矽質軟泥(主要成分SiO2)的形成與具有矽質外殼的硅藻、放射蟲等密切相關,根據所含生物種類,分為放射蟲軟泥和硅藻軟泥。前者主要分布在太平洋赤道一帶,後者則主要分布在南極和北極高緯度帶海域。
基本介紹
- 中文名:矽質軟泥
- 外文名:siliceous ooze
- 分類:放射蟲軟泥和硅藻軟泥
- 學科:海洋科學
概述,分類,制約矽質軟泥分布的地質因素,構造活動,地形,水深,大氣環流,洋流,生物生產力,
概述
海底沉積物分為兩大類,生物組分體積含量小於30%的稱為粘土,大於30%的稱為軟泥(Dean等,1985)。生物組分主要是浮游生物殘留體,根據其種類,軟泥又可分為鈣質軟泥和矽質軟泥。矽質軟泥(主要成分SiO2)的形成與具有矽質外殼的硅藻、放射蟲等密切相關,主要分布在赤道太平洋、太平洋西北部、南極洲和白令海等海域,形成赤道、南半球高緯、北半球高緯三個條帶狀分布。鈣質軟泥(主要成分CaCO3)的形成與具有鈣質外殼的有孔蟲、顆石藻等有關,其分布主要受碳酸鈣補償深度影響,呈斑塊狀分布,垂向的分帶性更為明顯。
分類
矽質軟泥根據所含生物種類,分為放射蟲軟泥和硅藻軟泥。
放射蟲軟泥 ,是以浮游生物放射蟲的遺骸為主要組成成分的矽質軟泥。放射蟲軟泥基本形成於赤道大洋盆地,往往蓋在洋殼的玄武岩層之上。現代海洋中的放射蟲軟泥主要分布在赤道附近的東太平洋地區,也見於一些具有豐富營養和矽質生物生產率高的赤道附近的上升流區域,少數陸緣海盆也有。
硅藻軟泥指以硅藻遺骸為主並含有放射蟲和海綿骨針的矽質軟泥。其中,硅藻含量大於50%,無機組分約20%,呈黃色、硅藻草綠色或乳色,乾時為白色。
制約矽質軟泥分布的地質因素
構造活動
構造活動對沉積作用的影響主要表現在三個方面:基底控制、物源提供和沉積物改造。基底地形影響底層水流的流速,遇到海山、峽谷時,其流速增大,對海底的侵蝕能力增強,使沉積速率降低甚至沉積作用中斷;流經寬闊的海盆或低洼丘陵區時,其流速減慢,有利於沉積物的形成。斷裂作用及板塊運動導致強烈的火山活動,火山噴發過程中將大量地幔物質帶到海底表面,這些物質在海水環境中發生蝕變或分解,形成一些新的礦物。構造活動和斷裂作用形成差異性升降運動,使得底流流速、碳酸鈣補償深度(CCD)等發生改變,從而引起海底沉積物的侵蝕、搬運和再沉積。
地形
地形通過改變洋流方向、沉積速率、CCD、侵蝕程度等其他要素間接影響沉積物的分布:海山頂部、斜坡、丘陵等地勢較高的部位多發育鈣質生物沉積,海脊、海槽、海山鏈附近火山活動頻繁的海區發育自生沸石類沉積,開闊的深海平原上則發育遠洋粘土沉積和矽質生物沉積。
水深
在CCD以內,鈣質生物殼體得以大量保存,發育鈣質軟泥;隨著水深增加,殼體發生溶解,含量逐漸減少,沉積物向鈣質粘土和含鈣質粘土過渡;到CCD以下,鈣質生物殼體因大量溶解而消失,矽質殼體、粘土礦物含量劇增,出現矽質沉積和遠洋粘土沉積。
大氣環流
大氣環流既影響洋流或表層水團的運動,又直接關係到陸上風化產物與火山噴發物向大洋的搬運。大氣環流格局和強度變化控制著物源區的氣候和風化、沉積速率。據估計,經風力搬運進入海洋的物質通量約為3.5×109t/a。
洋流
對沉積作用影響較大的是表層水和底層水,前者控制著生物生產力,在一定程度上控制著海底沉積物的分帶;後者主要影響沉積物的侵蝕、搬運和再沉積。表層水冷卻、下沉時,必然伴隨著深層水的上升,上升流可以把深部的營養物質帶到光合作用帶,引起表層生物的繁盛;深層水在流動過程中接受表層生物碎屑的沉降,這些碎屑經過分解重新溶解于海水,使得水體中的氧被不斷消耗、營養元素濃度卻提高,在水平方向上造成元素濃度差異。
生物生產力
表層水溫度較高、富含營養物質時,具有較高的生物生產力。生物有機體不僅為海底沉積物提供大量siO2和CaCO3質殼體遺骸,還把一些生命活動中吸附和萃取的金屬元素釋放到深水和海底,為新礦物的形成創造條件。水體中生物的繁盛狀況決定著沉積物的類型和分布:放射蟲軟泥沉積只限於赤道熱帶海域;硅藻軟泥分布於南、北半球亞極對流帶附近海域;有孔蟲軟泥分布於水深小於4600-4700m的海域,不僅包括熱帶、中緯度海區,甚至包括極地的局部海區;翼足類軟泥僅限於熱帶和亞熱帶海域,如中大西洋、印度洋北部、紅海、地中海、赤道太平洋等。