Übungen zur Allgemeine Geologie

Transkript

1 Übungen zur Allgemeine Geologie heute: Lagerung von Gesteinen und Deformation Diskordanz Eifel: steil gestellte (gefaltete) Sand- und Siltsteine werden von Tephralagen diskordant überlagert

2 Raumlage age von strukturellen tu e Elementen e Gefügekompass

3 Einmessen geologischer Flächen: Streich- und Fallrichtung, Fallwinkel Fläche streicht E-W und fällt mit 45 nach S ein: Angabe: 090/45 S (Streichrichtung, Fallwinkel und Fallrichtung) oder 180/45 (Fallrichtung und Fallwinkel)

4 Konkordante - diskordante Lagerung Konkordanz: ungestörte Überlagerung verschiedener Schichten mit gleichem Streichen und Fallen Diskordanz: winkeliges oder unregelmäßiges Aufeinandertreffen von Gesteinsschichten konkordante Lagerung: A-D konkordante Lagerung: F auf E diskordante Lagerung: E auf B, C, D Winkeldiskordanz G diskordanter Kontakt: G zu A-D Intrusionsdiskordanz

5 Paralleldiskordanz (parallel unconformity, disconformity) ältere Schichten werden nicht verkippt es folgt eine Sedimentationslücke (Hiatus) jüngere Schichten liegen parallel darüber (oft schwer zu erkennen!) Grasemann, a 2003

6 Diskordanz Als Diskordanz bezeichnet man eine Grenzfläche zwischen zwei Schichtenfolgen, die nicht in einer kontinuierlichen Folge abgelagert wurden. Hier: Schichtlücke bildet sich bei Hebung und Erosion mit nachfolgender Subsidenz

7 Diskordanz Als Winkeldiskordanz bezeichnet man eine Erosionsfläche, die zwei Schichtenfolgen voneinander trennt, deren Schichtflächen über der Diskordanz nicht parallel zur Schichtung unter der Diskordanz verlaufen.

8 Rekonstruktion der relativen Alter von Gesteinen einfache Lageregel und Fossilüberlieferung Deformation und Winkeldiskordanzen Verhältnisse im Gesteinsverband

9 Übung: relative Altersabfolge Die Skizzen (a) bis (e) zeigen eine relative Abfolge von geologischen Ereignissen. Beschreiben Sie die Stadien (a) bis (e) der geologischen Entwicklung. Gibt es Diskordanzen? Welche? Markieren Sie diese in den Skizzen.

10 Tektonische Spannungen Krustendeformation Spannung stress Einengung Dehnung Verformung strain

11 z.b. Rheingraben Dehnung Abschiebung Einengung Aufschiebung Scherung Geologische Übungen Lagerung und Strukturen D. Eckhardt, A. Kontny Geologisches Institut Blattverschiebung

12 Orientierung der Bruchflächen bei Uniaxial und Triaxialexperimenten Experimentell erzeugte Brüche: Dehnungsbrüche Scherbrüche

13 Klüfte Mechanisch h wirksame Trennfläche im Gebirge, ohne messbaren Öffnungs- und Verschiebungsbetrag Klüfte im Festgestein Kluft durch Lösung zu Spalte erweitert

14 Unterschiedliche Typen von Klüften Vertikalklüfte in horizontal lagerndem Sandstein mit unterschiedlichem h Kluftabstand t Dehnungsklüfte Ramsay & Huber 1987

15 Unterschiedliche Typen von Klüften mit Quarz mineralisierte Klüfte in Sandstein Scherklüfte σ1 σ3 Ramsay & Huber 1987

16 Unterschiedliche Typen von Klüften Abkühlungsklüfte in Basalt USGS homepage

17 Unterschiedliche Typen von Klüften Entlastungsklüfte Ramsay & Huber 1987

18 Reine und einfache Scherung nicht-koaxiale Verformung koaxiale Verformung Ramsay & Huber 1987

19 Drei Störungstypen Abschiebung Normal fault Blattverschiebung Strike-slip fault Aufschiebung / Überschiebung Reverse fault / thrust

20 Verschiebungssinn bei Blattverschiebungen linkslateral sinistral i rechtslatera l dextral

21 Störungstypen Abschiebung Normal fault Hangendes nach unten Aufschiebung / Überschiebung Reverse fault / thrust Hangendes nach oben

22 Horizontale Krustendehnung Horst und Grabenbildung Horst Staffelbruch Graben

23 Übung: Störungszone a. Block mit einer horizontalen Oberfläche und einer einfallenden Kohleschicht hi ht b. der gleiche Block mit einem Störungsversatzt c. Situation nach Erosion Zeichnen Sie die Position der Kohleschicht während der Störungsphase und nach der Erosion in die Biockdiagramme ein.

24 Art der Verformung hängt ab von: Stockwerk in Erdkruste oberflächennah In Tiefe Meschede 1994

25 Bruchhafte Strukturen z.b. Störungen, Klüfte Duktile Strukturen z.b. Falten, metamorphe Foliation

26 Falten Nomenklatur Öffnungswinkel Blaschke, 1989

27 Orientierung der Faltenachse Falte mit horizontaler Achse Falte mit abtauchender Achse Press & Siever 2003

28 Orientierung der Faltenachsenfläche vergente Falte Press & Siever 2003

29 Faltenformen und Kartenbild symmetrisch A B C CB A C B A AB C Grasemann 2003 Achsenebene steht vertikal, Faltenachse horizontal, Schenkel fallen entgegen gerichtet, gerichtet mit gleichem Betrag ein

30 Faltenformen und Kartenbild üb ki t Falte überkippte F lt vergente Falte asymmetrisch y Grasemann 2003 Achsenebene ist geneigt, Schenkel fallen auf einer Seite steiler ein als auf der anderen, Achse horizontal Achsenebene ist geneigt, beide Schenkel fallen in die gleiche Richtung ein, ein Achse horizontal

31 Orientierung der Faltenachse Falte mit horizontaler Achse Falte mit abtauchender Achse Press & Siever 2003

32 Faltenformen und Kartenbild aufrechte, abtauchende Antikline aufrechte, abtauchende Synkline Grasemann 2003 abtauchende Falten Achse taucht ab, d.h. ist geneigt

33 Tragen Sie die folgenden Elemente einer Falte in das Aufgabenblatt ein: Faltenlänge / Wellenlänge Faltenhöhe / Amplitude Faltenspiegel l Inflexionspunkt / Faltenumbiegung Faltenscharnier Faltenschenkel Faltenachsenfläche Faltenachse Sattel Mulde

34 Tragen Sie die folgenden Elemente einer Falte in das Aufgabenblatt ein: Lösung Sattel Faltenachsenfläche Faltenspiegel l Faltenscharnier Faltenlänge Faltenhöhe / Faltenachse Wellenlänge Amplitude Mulde Inflexionspunkt / Faltenumbiegung