(三)半深海及深海的沉积作用
半深海是从浅海向广阔深海的过渡地带,水深一般位于 200~2000m 之间,在海底地形上相当于大陆坡的位置,通常地形坡度较陡。深海是水深大于 2000m 的广大海域,其海底地形主要包括大陆基、大洋盆地及海沟等。
半深海及深海离大陆较远,一般来说,粗粒物质很难到达这里,只有浊流、冰川和风以及火山作用,能产生较粗的物质沉积。浊流所悬浮和挟带的大量物质,在进入大陆坡脚和深海盆地时,因搬运能力剧减发生堆积,所形成的沉积物叫浊积物。由浊积物构成的扇状地形叫深海扇。扇体的沉积厚度较大,向深海平原厚度减小。浊积物主要由粘土和砂组成,还有砾石、岩块、生物碎屑等。具分选性和层理。
陆源物质部分沉积于浅海带,粒径小于 0.005mm 的悬浮物质进入半深海和深海区。这些物质虽属陆源的悬浮物质,但它们几乎都是胶体性质,可长期悬浮于水中,只有在极安静的水动力条件下才能沉入海底。由于海洋中波浪和洋流的存在,极安静的环境几乎不存在,如果不是胶体物质的凝聚作用, 它们可能不会发生沉积。
半深海中的沉积物具有世界共同的特点,即都是一些胶状软泥,其成分大体相似。这些软泥据颜色的差异有蓝色软泥、绿色软泥、红色软泥等。
深海是海洋的主体,但沉积速度较低。化学沉积作用形成了锰结核、多金属软泥等。
锰结核 锰结核又称锰团块、锰矿球等,它由水针铁矿、钠水锰矿和钡镁锰矿等矿物组成。锰结核中含 30 多种元素、除 Fe、Mn 外,还有 Cu、Co、Ni 等,其品位均已达到工业品位,而且储量可观,所以锰结核的经济意义很高。锰结核主要为黑褐色,含铁多时呈红褐色。结核大小不一,一般为 0.5~ 25cm,个别大于 1m。锰结核都具有一个碎屑核心,铁、锰矿物以同心圆状包在核外,这些核心可以是火山玻璃、生物骨屑或浮冰岩屑等。锰结核主要分布于水深 4000~6000m 的深海底,以太平洋深海底为最多。锰结核的形成条件为:有丰富的锰质来源,处于氧化环境,海流不断补充锰质和沉淀核心。尽管在这种条件下,锰结核的沉积速度仍很小,一般为 10-5~3×10-3mm/a。
多金属软泥 是一种富含 Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Ag、Au 等金属的未固结沉积物。一般分布在水深 2000~3000m 处,现在已出现的地区有红海、东太平洋海隆等。多金金属软泥中各种金属主要以硫化物形式存在,金属含量已达到工业品位。由于它分布的深度比锰结核浅,是未来有前景的矿产。
半深海及深海的生物沉积主要是一些生物软泥,尤其是深海区分布较广,它是深海沉积的重要部分。大量的浮游生物死亡后堆积,与泥质沉积物混在一起形成生物组分超过 50%的软泥。生物软泥据其成分和生物碎屑的种类,分为以碳酸钙为主的钙质软泥和以硅质为主的硅质软泥。前者包括抱球虫软泥和翼足类软泥,后者包括硅藻软泥和放射虫软泥。湖泊中的生物作用也可形成腐泥,成岩后称为油页岩。