AllgemeinerGeologie. Teil 15 Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi

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1 AllgemeinerGeologie Teil 15 Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi

2 Die Tiefsee

3 Der Atlantik Tiefsee-Ebenen (abyssal plains) > 5000m Tiefe Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

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

5 Profil durch den mittelatlantischen Rücken

6

7 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

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

9 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

10 Anreicherung von Sauerstoff Fe 2+ O 2 Fe 3+ Roter Tiefseeton

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

12 Sedimentgesteine

13 Kreislauf der Gesteine

14 Sedimentgesteine klastische Sedimente chemische Sedimente organogene Sedimente

15 klastische Sedimente Transport: Abtragungsgebiet Meer Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

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

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

18 Indikatoren für Transport- Medium, -Weite, Herkunftsgebiet

19 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

20 Sortierungskurven Häufigkeit [%] logarithmische Kurve Korndurchmesser [mm] Summenkurve Häufigkeit [%] Korndurchmesser [mm]

21 Transportweite Korngröße groß: geringer Transport klein: weiter Transport Rundung der Körner schlecht: geringe Transportweite gut: weiter Transport Reife des Sediments Feldspat vorhanden: geringer Transport kein Feldspat: weiter Transport

22 Transport und Korngrößen im Buntsandstein

23 Kornoberfläche Mattierung: Wüste, Windtransport

24 Ausbildung der Schichtung Gradierung: Turbidit Kreuzschichtung: Dünen, Flachsee, Fluß

25 Strömung Rippeln: asymmetrisch: Fluß-, Windtransport symmetrisch: Oszillation, Strand, Wattenmeer

26 Herkunft des Sediments Schwermineral-Spektren (ρ > 2.9 g/cm 3 ): ): z.b. Zirkon: magmatische Herkunft z.b. Granat: metamorphe Herkunft

27 Nomenklatur (Klassifikation) Korngröße: Arenit = Sandstein z.b. Quarz-Arenit, Kalk-Arenit Feldspat feldspatreich: Arkose

28 Nomenklatur nach den Komponenten lithische Komponenten Litharenit Grauwacke, Tonmatrix Quarz Feldspat Quarz-Arenit Arkose Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

29 Psephite Komponenten gerundet: Konglomerate Komponenten eckig: Brekzien

30 Korn- und matrixgestützte Konglomerate (Brekzien) korngestützt matrixgestützt Konglomerat Brekzie

31 Komponenten Alle Komponenten aus dem gleichen Gestein: monomikt Komponenten aus verschiedenen Gesteinen: polymikt

32 Konglomerate, Brekzien

33 Bankinterne Brekzie

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

35 Transgressionskonglomerate Alte Landoberfläche

36 Die Sardische Diskordanz

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

38 chemische Sedimente

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

40 Karbonat-Fällung anorganisch: langsame Fällung im Gleichgewicht Kalzit D 3d (trigonal-skalenoedrisch) 3d organisch: Fällung im Ungleichgewicht Aragonit D 2h (orthorhombisch) 2h

41 anorganische Karbonat-Sedimentation Karbonat-Plattformen auf dem Schelf

42 Bahama Banks Große Bahamabank (0 (0 20m) Grand Bahama Island Kleine Bahamabank (0 (0 20m) NASA-Photo S , Gemini XII

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

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

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

46 Biologische Sedimente

47 Algenrasen und Stromatolithen Algenrasen Stromatolithen Stromatolithen, Briovérien, Bretagne

48 rezente Stromatolithen Shark Bay, West-Australien Aus Stanley, 1999

49 Riffe

50 Riffkorallen (Bahamas)

51 Rezente Riffbildner, Korallen Korallen leben in in flachem Wasser bis bis ca. ca. 20m 20m Tiefe. Da Da sie sie in in Symbiose mit mit Grünalgen leben, brauchen sie sie Licht. Bauplan einer Koralle Korallen gehören zu den Anthozoa (Coelenteraten)

52 Rifftypen Saumriff: parallel zur Küste Atoll: auf einem Seamount

53 Atolle Tuamoto-Archipel

54 Atoll mit zentralem Vulkan Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

55 Subsidenz und Riffwachstum Ein Ein Vulkan entsteht über über einem Hot Hot spot spot Der Der Vulkan erlischt, ein ein Atoll Atoll entsteht. Lagune Lagune Subsidenz der der Platte, das das Riff Riff wächst. Weitere Subsidenz, das das Riff Riff bedeckt den den Vulkanrestvollständirest

56 Aufbau eines Riffs Back Back Reef Reef Riff Riff Lagune Lagune Küste Küste Riff-Schutt (Talus) Fleckenriffe

57 Fleckenriffe in den Malediven

58 Fossile Riffe weitere fossile Riffbildner: Archäocyathiden Schwämme Rudisten Bryozoen

59 Devonisches Riff Windjana Gorge, Norwest-Australien

60 Devonisches Riff im Barrandium unterdevonisches Riff (Konéprus bei Prag)

61 Mesozoische Riffe Das Sella-Massiv in den Dolomiten

62 kont. kont. Kruste km km km km passiver Kontinentalrand Schelf kont. kont. Kruste km 30 km Turbidite kont. kont. Kruste 1 Tiefsee Platte 1 Platte 2 Akkretionskeil Platte 1 Vulkanbogen Tiefseerinnrinne 1 3 Grabenfüllung Platte 3 Platte 3 kont. kont. Kruste 3 kont. kont. Kruste 3

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