Sedimentologie TU Bergakademie Freiberg

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1 Sedimentologie TU Bergakademie Freiberg Bachelor Vorlesungen + Übungen Geländepraktika 1. Sem. LV Grundlagen der Geowissenschaften (Vergl. LV Grundl. Geowiss, Teile 4-7) 2. Sem. KP I 4. Sem. LV Sedimentologie (klastisch) + Übungen: ab 16. KW (Di 7.30 u ) 6. Sem. LV Quartärgeologie (inklus. Glazialsedimentologie) Master Laborkurs Mikrofazies (Karbonate + Evaporite) Labormethoden der Sedimentologie LV Beckenanalyse und Sequenzstratigraphie Sedimentologisches Seminar GP Ottendorf-Okrilla GP Elbsandsteingebirge GP Quartär Fluviatile Faziessysteme

2 Sedimentologie in den Geowissenschaften Paläontologie/ Stratigraphie Entwicklung d. Systems Erde Archive Orogenese Paläoklima Anoxia-Events Impakt Vulkanismus Provenanz Alter detritischer / authigener Min. Sedimentologie Mineralogie / Petrographie Vulkanologie Geochemie, Isotopie Lagerstättenlehre Kohlenwasserstoffe Torf, (Braun-)kohle Bau, Steine, Erden Salze, Sulfate Fe, P, U, Cu, Mn etc. Schwermineral-Seifen Hydrogeologie Reservoir Filter Archäologie Pedologie Geo-Risiken Hangrutsch Liquifaktion

3 Untersuchungsmethoden der Sedimentologie Rekonstruktion des Ablagerungsprozesses und des milieus fossiler Sedimente (Faziesanalyse): Im Aufschluss, am Bohrkern, Handstück und Dünnschliff Aktuo-Sedimentologie (Grundlagen, Geo-Risiken, Geotechnik) Mineralogie und Petrographie der Komponenten und des Zements Korneigenschaften (Korngröße, -form, -oberfläche, Sortierung) Mineralseparation (Schwermineralanalyse, Altersbestimmung) Sedimentgeochemie und isotopie 2d-, 3d-Seismik, Bohrloch-Geophysik, Bodenradar Numerische und analoge Experimente (Strömungskanal!) Fernerkundung: Aktuo-geologische Prozesse, auch extraterrestrisch

4 Literaturhinweise Allen, P.A. (1997): Earth Surface processes.- Blackwell Science, Oxford, 404 S. mathematisch physikalische Grundlagen nicht nur von sedimentologischen Prozessen Allen, P.A. & Allen, J.R. (2005): Basin analysis Principles and applications. Blackwell, Oxford, 451 S.- Beckenanalyse mit Bezug auf Kohlenwasserstoffe Allen, J.R.L. (1985): Sedimentary structures, their character and physical basis. Vol. I + II, Elsevier, Amsterdam, 593 u. 663 S. klassisches Buch über Sedimentationsprozesse und die entstehenden Produkte, mathematisch-physikalisch orientiert Chamley, H. (1989): Clay Sedimentology.- Springer, Berlin, 623 S. moderner Überblick zur Geologie von Tonmineralen Einsele, G. (2000): Sedimentary Basin Evolution, facies and sedimentary budget.- Springer, Berlin, 792 S. modernes umfassendes Buch über sedimentäre Aspekte der Beckenentwicklung mit vielen detailreichen Zeichnungen Emrey, D. & Bertram, G. (2001): Sequence stratigraphy. Blackwell Science, Oxford, 297 S. moderne, zum Teil kritische Übersicht über die Sequenzstratigraphie Füchtbauer, H. (Hrsg., 1988): Sedimente und Sedimentgesteine. E. Schweitzerbart`sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1141 S. umfassendes Werk zum Nachschlagen Leeder, M. (2011): Sedimentology and sedimentary basins from turbulence to tectonics. 2 nd ed., Blackwell Science, Malden, 592 S. Miall, A.D. (2000): Principles of sedimentary basin analysis. Springer, Heidelberg, 616 S. Anleitung und Methodik für Stratigraphie und Becken-Rekonstruktion, Faziestheorie Miall, A.; Eriksson, P. & Catuneau, O. (2006): Sedimentology and sequence stratigraphy of fluvial deposits.- Elsevier, Amsterdam, 351 S. moderne detailreiche Übersicht über fluviatile Geologie, z.t. graphisch schlecht Nichols, G. (2006): Sedimentary and stratigraphy.- Blackwell Science, Malden, 355 S. didaktisch ansprechend, bisweilen oberflächlich

5 Fortsetzung Pettijohn, F.J., Potter, P.E. & Siever, R. (1987): Sand and sandstones.- 2 nd ed., Springer, Berlin, 553 S.- englisches Standardwerk, spez. Sedimentpetrographie Prothero, D.R. & Schwab, F. (2004): Sedimentary geology an introduction to sedimentary rocks and stratigraphy. Freeman, New York, 557 S. - moderner Brückenschlag zwischen Sedimentologie und Stratigraphie, gute Abbildungen Reading, H. (Hrsg., 1996): Sedimentary Environments and Facies.- 3 rd ed., Blackwell Science, Oxford, 688 S. umfassendes modernes Buch, nach Ablagerungsmilieus gegliedert Reineck, H.-E. & Singh, I.B. (1986): Depositional sedimentary environments with reference to terrigenous clastics.- Springer, New York, 551 S. Aktuogeologie, spez. Küstenprozesse Retallack, G.J. (2001): Soils of the past an introduction to paleopedology.- Blackwell Science, Oxford, 404 S.- Paläopedologie als Hilfsmittel der Fazies-Rekonstruktion Schäfer, A. (2005): Klastische Sedimente.- Elsevier Spektrum Akad. Verlag, Heidelberg, 414 S. detailreich, Schwerpunkt auf Sedimentstrukturen Selley, R.C. (2000): Applied sedimentology.- 2 nd ed., Academic Press, San Diego, 523 S. Aspekte für Industriegeologen Scholle, P.A. (1998): Sandstone depositional environments.- American Association of Petroleum Geologists, Tulsa, 410 S. reich bebildert, nach Milieus gegliedert Tucker, M. E. (2011): Sedimentary rocks in the field.- 4 th ed., Wiley-Blackwell, Oxford, 275 S. Walker, R.G. (Hrsg., 2001): Facies models response to sea level change.- Geological Assiocation of Canada, St. John s, 454 S. Einzelartikel nach Faziestypen gegliedert

6 Sedimentologische Vereine und Zeitschriften IAS International Association of Sedimentologists: Sedimentology Society of Economic Paleontologists and Mineralogists (SEPM): Journal of Sedimentary Research Am. Ass. of Petroleum Geologists: AAPG Bulletin Elsevier: Sedimentary Geology Sektion Sedimentologie in der Geologischen Vereinigung ( jährliche Tagungen (Sediment 2011 in Leipzig: )

7 Vorlesungsstruktur Einleitung Verwitterung, Erosion Korntransport und Fluideigenschaften Korn-Eigenschaften Sediment-Klassifikation nach Korngröße, Sortierung und Reife Sedimentstrukturen Lithofazies > Faziesassoziation Sedimentäre Ablagerungsräume (Klastische Sedimente) Diagenese Sedimenttypen siliziklastische Ablagerungen: Qz, Fsp, Glimmer, andere Silikate, Gesteinsbruchstücke (Ton, Schluff, Sand, Konglomerat) Karbonate (chemisch-biogen) biogene Ablagerungen (Torf > Kohle) Evaporite vulkanogene Klastite

8 Verwitterung: physikalisch arid, nival chem.-biogen Humid Climate change! Modif. After Strakhov 1967

9 Bereitstellung von Detritus: i.w. auf dem Land (submarin: Umlagerungen und Vulkane) Relief Klima Wasser, Eis, Wind, gravitative Massenströme (Vulkane, Impakte, kosm. Staub) Konzept Unwetter Schönwetter! Paläobodenprofil aus dem Unterkarbon, Laurussia, humid

10 2 km Bergrutsch-Gebiet Nova Friburgo, Brazil: Januar 2011

11 Bodenerosion in Sachsen (Quelle LfLUG)

12

13 Lösungsfracht, Bodenfracht, Suspensionsfracht

14 Sedimentertrag in Abhängigkeit vom Niederschlag Im Verlauf der Erdgeschichte