多時呈紅褐色。結核大小不一，一般為0.5～25cm，個別大於1m。錳結核都具有一個碎屑核心，鐵、錳礦物以同心圓狀包在核外，這些核心可以是火山玻璃、生物骨屑或浮冰岩屑等。錳結核主要分布於水深 4000～6000m的深海底，以太平洋深海底為最多。錳結核的形成條件為：有豐富的錳質來源，處於氧化環境，海流不斷補充錳質和沉澱核心。儘管在這種條件下，錳結核的沉積速度仍很小，一般為10-5～3×10-3mm/a。

多金屬軟泥

是一種富含Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Ag、Au等金屬的未固結沉積物。一般分布在水深2000～3000m處，現在已出現的地區有紅海、東太平洋海隆等。多金金屬軟泥中各種金屬主要以硫化物形式存在，金屬含量已達到工業品位。由於它分布的深度比錳結核淺，是未來有前景的礦產。

半深海及深海的生物沉積主要是一些生物軟泥，尤其是深海區分布較廣，它是深海沉積的重要部分。大量的浮游生物死亡後堆積，與泥質沉積物混在一起形成生物組分超過50%的軟泥。生物軟泥據其成分和生物碎屑的種類，分為以碳酸鈣為主的鈣質軟泥和以矽質為主的矽質軟泥。前者包括抱球蟲軟泥和翼足類軟泥，後者包括硅藻軟泥和放射蟲軟泥。湖泊中的生物作用也可形成腐泥，成岩後稱為油頁岩。