7. Sedimentationsprozesse im Meer 2
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- Stephanie Schuster
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1 7. Sedimentationsprozesse im Meer 2 - Transport und Ablagerung auf dem Schelf - Chemische und biogene Sedimentation - Meeresspiegelschwankungen - Kontinentalhang und Tiefsee Prof. Breitkreuz, TU-Freiberg, 2011/12
2 Schelf-Gebiete: größte marine Sedimentationsrate (12 57 mm ka -1 ) Sedimentquellen: Flüsse (Klima-Kontrolle! Siehe LV-Teil 4, Folie 18), marine Biosphäre, (äolisch, vulkanisch, extraterrestrisch)
3 Einteilung eines siliziklastischen Schelfs ca. 10 m* ca. 90 m* *je nach Gebiet sehr unterschiedl.! Unterhalb der Sturmwellenbasis: - niedrig-energetische Sedimentation (pelagisch: terrestrisch, biogen, extraterrestrisch) - kleine Turbidite aus Sturmgebieten - bodenberührende Strömungen (Gezeitenströmungen, große Oberflächenströmungen (z.b. Hummocky Golfstrom)) cross stratification Durham, - Tsunami-Wellen UK, source: Picasa Steve
4 Meeresspiegelschwankungen - eustatische - glazioeustatische (in Kühlhauszeiten) - regionale (Subsidenz, Tektonik) - Überlagerung der eustatischen und regionalen Schwankungen z.b. langfristige große Schwankungen durch Änderungen der MOR-Spreadingraten möglich:
5 Ein kompleter Zyklus von einem Meeresspiegelhochstand zum nächsten = Sequenz (> Sequenzstratigraphie) Küstenebene Schelf Tiefseefächer = Ein gekoppeltes System
6 Glazioeustasie: Beispiel Nordsee
7 Flachmarine Karbonate: - Warmwasser-Karbonatplattformen und Atolle - Kaltwasserriffe Wichtige Karbonat-Produzenten: Korallen Schwämme Muscheln, Schnecken Bryozoen, Hydrozoen, Algen Foraminiferen Barriere-Riff vor NE-Australien Bahamas Karbonat-Platform
8 Bahamas Karbonat-Plattform Sedimentationsrate: ca. 0,4 mm a-1 Oolith (Uni Frankfurt)
9 Karbonat-Riffe im Tiefwasser (bis 1200 m): Auf Sickerquellen (cold seeps) und in Bereichen starker Bodenströmung Madrepora, azooxanthellate Steinkoralle; R. Frühwald, Erlangen C. Dullo, Geomar Verbreitung von Tiefwasserkarbonaten; R. Frühwald, Erlangen
10 Entwicklungsstufen ozeanischer Vulkaninseln
11 Entwicklungsstufen ozeanischer Vulkaninseln Ponhei Island, Mikronesien: Vulkaninsel (erloschen) mit Barriereriff 9 km Nach Garrison 1993
12 Entwicklungsstufen ozeanischer Vulkaninseln Wake Island, W Pazifik: Atoll 2,9 km Nach Garrison 1993
13 Marine Evaporite* Bildungsvoraussetzungen: fast bis vollständig abgeschnürter Meeresteil in aridem Klima Vereinfachte Abfolge des Salinarzyklus Mineral Formel Verdunstung von 1000 m Meerwasser ergibt ca. 16 m Evaporite. Beginn Calcit CaCO 3 Dolomit Ca Mg(CO 3 ) 2 Gips Ca[SO 4 ] 2H 2 O Anhydrit CaSO 4 Steinsalz, Halit NaCl Glauberit Na 2 SO 4 CaSO 4 K 2 SO 4 2H 2 O Polyhalit MgSO 4 2CaSO 4 Kalisalz, Sylvin KCl Ende Carnallit MgCL 2 KCl 2H 2 O *Im Gegensatz zu terrestrischen Evaporiten in bestimmten Playa-Systemen, vgl. Folie 14 in Teil 5, terrestrischer Transport
14 Rezent keine wesentliche marine Salzbildung Das Kara-Bogaz Gol wird vom Kaspischen Meer gespeist (D. Völker, FU-Berlin, NASA)
15 In den letzten 700 Ma wiederholt ausgedehnte marine Evaporitbecken mit mächtigen Salzbildungen Salzstöcke und Salzkissen in Norddeutschland: Entstehung: Oberperm (ca. 250 Ma), Bewegungen bis heute Quelle K & S 2004 Deutschland: 13 % der Kalisalz-Weltproduktion
16 Aktive Salz-Gletscher im Zagros-Gebirge, Iran (Quelle: TU-Clausthal)
17 Kontinentalhang vor der Ostküste Nordamerikas Hangrutsch am Kontinentalhang oder in Tiefsee-Canyons (verschiedene Auslöser) Tiefsee Canyon vor Californien Driscoll et al. 2000
18 Monotone Abfolge tiefmariner distaler Turbidite Grand Banks Erdbeben 1929 Magnitude 7,2 Tsunami 4 12 m in Neufundland, 51 Tote Als Folge entwickelte sich ein großer Turbidit, der mehrere Telegrafenkabel zerriss.
19 Schematischer Aufbau eines Tiefseefächers
20 Der Bengalenfächer im Indischen Ozean: Der größte rezente Tiefseefächer der Erde Indien Ganges 20 Indischer Ozean Bengalen Fächer 10 N 25 N 0 Prodelta Delta S km E 0 post-20 Ma Ablagerungen Ma Isochrone ozeanische Kruste 20 post-kollision/prä-20 Ma km km ausgedünnte Übergangskruste des Kontinentalrandes
21 TiefseeSedimente CCD (Carbonate Compensation Depth) 0 1 niedrige Breite kontinentnah Lösung CaCO3 SiO2 Eintrag Lysokline resistente Foraminiferen Kompensationstiefe 5 Steigende Rate von Eintrag und Lösung
22 Sedimentationsraten der Tiefsee im Vergleich mit anderen marinen Ablagerungsräumen: Sediment oder Ablagerungsraum mm / ka Radiolarienschlamm (marin) 2 10 Globigerinenschlamm (marin) 3 6 Roter Ton (marin) 1 15 Tiefseerinnen (marin) Mississippidelta (marin) Ø 200 Bengalen-Fächer (marin) Ø 50 Schelfe (marin) Halit (Steinsalz, subaquatisch) Pelagische Sedimentation: biogen terrestrisch (fluviatil, äolisch) vulkanogen extraterrestrisch
23 Nächste LVs: fällt aus 23. und : Prof. Schneider fällt aus Klausur: , 18 Uhr: Audimax: GTB, GöK WIN 1005: alle anderen Vielen Dank und viel Erfolg!
7. Sedimentationsprozesse im Meer 2
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