Terrestrischer Transport und Ablagerung

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Jobst Grosse
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$Terrestrischer Transport und Ablagerung Fest- und Lösungsfracht in Abhängigkeit vom Klima - Einzelkorn-Erosion und$ $periglaziale Systeme Lösungsfracht Suspensionsfracht Bodenfracht Erosion und Sedimenttransport Prothero & Schwab 1996$

1 Terrestrischer Transport und Ablagerung Fest- und Lösungsfracht in Abhängigkeit vom Klima - Einzelkorn-Erosion und Transport - Konzept: Einzelkorn - Massentransport - Terrestrische Sedimenttypen und Ablagerungssysteme - Alluviale Schuttfächer - Abflußlose Becken - Fluviatile Systeme - Seen und lakustrine Deltas - Äolische Systeme - Glaziale und periglaziale Systeme Lösungsfracht Suspensionsfracht Bodenfracht Erosion und Sedimenttransport Prothero & Schwab

$80% 0% Sedimentfracht 100% 300 200 100 80 60 40 20 Einzelkorntransport alle$ $Massenkorntransport Konzept: hohe Sedimentfracht verändert die$ Eigenschaften des Stromes (Dichte, Viskosität) 300 200 100 80 60 40 20 3D

Eigenschaften des Stromes (Dichte, Viskosität) 300 200 100 80 60 40 20 3D

20 alle Sandkörner in Suspension Großrippeln Rippeln 3D 2D keine

0,25 0,5 1 2 sehr fein mittel fein grob sehr grob Sandkorngröße (mm) 0,0625

2 Sedimenttransport ca. 40% ca. 80% 0% Sedimentfracht 100% Einzelkorntransport alle Sandkörner in Suspension Großrippeln Rippeln Übergang / Transition Massenkorntransport Konzept: hohe Sedimentfracht verändert die Eigenschaften des Stromes (Dichte, Viskosität) D 2D alle Sandkörner in Suspension Großrippeln Rippeln alle Sandkörner in Suspension Großrippeln Rippeln 3D 2D keine Sedimentbewegung keine Sedimentbewegung keine Sedimentbewegung 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 sehr fein mittel fein grob sehr grob Sandkorngröße (mm) 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 sehr fein mittel fein grob sehr grob Sandkorngröße (mm) 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 sehr fein mittel fein grob sehr grob Sandkorngröße (mm) 2

$80% 0% Sedimentfracht 100% Postglazialer Bergrutsch in Nordisland Einzelkorntransport Übergang / Transition Massenkorntransport Rutschung mit stark desintegriertem$ Material Intakte Gleitschollen Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen Turbiditstrom verflüssigter Sedimentstrom Körnerstrom Trümmerstrom

Material Intakte Gleitschollen Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen Turbiditstrom verflüssigter Sedimentstrom Körnerstrom Trümmerstrom

3 ca. 40% ca. 80% 0% Sedimentfracht 100% Postglazialer Bergrutsch in Nordisland Einzelkorntransport Übergang / Transition Massenkorntransport Rutschung mit stark desintegriertem Material Intakte Gleitschollen Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen Turbiditstrom verflüssigter Sedimentstrom Körnerstrom Trümmerstrom Rutschung Bergsturz Bergrutsch Steinschlag M e c h a n i s m u s Turbulenz nach oben Körnerkollision fliessfähige Matrix Gleitfläche Rotationen Gleitflächen freier Fall gerichteter Porenstrom: Wasser, Luft Hangrutsch am Westrand des Yellowstone Nationalparks: Typische Folge: vorübergehender (ephemerer) natürlicher Stausee 3

Turbiditstrom verflüssigter Sedimentstrom Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen Körnerstrom Trümmerstrom Rutschung Bergsturz Bergrutsch Steinschlag M e c h a n i s m u s Turbulenz

terrestrisch: Schuttkegel und Alluviale Schuttfächer Flüße und Deltas Seen äolische Systeme Sedimenttypen: glaziale Systeme siliziklastische Ablagerungen: Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate) marin:

siliziklastische Ablagerungen: Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate) (Ton, Schluff, Sand, Konglomerat) Karbonate (chemisch-biogen) biogene Ablagerungen (Torf > Kohle) Evaporite vulkanogene Klastite

4 Turbiditstrom verflüssigter Sedimentstrom Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen Körnerstrom Trümmerstrom Rutschung Bergsturz Bergrutsch Steinschlag M e c h a n i s m u s Turbulenz nach oben Körnerkollision fliessfähige Matrix Gleitfläche Rotationen Gleitflächen freier Fall gerichteter Porenstrom: Wasser, Luft Monotone Abfolge tiefmariner distaler Turbidite Sedimentäre Systeme: terrestrisch: Schuttkegel und Alluviale Schuttfächer Flüße und Deltas Seen äolische Systeme Sedimenttypen: glaziale Systeme siliziklastische Ablagerungen: Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate) marin: (Ton, Schluff, Sand, Konglomerat) küstennah Karbonate (chemisch-biogen) Schelf biogene Ablagerungen (Torf > Kohle) Kontinentalhang Evaporite Tiefsee vulkanogene Klastite Sedimenttypen: siliziklastische Ablagerungen: Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate) (Ton, Schluff, Sand, Konglomerat) Karbonate (chemisch-biogen) biogene Ablagerungen (Torf > Kohle) Evaporite vulkanogene Klastite 0, ,0001 0,001 0,01 0, mm -Grad Schweb Pelit Ton Feinton Fein Schluff Grob Grobton (Schluff) Silt Korngrößenklassifikation Fein Feinsand Psammit San Sand Mittelsand Grob Grobsand Grand Fein Feinkies Kies Kies Mittelkies Grob Grobkies Psephit Block Blockwerk 0,0002 0,002 0,02 0,063 0,2 0,63 2,0 6, mm Ton Schluff Sand Kies Steine Clay Silt Sand Gravel -Grad = -log 2 d Prothero & Schwab 1996 Terrestrische Debris flow-ablagerung Mikrit Lutit Siltit Arenit Rudit Korngrößen von Karbonaten 4

5 Sedimentäre Systeme: terrestrisch: Schuttkegel und Alluviale Schuttfächer Flüße und Deltas Seen äolische Systeme glaziale Systeme Schuttstromablagerungen in Nordchile Bajada: verschmolzene alluviale Fans Death Valley, CA Playa: ephemerer See in (semi-)aridem Klima Erläuterung s. vorige Folie Alluviale Schuttfächer: i.w. von Schuttstrom- oder Schichtflut-Ablagerungen aufgebaut 5

Konglomerate, Bildbreite 2m (Uni Innsbruck)

Sandbank tiefste Ausspülung Sandbank Sandbank

6 Flußsysteme: verflochten (braided), mäandrierend, anastomisierend Fluviatile Konglomerate, Bildbreite 2m (Uni Innsbruck) Aufbau und Geometrie eines Alluvialen Schuttfächers a b c Prallhang Gleithang Ufersandbank tiefste Ausspülung überspülte Sandbank tiefste Ausspülung Sandbank Sandbank tiefste Ausspülung tiefste Ausspülung Ufersandbank Insel Stromstrich Bramaputra-NASA 6

7 Braided river System bei Hochwasser (Island) Elemente eines mäandrierenden Flußes Braided River System bei Niedrigwasser (Quebr. del Toro, Argentinien) 7

Uferbank Seehang Seebecken Delta Oberflächenströmung Zwischenströmung Homogener Schlick Sprungschicht abregnendes Sediment Laminierter Sand und Schlick Schlick im Delta Unterströmung Uferbank Seehang

Laminierter Schlick und turbiditischer Sand der Beckenebene Laminierter Schlick und turbiditischer Sand der Beckenebene Süßwasserseen sind Dichte-geschichtet In gemäßigten Breiten weist das

8 Uferbank Seehang Seebecken Delta Oberflächenströmung Zwischenströmung Homogener Schlick Sprungschicht abregnendes Sediment Laminierter Sand und Schlick Schlick im Delta Unterströmung Uferbank Seehang Seebecken Delta Oberflächenströmung Zwischenströmung Homogener Schlick Sprungschicht abregnendes Sediment Laminierter Sand und Schlick Schlick im Delta Unterströmung Sandsturm aus der Sahara Laminierter Schlick und turbiditischer Sand der Beckenebene Laminierter Schlick und turbiditischer Sand der Beckenebene Süßwasserseen sind Dichte-geschichtet In gemäßigten Breiten weist das Hypoliminion mit 4 C die größte Dichte auf (4 C = Dichte-Maximum von Süßwasser) und ist i. d. R. O 2 -arm Umwälzung nur bei Frühlings- oder Herbststürmen möglich, vorausgesetzt, die gesamte Wassersäule hat 4 C. Jährlich gelangen Mio t Saharastaub in die Karibik! 8

9 Äolische Systeme: Erosion Äolische Systeme: Ablagerung Sedimentäre Prozesse unter und vor dem Inlandeis 9

10 Periglazial und Permafrost Glaziofluviatil Till auf paläogenem Basalt, Isle of Skye Kverkfjoll, Island 10

11 Streifenmuster durch Solifluktion, Island Glaziomarine/-lakustrine Prozesse und Produkte Glaziomarine Systeme Hammer im gelben Kreis als Maßstab 11

12 Von Eisbergen durchpflügter arktischer Schelf Dropstones 12

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