Sedimentlager av olika tjocklek vilar på Östersjöns botten. De bildades främst under och efter den senaste istiden. Material fortsätter att sjunka till havsbotten. Å andra sidan sliter vågor och strömmar ner havsbotten och flyttar dess material från en plats till en annan.
Östersjöns avlagringar, det vill säga sedimenten, berättar om havets utvecklingshistoria. När och hur de bildades kan man utläsa från sedimenten: under eller efter istiden.
Avlagringar som bildades under istiden kallas glaciala sediment. De har avsatts på botten eller framför den kontinentala glaciären. Smältvattnet har också kunnat samla jord på kanten och framför glaciären. Glaciala avlagringar kan bestå t.ex. av moräner, åsar och varviga glacialleror.
Postglaciala avlagringar är huvudsakligen finkorniga sediment, såsom silt, lera och slam. De har lagt sig på botten under sjö- och havsfaserna och utgör en del av Östersjöns utvecklingshistoria. Till denna grupp räknas också fin- och grovkorniga sediment, såsom sand som frigjorts av erosionskrafter och därefter avsatts.
Flera olika lager kan urskiljas ur sedimentprover som borrats från havsbotten. I lager där skiktningen varit stabil efter istiden och de tidigare skikten inte slitits bort, är skikten i en typisk ordning. Detta är fallet t.ex. i de prover som tagits från västra Finska viken.
Strax ovanpå havsbottens berggrund ligger olika moränavlagringar som glaciären staplat upp. Ovanpå dem kan det finnas avlagringar som bildats under glaciärens retirerande skede. Dessa har sorterats och staplats upp av smältvatten.
Lera avsattes utanför glaciärens kant i det djupa vattnet i glaciärsjön, som uppkom av smältvatten. Dessa leror kallas varviga, eftersom man kan se årstidsväxlingarna i dem på samma sätt som från trädens årsringar. Längre ner i den varviga leran finns ett grovfördelat vår- och sommarlager. Ovanpå det ligger ett finfördelat vinterlager.
De varviga strukturerna nära kanten av glaciären kan vara tiotals centimeter tjocka. Längre från iskanten har det varviga lerlagret tunnats ut till en tjocklek på mindre än en millimeter.
När glaciären helt dragit sig tillbaka från Östersjöområdet, bildades en stor sjö. Sammanhängande lera avsattes på sjöns botten. Då uppkom också de lerlager, i vilka man kan se mörka sulfidrika strimmor sticka fram idag.
I nästa skede började havsvatten flöda in i bassängen och vattnet i bassängen förvandlades till brackvatten med låg salthalt. Under brackvattenfasen avsattes organiska leror på vissa delar av havsbottnen. I många djup och sänkor fanns tidvis ont om syre. Perioder med syrebrist kan ses som finskiktade strukturer i leran.
Den översta delen av bottensedimentet består av organiska leror och gyttjor som under de senaste årtusendena avsatts på havsbotten. Ovanpå leravlagringarna kan det fortfarande finnas sand eller silt som eroderats och transporterats av strömmar och vågor. Sådana platser finns särskilt vid kusten.
Eftersom förhållandena har varierat under årtusenden har stratifieringen sällan varit kontinuerlig, inte ens i havets djupområden. Aktiviteten hos bentiska organismer, t.ex. bottengrävning, kan också ha blandat sedimenten som avsatts på havsbotten.
Deponering av material på havsbotten fortsätter. Materialavsättningen hör till havets naturliga utveckling, eftersom olika slags fasta partiklar kommer in och är i ständig rörelse i havet.
Det mesta av det material som deponeras på havsbotten kommer från land. Floder, älvar, vind och is transporterar humus och oorganiskt jordmaterial till havet även långa vägar från inlandet. Mängden varierar beroende på årstiden: ämnen kommer mest under vårens översvämningar och höstregn, minst när marken är frusen och snötäckt.
En del av det deponerade materialet kommer från det marina ekosystemet. Döda organismer och avfall från marina djur kommer förr eller senare att sjunka till botten. Årstiderna reglerar produktionen av det marina ekosystemet. Tillväxtspurten på våren och sommaren följs av en riklig avsättning av organiskt material på havsbotten. Sjögång och strömmar frigör också olika material från havsbotten.
Oavsett om ämnena som kommer ut i vattnet kommer från land, havsbotten eller marina organismer, uppblandas de med varandra och transporteras i havet. Vågor och strömmar för dem längre ut från kusten till djupare områden. När strömmarna till sist lugnar ner sig kan ämnen sjunka till havsbotten.
Deponering av material påverkas bland annat av vattendjupet, strömhastigheten, avståndet från kusten och strandens öppenhet. Klimatet och istäcket är också av betydelse. Lokala skillnader i stratifieringen är därför stora; varje plats har sin egen dynamik.
Sedimenteringshastigheten påverkas också av partiklarnas egenskaper: kornstorlek, form och täthet. Grövre korn sjunker snabbare än små fria partiklar. Små partiklar bildar dock ofta större kluster, vilket påskyndar sedimentationen. I djupa vatten tar sedimentationen dock en lång tid.
Följden av sedimentationshastighetens variationer är att ju längre avsättningsbassängen är från land, desto finare är det avsatta materialet. Det organiska materialet som produceras av det marina ekosystemet sedimenteras mest där algproduktionen är kraftigast. Havsbottenerosionen orsakar också lokala skillnader i mängden och kvaliteten på det sedimenterande materialet. Ansenliga mängder marint sediment kan bildas lokalt genom massrörelser – det nedåtgående flödet av jordsubstans på branta undervattenssluttningar.
Vågor och is sliter på havsbotten framför allt i grunda områden. I djupt vatten är vågeffekten svag och bottnen kan undgå sjögången.
På Norra Östersjöns stränder påverkas erosionen av landhöjningen. På Finlands kust stiger landet med 3-9 millimeter per år, mest i Kvarken och Bottenviken, minst i Finska viken. I takt med att landet stiger, stiger även de sediment som avsatts på havsbotten och blir utsatta för erosion av strandkrafter, is och bottenströmmar. Eftersom Bottniska vikens kuster mestadels är grunda är dessa områden utsatta för en rätt stor exponering på en ganska kort tid.
På grund av de komplexa sedimentations- och deponeringsprocesserna, varierar havsbottnens ytmaterial – deras kvalitet och ålder – från plats till plats. Typiska jordtäcken består av sand, lera och morän. Sandbottnar är vanligast vid Östersjöns sydkust, medan lerbottnar ligger i havsbassänger längre bort från kusten. Klipphällar förekommer särskilt i splittrade kustområden.
