Sedi 8: Deltas und Ästuare Delta Typen Ablagerungsprozesse und Faziesassoziationen Ästuare Fluviatile Bodenfracht >> Mündungsbarre Fluviatile Schwebfracht >> marin: Oberflächenströmung, Tonpartikel koagulieren lakustrin: Oberflächen, Zwischen oder Unterströmung je nach Dichte (% Suspension und Temperatur) Delta front In marinen Deltas: bioturbat! In Seen oft anoxisch Mass flows Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden. sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß Delta Bodenfracht (bed load): Mündungsbarre (mouth bar) Schwebfracht (suspended load): Prodelta sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß Delta Schwebfracht (suspended load): Eintrag als Suspensionswolke Mississippi Delta 1
Rückblick!!! Sedimenttransport: Was ist fluviatil? Einzelkorntransport Massenkorntransport 0 % Sedimentfracht 100 % Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport 40 % 80 % Newtonsche Flüssigkeiten vs. Bingham Flüssigkeiten normales Fließverhalten sprunghaftes Fließverhalten τ = η du dy τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität du = Schergeschwindigkeit dy τ = η du + τ dy 0 τ 0 = Fließgrenze, Mindestscherspannung Sedimenttransport: Fluß Delta Einzelkorntransport Massenkorntransport 0 % Sedimentfracht 100 % Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport 40 % 80 % Bodenfracht Newtonsche Flüssigkeiten τ = η du dy τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität du = Schergeschwindigkeit dy Suspensionsfracht: Gesetz nach Stokes D 1 D V = g*r² 2 18η v = Sinkgeschwindigkeit g = Erdbeschleunigung r = Teilchendurchmesser D 1 = Reindichte Sediments D 2 = Dichte Transportmedium η = dynamische Viskosität Sedimenttransport: Fluß Delta Fluviatile Bodenfracht : migrierende Dünenfelder Fluviatile Schwebfracht: Sedimentation aus Suspension Oberflächenströmung = Transport über große Distanzen Tonpartikel koagulieren = raschere Sedimentation Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden. 2
allgemeiner Aufbau eines Deltas Deltaebene (Delta topset) Deltafront (Delta foreset) Prodelta (Delta bottomset) allgemeiner Aufbau: Deltaebene (Delta topset): Verteilerrinnen Überflutungsebene, flache Lagerung, Bewuchs Kohlebildung möglich, fluviatiler Transport Deltafront(Delta foreset): sandig, Inklination 1 2, migrierende Dünenfelder Prodelta (Delta bottomset): tonig siltig, flache Lagerung, Suspension allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset) 2. Sedimenttransport, Sediment und Schichtungstypen allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset) Reineck & Singh (1986) Spezielle Sedimentologie: Fazies fluviatiler Sedimente 3
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset) Deltafront (Delta foreset): Sandstein, Rippel Schichtung dominierend, Bioturbation allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset) Transportrichtung lentikulare Gefüge (Linsenschichtung) wellige Wechselschichtung Reineck & Singh (1986) allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset) Linsenschichtung wellige Wechselschichtung Flaserschichtung distal proximal Prodelta (Delta bottomset): Tone Silte, horizontal laminiert, Bioturbation 4
Profil durch die spätpleistozän holozänen Ablagerungen des Mekong Deltas, anhand von drei Bohrungen (aus Schäfer 2005, nach Ta et al. 2002) Deltakörper entsteht durch Progradation Klassifikation von Deltas Bhattacharya & Walker (1992) Wellen, Fluss und Tiden dominierte Deltas 5
Das Nil Delta mit Wellendominierter Küste, 2 großen tributären Kanälen und Küstenlagunen: fluviatiler Eintrag Küstenlängstransport Deltaebenen mit Mooren sind wichtige Kohle Bildner: paralische Fazies! Reading & Collinson 1996 Das Rhone Delta mit Wellen dominierter Küste und Küstenlagunen: fluviatiler Eintrag Küstenlängstransport 2 km Das Fluss dominierte Delta des Mississippi: Auf der Deltaebene sind die tributären Kanäle mit hohen Uferdämmen, dazwischen Küstensümpfe, Brackwasserseen und vom Meer überflutete Bereiche Nach Gould 1970, aus Schäfer 2005 7 km Entwicklung des M Deltas (Wikipedia) 2,8 3,5 ka 3,5 4,6 ka 1 2,8 ka 4,6 ka 0,3 1 ka 0,5 0,75 ka < 550 a 6
Globale Variation der Gezeiten Amplituden auf dem offenen Ozean nahe der Küste treten lokal Gezeiten von > 10 m auf! cm Quelle: oceanworld.tamu.edu Die Tiden dominierten Delta Systeme des Ganges und des Amazonas bei Flut dringen Salzwassermassen weit die tributären Kanäle hinauf, das Flusswasser unterschichtend Gezeitenwelle (tidal bore) reist bis zu 600 km den Amazonas hinauf (Quelle: psfk.com) 7
Coarse grained deltas: fan delta braid delta Lakustrines Braid Delta Quelle: U. Utrecht Gilbert Delta im Wushe Stausee; horizontale Lineation: Wasserstandsmarken! (www2.ce.ntu.edu.tw) 8
Ästuare: a) Bei Meerestransgression versunkene Flusstäler b) Fluss mit geringer Sedimentführung mündet in makrotidale Küste Reinson 1992, in Reading 1996 10 km Wellen dominiertes Ästuar Port Hacking Estuary, Australia (photo J. Bar) Tiden dominiertes Ästuar 9
Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas: konvolute Gefüge 10