Entwicklung der Litho- und Biosphäre (Geologie) Teil 8 Vorlesung 4.11 22.11. 2004 Mo - Do 9.15 10.00
Sedimentation
Sedimentationsbereiche See Wüste Gletscher Fluß Strand Schelf Schelf Watt Kontinentalhang Kontinentalhang Delta Tiefsee Tiefsee Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Mariner Bereich
Meeresbereiche 1) Küste (Litoralbereich) 2) Flachmeer (Sublitoral) 3) Schelf (bis 200m Tiefe) 4) Kontinentalhang 5) Tiefsee
Schelfbereich (Flachmeer) Kontinentalränder: aktiv: Hebung Erosion kein Schelf passiv: Einsinken Sedimentation Breiter Schelf
Breite Schelfbereiche passiver Kontinentalrand (Afrika) Höhenschichtmodell eines passiven Kontinentalrandes (Ostküste der USA)
Fluß-Deltas Das Mississippi-Delta
Aufbau eines Deltas flache Bucht Salzmarsch Mündungsarm Sandbank (Mündungsbarre) Sedimente der der Deltaplattform Deltafront Deltafront Deltafuß Silt Silt und und Ton Ton Ton, Ton, wenig wenig Silt Silt Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Der Kontinentalhang fluviatile Sande Strandsande Flachwassersande Schelf Rutschungen Kontinentalhang Kontinentalhang Tiefsee Kontinentalfuß Tiefsee-Ebene Continental Slope (Neigung ca. 4 )
Trübestrom (turbidity current) Sedimente Rutschungen (durch Erdbeben) Schelf Kontinentalhang Suspensions (Trübe)- Strom Turbidit K.-Fuß Tiefsee-Ebene Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
gradierte Schichtung (graded bedding) 3. 3. Turbidit 2. 2. Turbidit 1. 1. Turbidit
Aufbau eines Turbidites feinkörnig grobkörnig
Flysch-Sequenz (Altvater-Gebirge)
Die Tiefsee
Tiefe (km) Profil durch den Atlantik Sedimentbecken Tiefsee-Ebene N-amerikanische Platte Afrikanische Platte
Tiefsee-Sedimente feinkörnige Sedimente (< (< 0.025 mm Durchmesser) Material: Ton, vulkanisches Glas, Quarz Sedimentationsrate sehr gering: ca. ca. 1mm/1000J. ca. ca. 10% der Sedimente durch Windtransport
Karbonat-Sedimentation bis bis ca. ca. 3500 bis bis 4000 m Wassertiefe überwiegend Sedimente aus Schalen planktonischer Organismen Foraminiferen- Schlamm Globigerinen
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 - 3-3 CaCO 33 + H + + HCO - 3-3 Ca Ca 2+ 2+ + 2HCO - 3-3
Tiefsee-Sedimente Roter Tiefseeton Sedimente aus Kieselsäureschalen oder Kieselsäureskeletten Radiolarien Diatomeen Radiolarit
Sedimentgesteine klastische Sedimente chemische Sedimente organogene Sedimente
Nomenklatur nach der Korngröße Die ϕ-skala ϕ = -log 2 D D = Durchmesser [mm] ϕ=8 bedeutet: D=2-8 -8 = 1/2 8 = 1/256
Die Phi-Skala ϕ > 8 8-4 4 - (-1) -1 (-6) mm: < 1/256 1/256 1/16 1/16 2 2-64 Ton Silt Sand Kies, Steine Tonstein Siltstein Sandstein Konglomerate Pelite Psammite Psephite
Indikatoren für Transport- Medium, -Weite, Herkunftsgebiet
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
Konglomerate und Brekzien Komponenten gerundet: Konglomerate Komponenten eckig: Brekzien
Molasse-Sedimente Old-Red-Konglomerate (Schottland)
Transgressionskonglomerate Alte Landoberfläche
Transgressions-Konglomerat Huttons Diskordanz (Siccar Point bei bei Edinburg)
chemische Sedimente
Karbonate Kalk (Kalzit) CaCO 3 Dolomit (Ca,Mg) CO 3 Chemische Fällung: Ca 2+ 2+ + 2HCO - - 3 CaCO 3 + H 2 0 + CO 2
anorganische Karbonat-Sedimentation Karbonat-Plattformen auf dem Schelf
Karbonat-Fällung Die Band-i-Amir-Seen in Afghanistan
Sinter-Terrassen in Pamukale (Türkei)
Bahamas, Sedimentationsbereiche Riffe Riffe Karbonat-Sedimente Karbonat-Sedimente keine keine Sedimente Sedimente vom vom Festland Festland Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Konzentrische Aragonit-Lagen Ooide, Oolithe Dünnschlif eines Oolithes Kristallisationskeim Ooid-Sand Ooide entstehen im im Gezeitenbereich
Karbonat-Sedimentation Riff Riff Ooide Riff Riff Schlamm Riff Korallen- und Algen-Sedimente Sand Ooide Schlamm Ooide Korallen- u. u. Algen-Sedimente