海底堆積物
岩成堆積物は通常、それらが由来する元々の物質の組成を反映している、そのため、石英、長石、粘土鉱物、酸化鉄、および陸生有機物などの、地球の岩石を構成する主要な鉱物によって構成されている。石英(ガラスの主成分である二酸化ケイ素) は、ほぼすべての岩石に見られる最も一般的な鉱物の 1 つであり、摩耗に非常に強いため、砂を含む岩石堆積物の主要な成分である。
大陸縁辺では、地震やその他の地質学的撹乱によって斜面崩壊が発生することがある。これらは、大量の堆積物が水と共に斜面を急降下するため、濁流を引き起こす。濁流は数百キロメートルも流れることがあり、流されてきた堆積物は深海平原にまで達する。
タービダイトは濁流の地質堆積物であり、流体と堆積物重力流の融合の一種であり、膨大な量の砕屑堆積物を深海へと送り込む。タービダイトは、大陸棚の端の急な斜面を滑り落ちる水中の雪崩によって、大陸棚の下の深海の谷、または深い湖の同様の構造に堆積する。物質が海の谷に沈むとき、最初に沈降するのは砂やその他の粗い物質であり、次に泥、そして最終的には非常に細かい粒子状物質が沈降する。この堆積の順番は、これらの岩石を特徴付けるボウマ シーケンス(Bouma sequences)を作成する。
タービダイトは 1950年代に初めて認識され、最初の相モデルは 1962年にBoumaによって開発された。その時以来、タービダイトは最も集中的に研究されている深海堆積物相の1つであり、深海や地下(炭化水素)ボアホール、陸上に露出している古代の露頭などの堆積物コアからよく知られている。特定のタービダイト系を調べることにより、その地点における堆積物特性や層相を明らかにすることができる。
Pelagic and hemipelagic processes
Sediment supply from terrigenous and biological sourcesas well as its dispersion and settling through the water column
遠洋性堆積物(Pelagic sedimentsまたはpelagite)は、陸地から遠く離れた外洋の底に粒子が沈降した結果として蓄積する細粒の堆積物である。これらの粒子は、主に植物プランクトンまたは動物プランクトンの微視的な石灰質または珪質の殻で、そして粘土サイズの珪砕質堆積物、またはこれらの混合物から構成されている。微量の隕石のちりや火山灰も、遠洋堆積物内で見られる。軟泥の組成に基づいて、遠洋性堆積物には主に 3 つのタイプが存在し、それぞれ珪質軟泥、石灰質軟泥、赤色粘土と呼ばれる。
HMS チャレンジャー号 (1872–1876) の航海以来、過去 150年間にわたって、深海のプロセスと堆積物に関する広範な研究が行われてきた。この航海では、海底堆積物の最初の体系的な研究が行われた。その先駆的な遠征から何十年もの間、そして 20 世紀の前半を通して、深海は本質的には遠洋性であるとみなせると考えられている。
遠洋堆積物の組成は、3 つの主な要因によって制御される。1つ目の要因は、陸生または土地由来の堆積物による希釈に影響する主要な陸地からの距離である。 2 つ目の要因は水深である。これは、ケイ質と石灰質の両方の生体粒子が海底に沈降する際の保存に影響を与える。3つ目の要因は海の肥沃度(生物生産性、バイオマス)であり、表層水で生成される生物起源の粒子の量を制御する。
生物灌漑は具体的には、底生生物が巣穴を掘ることで堆積物の深部に海水を浸透させるプロセスである。この結果として堆積物中の間隙水と海水との間で溶解物質の交換が起こる。このプロセスは、海洋の生物地球化学の文脈において重要である。沿岸の水生環境には、堆積物を不安定にする生物がいることがよくある。それらは堆積物の物理的状態を変化させ、自身を含む多くの生物種の生活環境を整え改善する効果をもたらす。これらの生物は、生物撹乱を引き起こすことも多く、よく生物撹乱と生物灌漑という用語は同義的に使用されることがある。
バイオ灌漑は 「粒子の再加工」と「換気」という2つの異なるプロセスとして機能する。このプロセスは底生の大型無脊椎動物(通常は穴を掘るもの) が摂食 (動物性摂食)、排便、巣穴の構築、そして呼吸をすることで引き起こされる。生物灌漑は大量の酸素の輸送(酸化輸送)を担っており、生物地球化学的サイクルに大きな影響を与えている。