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
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 = η du + τ dy 0 τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität du = Schergeschwindigkeit dy 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 V = g*r² D 1 - D 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 Sedimentatio Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden.
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
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
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
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 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 4,6 ka 0,3-1 ka 0,5 0,75 ka 1-2,8 ka < 550 a
Globale Variation der Gezeiten-Amplituden auf dem offenen Ozean nahe der Küste treten lokal Gezeiten von > 10 m auf! Quelle: oceanworld.tamu.edu cm
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)
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)
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
Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas
Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas: konvolute Gefüge