海底堆積物
堆積物の組織(テクスチャ)の評価方法にはいくつかの種類がある。
一つ目は粒度であり、粒度階区分(ウェントワーススケール)に従って粒子サイズで分類することができる。例えば、粘土は粒径が 0.004mm未満の最も細かいものを指し、巨礫は最大で粒径は 256mm以上のものを指す。粒子サイズは他の因子と比較して、堆積物が堆積する条件を最もよく説明できる。例えば強い流れや波などの高エネルギーが存在する条件下では通常、細かい粒子が運び去られてしまうため、大きな粒子のみが堆積する。逆により低いエネルギー条件下では、より小さな粒子が沈降し、より細かい堆積物を形成する。
2つ目は粒子サイズの分布(ソーティング、Sorting)であり、堆積物のテクスチャを分類し粒子サイズの均一性から評価される。砂浜の砂のようにすべての粒子が同様のサイズである場合、堆積物はよく選別されていると言えるが、逆に例えば氷河堆積物のように粒子サイズが様々である場合、堆積物の選別が不十分であると言える。
他のクラトンと大陸の断片が赤道付近で一緒に漂流し、ユーラメリカ大陸として知られる第2の超大陸の形成を開始した。
三畳紀には深海堆積物が堆積し、その後、海洋プレートの沈み込みによって消失したため、三畳紀の外洋についてはほとんど知られていない。超大陸パンゲアは三畳紀、特に三畳紀後期に裂けたが、まだ分離していなかった。パンゲアの最初の分裂を示す地溝帯の最初の非海洋堆積物は、三畳紀後期のものである。 三畳紀は西ヨーロッパで良く研究されているものの、1 つの超大陸塊の海岸線が限られているため、三畳紀の海洋堆積物は世界的に比較的まれである。たとえば、北米では、海洋堆積物は西側のいくつかの露頭に限定されている。したがって、三畳紀の層序は、エステリア甲殻類や陸生脊椎動物などの主にラグーンや塩分濃度の高い環境に生息する生物に基づいている。
潮汐、沿岸および深海の堆積物からの海洋堆積物には、生物撹乱の重要な微量化石が発見されている。さらに、砂丘、または風成の堆積物は、多種多様な化石を保存するために重要である。生物撹乱の証拠は、長い記録を含む深海堆積物コアで発見されているが、コアを抽出する行為は、特に浅い深さで生物乱流の兆候を乱す可能性がある。特に節足動物は、風成堆積物の生物乱流の地質学的記録にとって重要である。砂丘の記録は、中生代の下部、250 Ma までさかのぼる動物の穴掘りの痕跡を示しているが、他の堆積物における生物撹乱は 550Ma までさかのぼって見られている。
方解石やアラゴナイトといった炭酸カルシウムの割合が高い堆積物や堆積岩は、石灰質(calcareous)堆積物と呼称される。石灰質の堆積物 (石灰岩) は通常、陸地近くの浅瀬に堆積する。これは、陸地由来の栄養素を必要とする海洋生物によって炭酸塩が沈殿するためである。一般的に陸地から離れるほど、堆積物中の石灰質は少なくなる。ただし一部の地域では、嵐や海流の変化により、石灰質の堆積物が多く見られる場所もある。石灰質軟泥は、海底に蓄積するプランクトン生物に由来する炭酸カルシウムの一種である。これは、海洋が炭酸塩補償深度よりも浅い場合にのみ発生する。この深さより下では、炭酸カルシウムが海洋水に溶解し始め、珪質軟泥や遠洋性赤色粘土などの非石灰質堆積物のみが安定的に堆積するためである。
星型のDiscoasterと少量の円石藻の微小化石から構成される石灰質の海底堆積物のイラスト
Globigerinaから構成される軟泥のイラスト
深海底の有孔虫の炭酸カルシウムでできた殻 (テスト)
シリカ殻が海底に沈み、その後に別の堆積物層で覆われると、それらはもはや溶解せず、堆積物が蓄積する。海底の約15%は珪質軟泥で覆われている。
生物起源の炭酸カルシウム堆積物も、堆積物が蓄積するために溶解を超える生産を必要とするが、関連するプロセスはシリカの場合とは少し異なる。炭酸カルシウムは、酸性の水に溶けやすい。冷たい海水は溶存CO2を多く含み、暖かい水よりもわずかに酸性である。そのため、炭酸カルシウムの殻は、暖かい熱帯の地表水よりも、冷たくて深い極性の水に溶けやすい。両極では水は一様に冷たいので、炭酸カルシウムはあらゆる深さで容易に溶解し、炭酸塩の堆積物は蓄積しない。温帯および熱帯地域では、炭酸カルシウムはより深い水に沈むにつれて、より容易に溶解するようになる。
炭酸カルシウムが蓄積するのと同じ速さで溶解する深さは、炭酸カルシウム補償深度または方解石補償深度(calcite compensation depth;CCD)と呼ばれる。リソクライン(lysocline)は、 サーモクラインおよび塩分層と同じように、炭酸カルシウムの溶解速度が劇的に増加する深さのことである。CCD より浅い水深では、炭酸塩の蓄積が溶解速度を超え、炭酸塩の堆積物が堆積する。 CCD よりも深い領域では、溶解速度が生産量を上回り、炭酸塩堆積物は蓄積できない。 CCDは通常、水深4-4.5kmの深さにあるが、地表水が冷たい極でははるかに浅い箇所で見られる。