Los sedimentos marinos o sedimentos oceánicos son depósitos de partículas insolubles que se han acumulado en el fondo de los mares. Estas partículas tienen su origen en el suelo y las rocas y han sido transportadas de la tierra al mar, principalmente por los ríos, pero también por el polvo transportado por el viento y por el flujo de los glaciares hacia el mar. Los depósitos adicionales provienen de organismos marinos y precipitación química en el agua de mar, así como de volcanes submarinos y escombros de meteoritos.
Excepto a unos pocos kilómetros de una dorsal oceánica, donde la roca volcánica es aún relativamente joven, la mayor parte del lecho marino está cubierta de sedimentos. Este material proviene de varias fuentes diferentes y tiene una composición muy variable. Los sedimentos del lecho marino pueden variar en espesor desde unos pocos milímetros hasta varias decenas de kilómetros. Cerca de la superficie, el sedimento del lecho marino permanece sin consolidar, pero a profundidades de cientos a miles de metros, el sedimento se litifica (se convierte en roca).
Las tasas de acumulación de sedimentos son relativamente lentas en la mayor parte del océano, y en muchos casos se necesitan miles de años para que se formen depósitos importantes. Los sedimentos transportados desde la tierra se acumulan más rápidamente, del orden de un metro o más por mil años para las partículas más gruesas. Sin embargo, las tasas de sedimentación cerca de las desembocaduras de grandes ríos con caudales elevados pueden ser órdenes de magnitud más altas. Los exudados biogénicos se acumulan a una velocidad de aproximadamente un centímetro por mil años, mientras que las pequeñas partículas de arcilla se depositan en las profundidades del océano alrededor de un milímetro cada mil años.
Los sedimentos de la tierra se depositan en los márgenes continentales por la escorrentía superficial, la descarga de los ríos y otros procesos. Las corrientes de turbidez pueden transportar este sedimento por el talud continental hasta el fondo del océano profundo. El fondo del océano profundo experimenta su propio proceso de extenderse desde la dorsal oceánica y luego subduce lentamente los sedimentos acumulados en el fondo profundo hacia el interior fundido de la tierra. A su vez, el material fundido del interior regresa a la superficie de la tierra en forma de flujos de lava y emisiones de respiraderos hidrotermales de aguas profundas, asegurando que el proceso continúe indefinidamente. Los sedimentos proporcionan hábitat para una multitud de vida marina, particularmente de microorganismos marinos. Sus restos fosilizados contienen información sobre climas pasados, tectónica de placas, patrones de circulación oceánica y el momento de las grandes extinciones.Webb, Paul (2019) Introduction to Oceanography, Chapter 12: Ocean Sediments, page 273–297, Rebus Community. Updated 2020. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Resumen Excepto a unos pocos kilómetros de una dorsal oceánica, donde la roca volcánica es aún relativamente joven, la mayor parte del fondo marino está cubierta de sedimentos. Este material proviene de varias fuentes diferentes y tiene una composición muy variable, dependiendo de la proximidad a un continente, la profundidad del agua, las corrientes oceánicas, la actividad biológica y el clima. Los sedimentos del fondo marino (y rocas sedimentarias ) pueden variar en espesor desde unos pocos milímetros hasta varias decenas de kilómetros. Cerca de la superficie, los sedimentos del fondo marino permanecen sin consolidar, pero a profundidades de cientos a miles de metros (dependiendo del tipo de sedimento y otros factores) el sedimento se litifica.Earle, Steven (2019) Physical geology, second edition, "Sea-Floor Sediments", chapter 18.3. Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Las diversas fuentes de sedimentos del lecho marino se pueden resumir de la siguiente manera:
El sedimento terrestre se deriva de fuentes continentales transportadas por ríos, viento, corrientes oceánicas y glaciares. Está dominado por cuarzo, feldespato, minerales arcillosos, óxidos de hierro y materia orgánica terrestre. El sedimento de carbonato pelágico se deriva de organismos (p. ej., Foraminíferos) que viven en el agua del océano (a varias profundidades, pero principalmente cerca de la superficie) que hacen sus conchas (también conocidas como pruebas) a partir de minerales de carbonato como la calcita. El sedimento de sílice pelágico se deriva de organismos marinos (p. Ej., Diatomeas y radiolario) que realizan sus pruebas con sílice (cuarzo microcristalino). La ceniza volcánica y otros materiales volcánicos se derivan de erupciones terrestres y submarinas. Los nódulos de Hierro y Manganeso se forman como precipitados directos del agua del fondo del océano.
Las distribuciones de algunos de estos materiales alrededor de los mares se muestran en el diagrama al comienzo de este artículo. Los sedimentos terrestres predominan cerca de los continentes y dentro de los mares interiores y grandes lagos. Estos sedimentos tienden a ser relativamente gruesos, por lo general contienen arena y limo, pero en algunos casos incluso guijarros y cantos rodados. La arcilla se asienta lentamente en ambientes cercanos a la costa, pero gran parte de la arcilla se dispersa lejos de sus áreas de origen por las corrientes oceánicas. Los minerales arcillosos predominan en amplias áreas en las partes más profundas del océano, y la mayor parte de esta arcilla es de origen terrestre. Los exudados silíceos (derivados del radiolario y las diatomeas) son comunes en la región del polo sur, a lo largo del ecuador en el Pacífico, al sur de las islas Aleutianas y en gran parte del Océano Índico. Los exudados de carbonato están ampliamente distribuidos en todos los océanos dentro de las regiones ecuatoriales y de latitud media. De hecho, la arcilla se asienta en todos los océanos,
Los sedimentos de carbonato se derivan de una amplia gama de organismos pelágicos cercanos a la superficie que fabrican sus conchas a partir de carbonato. Estas pequeñas conchas, y los fragmentos aún más pequeños que se forman cuando se rompen en pedazos, se asientan lentamente a través de la columna de agua, pero no necesariamente llegan al fondo. Si bien la calcita es insoluble en agua superficial, su solubilidad aumenta con la profundidad (y la presión) y alrededor de los 4.000 m, los fragmentos de carbonato se disuelven. Esta profundidad, que varía con la latitud y la temperatura del agua, se conoce como profundidad de compensación de carbonato. Como resultado, los exudados de carbonato están ausentes en las partes más profundas del océano (más profundo de 4,000 m), pero son comunes en áreas menos profundas como la cordillera del Atlántico medio, el East Pacific Rise (al oeste de América del Sur), a lo largo del tendencia de los montes submarinos de Hawai / Emperador (en el Pacífico norte), y en las cimas de muchos montes submarinos aislados.
Textura La textura de los sedimentos se puede examinar de varias formas. La primera forma es el tamaño del grano. Los sedimentos se pueden clasificar por tamaño de partícula según la escala de Wentworth. Los sedimentos de arcilla son los más finos con un diámetro de grano de menos de 0.004 mm y los cantos rodados son los más grandes con un diámetro de grano de 256 mm o más.Sediments NOAA. Accessed 5 April 2021. Entre otras cosas, el tamaño de grano representa las condiciones bajo las cuales se depositó el sedimento. Las condiciones de alta energía, como corrientes u olas fuertes, generalmente dan como resultado la deposición de solo las partículas más grandes, ya que las más finas serán arrastradas. Las condiciones de menor energía permitirán que las partículas más pequeñas se asienten y formen sedimentos más finos.
La clasificación es otra forma de categorizar la textura de los sedimentos. La clasificación se refiere a qué tan uniformes son las partículas en términos de tamaño. Si todas las partículas son de un tamaño similar, como en la arena de la playa , el sedimento está bien clasificado. Si las partículas son de tamaños muy diferentes, el sedimento está mal clasificado, como en los depósitos glaciares.
Una tercera forma de describir la textura de los sedimentos marinos es su madurez, o cuánto tiempo han sido transportadas sus partículas por el agua. Una forma que puede indicar la madurez es qué tan redonda son las partículas. Cuanto más maduro sea un sedimento, más redondas serán las partículas, como resultado de la abrasión con el tiempo. Un alto grado de clasificación también puede indicar madurez, porque con el tiempo las partículas más pequeñas se eliminarán y una determinada cantidad de energía moverá partículas de un tamaño similar en la misma distancia. Por último, cuanto más viejo y maduro es un sedimento, mayor es el contenido de cuarzo, al menos en los sedimentos derivados de partículas de roca. El cuarzo es un mineral común en las rocas terrestres y es muy duro y resistente a la abrasión. Con el tiempo, las partículas hechas de otros materiales se desgastan, dejando solo el cuarzo. La arena de la playa es un sedimento muy maduro; está compuesto principalmente de cuarzo, y las partículas son redondeadas y de tamaño similar (bien clasificadas).
Orígenes Los sedimentos marinos también se pueden clasificar por su fuente de origen. Hay cuatro tipos:
Sedimentos litógenos, también llamados sedimentos terrígenos, se derivan de rocas preexistentes y provienen de la tierra a través de ríos, hielo, viento y otros procesos. Se les conoce como sedimentos terrígenos ya que la mayoría proviene de la tierra. Sedimentos biológicos están compuestos por restos de organismos marinos y provienen de organismos como el plancton cuando sus exoesqueletos se descomponen. Sedimentos hidrógenos provienen de reacciones químicas en el agua y se forman cuando los materiales que se disuelven en el agua precipitan y forman partículas sólidas. Sedimentos cosmógenos se derivan de fuentes extraterrestres, que vienen del espacio, se filtran a través de la atmósfera o llegan a la Tierra en meteoritos. Sin embargo, los dos tipos principales son los terrígenos y los biológicos.
Los sedimentos litógenos/terrígenos representan aproximadamente el 45% del sedimento marino total y se originan en la erosión de rocas en tierra, transportadas por ríos y escorrentías terrestres, polvo transportado por el viento, volcanes o molienda por glaciares.
Los sedimentos biológicos representan la mayor parte del otro 55% del sedimento total y se originan en los restos esqueléticos de protistas marinos (microorganismos unicelulares de plancton y bentos). También pueden estar presentes cantidades mucho más pequeñas de minerales precipitados y polvo meteórico. El moco, en el contexto de un sedimento marino, no se refiere a la consistencia del sedimento sino a su origen biológico. El término exudado fue utilizado originalmente por John Murray, el "padre de la oceanografía moderna", quien propuso el término exudado radiolariano para los depósitos de sílice de conchas radiolarianas traídas a la superficie durante la Expedición Challenger.Thomson, Charles Wyville (2014) Voyage of the Challenger : The Atlantic Cambridge University Press, page235. . Un exudado biogénico es un sedimento pelágico que contiene al menos un 30 por ciento de los restos óseos de organismos marinos.
Litógenos