Mořské sedimenty jsou sedimentární útvary na dně moderních a starověkých geologických moří a oceánů. Jejich podíl na celkové hmotnosti statické koule (sedimentárního obalu) Země je 75–90 %. V geologii se moře nazývají mořské půdy . [jeden]
Složení mořských sedimentů obsahuje: klastické částice hornin unášené řekami; sedimenty izolované z mořské vody organismy (biogenní látky): mikroskopické vápenaté nebo křemičité schránky zooplanktonu , měkkýši, kosterní části jiných mořských živočichů; organické rostlinné sedimenty a produkty rozkladu měkkých tkání zvířat; chemikálie vysrážené z mořské vody ve formě krystalů a koloidních sraženin spolu s prvky jimi sorbovanými; stopy meteoritového prachu, sopečného popela atd.
Podle složení sedimentů se dělí na jílovité, vápno-hlinité, křemičito-hlinité a vulkanické. [jeden]
Složení mořských sedimentů je řízeno třemi hlavními faktory. Prvním faktorem je odlehlost od hlavních pevnin, která ovlivňuje množství pevninské horniny unášené do moře. Druhým faktorem je hloubka vody, která ovlivňuje uchování křemičitých a vápenatých biogenních částic při jejich usazování na dně. Konečným faktorem je úrodnost moře, která ovlivňuje množství biogenních částic produkovaných v povrchových vodách. [2] [3]
Pobřežní ložiska, nazývaná také terigenní, protože obsahují především úlomky pobřežních hornin, ohraničují kontinenty a ostrovy pásem o šířce asi 250 km a pokrývají dno všech vnitrozemských a okrajových moří. Se vzdáleností od pobřeží se zrnitost pobřežních sedimentů postupně zmenšuje: blíže k pobřeží se ukládají oblázky a balvany , poté štěrk , písek , prachový písek a nakonec bahno , a proto podle charakteru srážek mohou pobřežní sedimenty lze snadno rozdělit na dvě zóny - nejbližší k pobřeží, písečná, skládající se z balvanů, štěrku a písku a vzdálenější zóna kontinentálního bahna.
Petrografické složení sedimentů písčité zóny je velmi rozmanité a největší rozmanitost najdeme v úzkém pruhu oblázků nejblíže pobřeží. Oblázky a balvany se ukládají u strmých skalnatých břehů a v závislosti na povaze pobřežních útesů se skládají někdy z krystalických hornin, někdy z vápenců , pak (u korálových útesů ) z úlomků moderního korálového vápence, pak (u sopečných ostrovů ) ze sopečných bomb , kamenů , lapilli atd. Složení písku vzniklého při ničení oblázků a balvanů uvolněných pobřežních skal nebo unášeného do moře řekami je jednotnější. Písek je dosti čistý, křemenný , místy bahnitý díky příměsi jílu , v blízkosti břehů lastur obsahuje příměs vápenitých zrn vzniklých mletím lastur, v korálových útesech má převážně vápnité složení a vulkanické ostrovy sestává z rozemletých sypkých vulkanických produktů. Šířka písečné zóny závisí na strmosti sklonu mořského nebo oceánského dna, to znamená, že čím strmější je svah, tím užší je písečná zóna a naopak. K pohybu zrnek písku po mořském dně je potřeba dostatečných vodních vibrací a v hloubce větší než 200 metrů není působení vln vůbec cítit, proto se ve větší hloubce nemohou tvořit sedimenty písčité zóny.
Do hloubky více než 200 metrů se dostanou jen jemnější částice, které jsou ve vodě suspendované. Právě tyto částice tvoří bahno , převládající typ sedimentu v druhé, od pobřeží vzdálenější, zóně pobřežních sedimentů - zónách kontinentálního bahna, na 200 až 5000, ve výjimečných případech dokonce až na 7300 metrech. hloubku a sedimenty této zóny se však zřídka nacházejí dále 250 km od nejbližšího pobřeží. Kromě převažujících produktů depozice materiálu mechanicky suspendovaného ve vodě zahrnuje složení kontinentálního bahna zčásti i nejjemnější prachovité částice sopečného nebo pozemského původu přinášené větrem z pevniny a také vápenaté částice - zbytky schránek mořských organismů. I když je kontinentální bahno obecně spíše monotónní, bylo v něm možné zaznamenat několik odrůd; převážně modrý kal, jemný sediment se sirovodíkovým zápachem , sestávající převážně ze zrn křemene, minerálu glaukonitu , jílu a vápnitých částic; zelený prach, ještě bohatší na glaukonit , na kterém pravděpodobně závisí jeho barva, je pozorován v oblastech s nejpomalejší tvorbou srážek a konečně načervenalý prach, nejméně častý, vděčí za svou barvu značnému obsahu oxidu železa ve formě okru a limonit .
V blízkosti ostrovů vulkanických a korálových útesů na pás písku navazuje vulkanický a korálový nános, který je výsledkem dalšího otěru sopečného a korálového písku.
Se vzdáleností od pobřeží narůstá obsah vápnitých zbytků schránek organismů plovoucích v moři a naopak klesá počet částic kontinentálního původu a je tak pozorován přechod k hlubinným , vlastně pelagickým usazeninám v na jehož vzniku se částice pobřežních hornin téměř nepodílejí. Pelagické sedimenty zabírají nejhlubší a nejvzdálenější oblasti oceánského dna a zcela chybí i v tak rozsáhlých vnitrozemských mořích, jako je například Středozemní moře . Skládají se výhradně z nejmenších volných sopečných produktů a jílových částic unášených větrem, produktů podvodních sopečných erupcí, meteorických nebo kosmických částic a nakonec vápenatých částic - zbytků schránek a schránek různých malých mořských organismů, které tráví život. v horních vrstvách oceánu a po smrti padající na dno. Množství takového materiálu je zanedbatelné, a proto ukládání pelagických sedimentů probíhá velmi pomalu; v nejvzdálenějších částech oceánského dna byly téměř na povrchu nalezeny zuby některých dnes již vyhynulých druhů žraloků , které byly pokryty silnou krustou oxidu manganu nebo byly zahrnuty do vápno-železitých nebo manganových srůstů. jehož vznik si vyžádal mnoho tisíciletí.
Existují dvě hlavní odrůdy pelagických sedimentů: zoogenní bahno a červený jíl v hlubokých oceánských oblastech. Zoogenní bahno je převážně produktem organického života. Jeho nejčastějším rozdílem je globigerinový sliz , který má mléčně bílou, nažloutlou, narůžovělou nebo nahnědlou barvu. Skládá se převážně z nejmenších vápnitých schránek rhizopodů (globigerin), s příměsí jílových částic, sypkých vulkanických produktů, kosmického prachu , malého množství zbytků organismů s pazourkovou kostrou a také zvláštní formy vápnitých konkrecí kokolity , rhabdolity atd. Odlišují se od globigerinového prachovce pteropodního bahna , ve kterém se s schránkami rhizopodů nacházejí ve velkém množství také úlomky schránek měkkýšů křídlatců (pteropodů). Oddenky nesnášejí blízkost pobřeží a obývají povrchové vrstvy centrálních částí oceánů, hlavně v teplých a mírných zeměpisných šířkách. Avšak ani v těchto mezích se globigerinní bahno nenachází všude, ale pouze místy, v hloubce nepřesahující 5100 metrů. To se vysvětluje skutečností, že ve spodních vrstvách oceánů obsahuje voda v roztoku relativně velké množství oxidu uhličitého a voda, okyselená tímto oxidem, snadno rozpouští uhličité vápno lastur. Tenké skořápky rhizopodů klesají po smrti zvířete extrémně pomalu na dno oceánu, rozpouštějí se a nemohou dosáhnout velkých hloubek. Stejné důvody také určují oblast distribuce bahna z pteropodů, pouze s tím rozdílem, že schránky pteropodů se zjevně ještě snadněji rozpouštějí, a proto se mohou hromadit v ještě mělčích hloubkách - na hranici s kontinentálním bahnem. Do větších hloubek se však mohou dostat zbytky pelagických organismů s pazourkovou kostrou, jako jsou křemičité řasy rozsivek a nálevníci s pazourkovou schránkou, radiolariáni . Ale vzhledem k poměrně malému počtu těchto organismů mají jejich akumulace - radiolariální a křemelinové bahno - velmi omezené rozšíření. Nejhlubší a nejvzdálenější části oceánského dna se skládají téměř výhradně z monotónního načervenalého jílu, což je jemnozrnný, velmi homogenní sediment se značnou viskozitou. Mikroskop v něm odhalí kromě homogenního jílového cementu i ty nejmenší částice vulkanického skla, pemzu a vulkanické minerály, příležitostně kostry křemičitých organismů, ale i oxidy železa pokryté kůrou, kovové kuličky a kuličky minerálu bronzit . Z novotvarů se červený jíl vyznačuje prorůstáním minerálu ze skupiny zeolitů a konkrecemi oxidu železa a manganu. Z pozůstatků vyšších organismů se poměrně často nacházejí žraločí zuby a sluchové kůstky velryb . Podle lokality je vyloučena možnost vzniku červeného jílu z kontinentálního materiálu, a proto většina vědců připouští jeho složení především z rozkladných produktů sopečné činnosti unášených větrem nad hladinu oceánu.
Všechny výše popsané sedimenty, pobřežní i pelagické, jsou charakteristické převážně pro teplé a mírné pásmo. V severních a jižních polárních mořích, kde je organický život extrémně chudý a pobřeží ostrovů a kontinentů jsou po většinu roku vázána ledem, vděčí hlubokomořské sedimenty za svůj vznik především materiálu unášenému ledovými horami a padajícímu do mořské dno, když taje. Hlubinné sedimenty jsou proto jak v pobřežním, tak v pelagickém pásu vyjádřeny šedým jílem polárních zemí, což je sediment extrémně heterogenního složení. Spolu s nejmenšími jílovými částicemi obsahuje zrnka písku, štěrku a dokonce i oblázky a balvany kontinentálních hornin; pouze na některých místech, ve vzdálenosti od pevniny, jsou zbytky schránek polárních oddenků bilokulin smíchány s touto hlínou ve znatelném množství a získává se zvláštní rozdíl šedé hlíny, nazývaný bilokulinový prach .
Všechny popsané sedimenty se pod vlivem hydrochemických procesů v nich probíhajících a obrovského tlaku na ně mění. Oblázky a štěrky přecházejí ve slepenec, z písku se někdy tvoří pískovce , slínovité sedimenty přecházejí v jíly a břidlice a ze zoogenních naplavenin se získávají různé vápence a opuky . Takto změněné sedimenty v průběhu staletí pod vlivem kolísání zemské kůry mohou vylézt zpod vody a obnažit se na zemském povrchu. Mezi vrstevnatými sedimentárními horninami zemského povrchu se nacházejí obdoby všech moderních hlubinných ložisek. Dosud nebyla nalezena pouze úplná obdoba červeného jílu z hlubin oceánů; tato okolnost vede některé vědce k předpokladu, že moderní oceánské pánve existovaly na stejném místě od nejstarších epoch historie Země. Výměna mezi pevninou a mořem probíhala podle jejich názoru pouze v určitých mezích, které zahrnovaly pobřežní a částečně pelagická ložiska.
Vědecké studium sedimentů dna moří a oceánů začalo v dostatečné míře až ve 2. polovině 19. století díky četným speciálním expedicím, z nichž jako nejvýznamnější z hlediska dosažených výsledků byly plavby na lodích Challenger , Black, Travalier, "Talisman" atd.