海洋沉积物是地球历史的重要记录者，它们不仅反映了海洋环境的变迁，还包含了地球气候、生物演化以及人类活动等多方面的历史信息。首先，海洋沉积物中的微体化石，如有孔虫、放射虫和颗石藻等，其壳体或骨骼的化学成分和形态特征能够指示古海洋的温度、盐度、氧气含量等环境参数。通过分析这些化石的组合和分布，科学家可以重建古代海洋环境的演变过程，进而了解全球气候的变化。
其次，海洋沉积物中的磁化方向和强度可以揭示地球磁场的反转历史。地球磁场的周期性反转记录在沉积物的磁铁矿颗粒中，这些记录对于确定地质年代和地球磁场的长期变化具有重要意义。
此外，沉积物中的沉积物颗粒大小、形状和成分也能反映海洋环流和风化作用的强度。例如，来自大陆的碎屑沉积物可以揭示河流系统的变迁和地壳构造活动。而深海沉积物中的生物标志化合物，如叶绿素和类胡萝卜素，则可以提供关于古代海洋生物群落结构和功能的信息。
最后，近现代海洋沉积物中还可以发现人类活动的痕迹，如塑料微粒、重金属污染和放射性同位素等。这些记录对于评估人类活动对海洋环境的影响具有重要意义。