Übungen zu System Erde: Entwicklung und Dynamik I: Relative Zeitmessung

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1 Übungen zu System Erde: Entwicklung und Dynamik I: Relative Zeitmessung Leitung: Prof. Dr. Christian A. Meyer Allgemeines: Mit Hilfe der Lithostratigraphie können geologische Ereignisse in einen relativen zeitlichen Kontext gestellt werden man kann also relative Zeitmessungen vornehmen. Allerdings sind die Methoden der Lithostratigraphie stark begrenzt. War man früher meist der Ansicht, dass einzelne Gesteinsschichten zeitgleich (homöochron) gebildet wurden, so weiss man heute, dass die meisten Gesteinsschichten an unterschiedlichen Orten zu unterschiedlicher Zeit (heterochron) abgelagert wurden. Abbildung 1 Illustriert diesen auch als Waltersche Faziesregel bekannten Sachverhalt: Ein ansteigender Meeresspiegel hat zu einer allmählichen Verlagerung der unterschiedlichen Ablagerungsräume (Faziestypen) in Richtung Festland geführt. Die einzelnen im Profilschnitt eingezeichneten heterochronen Gesteinsschichten werden folglich zum Festland hin immer jünger. Einen Ausweg aus diesem Dilemma bietet einerseits die Datierung von Sedimentgesteinen mit Hilfe von Leitfossilien (Biostatigraphie) oder aber die zeitliche Abgrenzung einzelner Ablagerungszyklen (Sequenzstratigraphie) mit Hilfe von Unkonformitäten (Schichtlücken) und die Zusammenfassung kartierbarer Ablagerungssequenzen zu Formationen und Subformationen. Abbildung 2 zeigt vier verschiedene Arten von Unkonformitäten, welche, wie illustriert, entlang einer einzigen grossen Unkonformität auftreten können. Unkonformitäten eignen sich zur zeitlichen Abgrenzung, da sie meist einen sehr grossen Zeitraum ohne Sedimentation (Sedimentationsunterbruch) darstellen. Tabelle 1 enthält die wichtigsten lithostratigraphischen Begriffe und Ihre Definitionen auf und erläutert Ihre Hierarchie. Tabelle 2 zeigt die häufigsten Gesteins-Symbole, welche mittlerweile als internationaler Standart gelten und soweit nicht anders aufgeführt, in vielen Geologischen Darstellungen (oft ohne Legende) verwendet werden. Ziel der Übungen ist das Erlernen der Grundlagen der Lihostratigraphie und der relativen Datierung geologischer Ereignisse mit Hilfe sedimentärer Abfolgen.

2 Aufgabenstellung: Aufgabe 0: Versehen Sie bitte alle Übungsblätter mit Ihrem Namen!!! Aufgabe 1: Übungsblatt: 1 (stratigraphisches Profil Grand Canyon ) Kennzeichnen und benennen Sie die Unkonformitäten im vorliegenden Profil. Bitte halten Sie sich an den folgenden Farbkodex (auch bei den folgenden Aufgaben): nonconformity (braun) disconformity (grün) angular unconformity (blau) paraconformity (grau/ Bleistift) Aufgabe 2: Übungsblatt: 1 (stratigraphisches Profil Grand Canyon ) Versuchen sie in Stichworten die Entstehungsgeschichte dieser geologischen Abfolge bis zum heutigen Tag in chronologischer Reihenfolge (alt nach jung) Zusammenzufassen. Wann wurde was abgelagert/ gebildet? Wann bildeten sich Unkonformitäten und was passierte während dieser Zeit? Aufgabe 3: Übungsblatt: 2 und Übungsblatt: 3 (Beckenentwicklung) Auf den Übungsblättern finden Sie schematische Profilschnitte durch ein Sedimentbecken. 1. Zeichnen Sie auf Übungsblatt 2 die verschiedenen Unkonformitäten ein (Farbcodex siehe oben). 2. Weisen Sie auf Übungsblatt 3 Formationsgrenzen aus (rot) und grenzen Sie einzelne Subformationen ab (violett oder orange). Aufgabe 4: Übungsblatt: 4 (Profilschnitt: komplexe Abfolge) 1. Zeichnen Sie die einzelnen Unkonformitäten ein (Farbkodex beachten). 2. Weisen Sie Formationen und Subformationen aus. 3. Geben sie mit vertikalen Pfeilen die die Ausdehnung der Einheiten an. 4. Ordnen Sie die Pfeile in chronologischer Rheinfolge entlang einer Zeitachse an. Viel Spass beim Lösen der Aufgaben Anlagen: 4 Aufgabenblätter, 4 Übungsblätter

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