Question

深海的沉积作用

Answer 1

(一)深海区环境

深海是位于大洋底(洋盆)上的水域，水深大于3000m，是海洋的主体部分，范围宽广，洋盆内地貌地势复杂，可发育平顶海山、深海平原、大洋中脊(参见图1-10)。高等生物极少，但在浅层海水中繁殖着大量的藻类、放射虫及有孔虫等低级生物。具有较特殊的浊流沉积，化学沉积作用较微弱，沉积速度十分缓慢。

(二)深海沉积物特征

深海主要是浊流沉积物以及浮游生物的遗体、海底火山口喷发的物质、宇宙尘埃等组成的各种软泥、金属泥和锰结核。

1.浊积物

沉积物主要来自大陆，依靠浊流的搬运，沿海底峡谷冲入深海盆地，在峡谷口处形成深海扇，填平了海底起伏的地形，形成巨大的海底平原。由于浊流的多次频繁运动，常表现为陆源碎屑沉积物与深海软泥互层，形成由粗到细的韵律性重复变化。

2.软泥

1)生物软泥。含有丰富的(常占50%以上)生物骨骼，主要是浮游生物骨骼，其余为泥质及粉砂物质。按其成分分为钙质软泥与硅质软泥两类。属于钙质的有抱球虫(有孔虫之一种)软泥及翼足虫(属于软体动物)软泥；属于硅质的有放射虫软泥及硅藻软泥(常含有硅质海绵骨针)。它们分别以其占主导的有关生物种属而命名。

2)深海粘土。主要为粘土构成，含大量火山碎屑(主要为火山灰)，生物很少，CaCO₃含量微弱，颜色多为红色。

同成分软泥的分布与气候有明显关系。硅藻软泥主要分布在位于寒冷气候带的海洋，放射虫软泥主要分布于热带的海洋，钙质软泥与热带及温带气候有关。如太平洋洋底沉积物的分布表明这一特点(图8-10)。

图8-10 全球深海沉积物分布图

(据吴泰然，2003)

3.金属泥和锰结核

1)金属泥。富含重金属元素的泥状沉积物。自1965年科学家首次在红海海底约2000m深处发现金属泥后，现已在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥，2005年我国海洋科考也在印度洋发现金属泥，跻身深海研究的世界前列。

金属泥产出部位具有海水温度高、含盐度高、重金属含量高的“三高”特点。如厄瓜多尔西部加拉帕戈斯附近的东太平洋洋隆上发现有厚约30～40m的金属泥，总体积达8×10⁶m³，含有丰富的Cu、Ag、Cd、Mo、Pb、V、Zn等元素。

2)锰结核。是海底的一种多金属结核，具有工业价值的金属元素主要有锰、铁、镍、钴、铜等，其含量超出地壳正常丰度的100倍以上，主要分布在中太平洋和东北太平洋、大西洋、印度洋洋底沉积物的表层。估计太平洋中有锰结核7.5×10¹²t，而且每年以1.4×10⁵t的速度在形成中。如夏威夷以西约1×10⁷km²的范围内普遍发现有富含Co的锰结核，估计储量达5.7×10¹⁰t，其样品含Mn 31%、Co 2%、Ni 0.8%。

海底沉积物中Mn、Co、Ni、Cu金属的储量，远远超出大陆上同类金属的储量，是维系人类可持续发展的资源宝库。