Entwicklung der Litho- und Biosphäre (Geologie)

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Kornelius Bergmann
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1 Entwicklung der Litho- und Biosphäre (Geologie) Teil 8 Vorlesung Mo - Do

2 Sedimentation

3 Sedimentationsbereiche See Wüste Gletscher Fluß Strand Schelf Schelf Watt Kontinentalhang Kontinentalhang Delta Tiefsee Tiefsee Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

4 Mariner Bereich

5 Meeresbereiche 1) Küste (Litoralbereich) 2) Flachmeer (Sublitoral) 3) Schelf (bis 200m Tiefe) 4) Kontinentalhang 5) Tiefsee

6 Schelfbereich (Flachmeer) Kontinentalränder: aktiv: Hebung Erosion kein Schelf passiv: Einsinken Sedimentation Breiter Schelf

7 Breite Schelfbereiche passiver Kontinentalrand (Afrika) Höhenschichtmodell eines passiven Kontinentalrandes (Ostküste der USA)

8 Fluß-Deltas Das Mississippi-Delta

9 Aufbau eines Deltas flache Bucht Salzmarsch Mündungsarm Sandbank (Mündungsbarre) Sedimente der der Deltaplattform Deltafront Deltafront Deltafuß Silt Silt und und Ton Ton Ton, Ton, wenig wenig Silt Silt Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

10 Der Kontinentalhang fluviatile Sande Strandsande Flachwassersande Schelf Rutschungen Kontinentalhang Kontinentalhang Tiefsee Kontinentalfuß Tiefsee-Ebene Continental Slope (Neigung ca. 4 )

11 Trübestrom (turbidity current) Sedimente Rutschungen (durch Erdbeben) Schelf Kontinentalhang Suspensions (Trübe)- Strom Turbidit K.-Fuß Tiefsee-Ebene Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

12 gradierte Schichtung (graded bedding) Turbidit Turbidit Turbidit

13 Aufbau eines Turbidites feinkörnig grobkörnig

14 Flysch-Sequenz (Altvater-Gebirge)

15 Die Tiefsee

16 Tiefe (km) Profil durch den Atlantik Sedimentbecken Tiefsee-Ebene N-amerikanische Platte Afrikanische Platte

17 Tiefsee-Sedimente feinkörnige Sedimente (< (< mm Durchmesser) Material: Ton, vulkanisches Glas, Quarz Sedimentationsrate sehr gering: ca. ca. 1mm/1000J. ca. ca. 10% der Sedimente durch Windtransport

18 Karbonat-Sedimentation bis bis ca. ca bis bis 4000 m Wassertiefe überwiegend Sedimente aus Schalen planktonischer Organismen Foraminiferen- Schlamm Globigerinen

19 Karbonat-Kompensationstiefe Plankton-Organismen mit mit Karbonatgehäusen Karbonat-Sedimente Karbonat-Kompensationstiefe Auflösung mittelozeanischer Rücken Tiefsee-Ebene Tiefenwasser ist ist kalt und unter hohem Druck. Deshalb Anreicherung von CO 22 CO 22 + H 22 O H + + HCO CaCO 33 + H + + HCO Ca Ca HCO - 3-3

20 Tiefsee-Sedimente Roter Tiefseeton Sedimente aus Kieselsäureschalen oder Kieselsäureskeletten Radiolarien Diatomeen Radiolarit

21 Sedimentgesteine klastische Sedimente chemische Sedimente organogene Sedimente

22 Nomenklatur nach der Korngröße Die ϕ-skala ϕ = -log 2 D D = Durchmesser [mm] ϕ=8 bedeutet: D= = 1/2 8 = 1/256

23 Die Phi-Skala ϕ > (-1) -1 (-6) mm: < 1/256 1/256 1/16 1/ Ton Silt Sand Kies, Steine Tonstein Siltstein Sandstein Konglomerate Pelite Psammite Psephite

24 Indikatoren für Transport- Medium, -Weite, Herkunftsgebiet

25 Sortierung der Korngröße Siebanalyse: Siebkurven Häufigkeit [%] Sortierung schlecht gut mittel Korndurchmesser [mm] gut: z.b. äolisches Sediment mittel: z.b. fluviatiles Sediment schlecht: z.b. glaziales Sediment, Schlammströme (Muren, debris flow), Olistostrome

26 Konglomerate und Brekzien Komponenten gerundet: Konglomerate Komponenten eckig: Brekzien

27 Molasse-Sedimente Old-Red-Konglomerate (Schottland)

28 Transgressionskonglomerate Alte Landoberfläche

29 Transgressions-Konglomerat Huttons Diskordanz (Siccar Point bei bei Edinburg)

30 chemische Sedimente

31 Karbonate Kalk (Kalzit) CaCO 3 Dolomit (Ca,Mg) CO 3 Chemische Fällung: Ca HCO CaCO 3 + H CO 2

32 anorganische Karbonat-Sedimentation Karbonat-Plattformen auf dem Schelf

33 Karbonat-Fällung Die Band-i-Amir-Seen in Afghanistan

34 Sinter-Terrassen in Pamukale (Türkei)

35 Bahamas, Sedimentationsbereiche Riffe Riffe Karbonat-Sedimente Karbonat-Sedimente keine keine Sedimente Sedimente vom vom Festland Festland Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

36 Konzentrische Aragonit-Lagen Ooide, Oolithe Dünnschlif eines Oolithes Kristallisationskeim Ooid-Sand Ooide entstehen im im Gezeitenbereich

37 Karbonat-Sedimentation Riff Riff Ooide Riff Riff Schlamm Riff Korallen- und Algen-Sedimente Sand Ooide Schlamm Ooide Korallen- u. u. Algen-Sedimente

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