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대서양 해저의 상당 부분은 글로비게리나 연니로 덮여 있다. 4,920m 이하에서는 탄산칼슘 함유량이 줄어들고 석회질 퇴적물은 적점토로 바뀐다. 해저산맥 위에는 미립질 물질이 부족하고 익족 복족류의 껍질이 풍부해 익족류 연니로 특징지을 수 있다.

규조 연니는 남반구 고위도에서 가장 넓게 분포하는 퇴적물이지만 태평양과는 달리 북반구에서는 발견되지 않는다. 전체적으로는 진흙(연니·유공충 등) 60%, 모래 25%, 암석·자갈·조개껍질 15%로 덮여 있다(→ 해양퇴적물).

제2차 세계대전 이후 퇴적물 시추 결과, 대서양의 심해까지 퇴적물을 운반하는 저탁류의 중요성이 밝혀졌다. 시료속에 포함된 부유 유공충 껍질에 대한 조사에서 지난 200만 년 동안의 빙기·간빙기의 기후변동이 퇴적물 속에 기록되어져 있음이 밝혀졌다.

가장 오래된 퇴적물은 중생대(6,500만~2억 2,500만 년 전)에 퇴적되었는데, 1960년대에는 대서양 퇴적물의 바닥까지 시추하게 되었다(→ 코어 채취). 또한 방사성동위원소나 지구자기의 역전을 기록하고 있는 암석에서의 연대측정 결과, 퇴적물은 1,000년에 1~2cm씩 퇴적되고 있다(→ 원양 퇴적물).