AllgemeinerGeologie
Teil 15
Vorlesung SS 2005
Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00
Die Tiefsee
Der Atlantik
Tiefsee-Ebenen
(abyssal plains)
> 5000m Tiefe
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Profil durch den Atlantik
Sedimentbecken
Tiefsee-Ebene
N-amerikanische
Platte
Afrikanische
Platte
Profil durch den
mittelatlantischen Rücken
Tiefsee-Sedimente
feinkörnige Sedimente (< 0.025 mm Durchmesser)
Material: Ton, vulkanisches Glas, Quarz
Sedimentationsrate sehr gering: ca. 1mm/1000J.
ca. 10% der Sedimente durch Windtransport
Karbonat-Sedimentation
bis ca. 3500 bis 4000 m Wassertiefe überwiegend
Sedimente aus Schalen planktonischer Organismen
ForaminiferenSchlamm
Globigerinen
Karbonat-Kompensationstiefe
Plankton-Organismen mit Karbonatgehäusen
Karbonat-Sedimente
Karbonat-Kompensationstiefe
mittelozeanischer
Rücken
Auflösung
Tiefsee-Ebene
Tiefenwasser ist kalt und unter hohem Druck. Deshalb
Anreicherung von CO2
CO2 + H2O
CaCO3 + H+ + HCO3-
H+ + HCO3Ca2+ + 2HCO3-
Anreicherung von Sauerstoff
Fe2+
O2
Fe3+
Roter Tiefseeton
Tiefsee-Sedimente
Roter Tiefseeton
Sedimente aus Kieselsäureschalen
oder Kieselsäureskeletten
Diatomeen
Radiolarien
Radiolarit
Sedimentgesteine
Kreislauf der Gesteine
Sedimentgesteine
klastische Sedimente
chemische Sedimente
organogene Sedimente
klastische Sedimente
Transport: Abtragungsgebiet
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Meer
Nomenklatur nach der Korngröße
Die j-Skala
j = -log2 D
D = Durchmesser [mm]
j=8 bedeutet: D=2-8 = 1/28 = 1/256
Die Phi-Skala
j>8
4 - (-1)
-1 – (-6)
mm: < 1/256 1/256 – 1/16 1/16 – 2
2 - 64
8-4
Ton
Silt
Tonstein
Siltstein
Pelite
Sand
Sandstein
Psammite
Kies, Steine
Konglomerate
Psephite
Indikatoren für TransportMedium, -Weite, Herkunftsgebiet
Sortierung der Korngröße
Häufigkeit [%]
Siebanalyse:
Siebkurven
gut: z.B. äolisches Sediment
Sortierung
gut
mittel: z.B. fluviatiles Sediment
mittel
schlecht
Korndurchmesser [mm]
schlecht: z.B. glaziales Sediment,
Schlammströme
(Muren, debris flow),
Olistostrome
Häufigkeit [%]
Sortierungskurven
Korndurchmesser [mm]
Summenkurve
Häufigkeit [%]
logarithmische Kurve
100
10
1
Korndurchmesser [mm]
Transportweite
Korngröße
groß: geringer Transport
klein: weiter Transport
Rundung der Körner
schlecht: geringe Transportweite
gut: weiter Transport
Reife des Sediments
Feldspat vorhanden: geringer Transport
kein Feldspat: weiter Transport
Transport und Korngrößen im Buntsandstein
Kornoberfläche
Mattierung:
Wüste, Windtransport
Ausbildung der Schichtung
Gradierung: Turbidit
Kreuzschichtung: Dünen,
Flachsee,
Fluß
Strömung
Rippeln:
asymmetrisch: Fluß-,
Windtransport
symmetrisch: Oszillation,
Strand,
Wattenmeer
Herkunft des Sediments
Schwermineral-Spektren (r > 2.9 g/cm3):
z.B. Zirkon: magmatische Herkunft
z.B. Granat: metamorphe Herkunft
Nomenklatur (Klassifikation)
Korngröße:
Arenit = Sandstein
z.B. Quarz-Arenit,
Kalk-Arenit
Feldspat
feldspatreich:
Arkose
Nomenklatur nach den Komponenten
lithische
Komponenten
Litharenit
Grauwacke,
Tonmatrix
Quarz
Quarz-Arenit
Feldspat
Arkose
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Psephite
Komponenten gerundet:
Konglomerate
Komponenten eckig:
Brekzien
Korn- und matrixgestützte
Konglomerate (Brekzien)
korngestützt
matrixgestützt
Konglomerat
Brekzie
Komponenten
Alle Komponenten aus dem gleichen Gestein: monomikt
Komponenten aus verschiedenen Gesteinen:
polymikt
Konglomerate, Brekzien
Bankinterne Brekzie
Molasse-Sedimente
Old-Red-Konglomerate (Schottland)
Transgressionskonglomerate
Alte Landoberfläche
Die Sardische Diskordanz
Transgressions-Konglomerat
Huttons Diskordanz (Siccar Point bei Edinburg)
chemische Sedimente
Karbonate
Kalk (Kalzit)
CaCO3
Dolomit
(Ca,Mg) CO3
Chemische Fällung:
Ca2+ + 2HCO3-
CaCO3 + H20 + CO2
Karbonat-Fällung
anorganisch:
langsame Fällung im Gleichgewicht
Kalzit D3d (trigonal-skalenoedrisch)
organisch:
Fällung im Ungleichgewicht
Aragonit D2h (orthorhombisch)
anorganische
Karbonat-Sedimentation
Karbonat-Plattformen auf dem Schelf
Bahama Banks
Große Bahamabank
(0 – 20m)
Grand Bahama
Island
Kleine Bahamabank
(0 – 20m)
NASA-Photo S-66-62909, Gemini XII
Bahamas, Sedimentationsbereiche
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Karbonat-Sedimentation
Riff
Ooide
Riff
Schlamm
Riff
Korallen- und
Algen-Sedimente
Sand
Ooide
Korallen- u.
Algen-Sedimente
Ooide
Schlamm
Ooide, Oolithe
Konzentrische
Aragonit-Lagen
Dünnschlif eines Oolithes
Kristallisationskeim
Ooide entstehen
im Gezeitenbereich
Ooid-Sand
Biologische Sedimente
Algenrasen und Stromatolithen
Algenrasen
Stromatolithen
Stromatolithen, Briovérien, Bretagne
rezente Stromatolithen
Shark Bay, West-Australien
Aus Stanley, 1999
Riffe
Riffkorallen (Bahamas)
Rezente Riffbildner, Korallen
Korallen leben in
flachem Wasser
bis ca. 20m Tiefe.
Da sie in Symbiose
mit Grünalgen leben,
brauchen sie Licht.
Bauplan einer Koralle
Korallen gehören zu den Anthozoa (Coelenteraten)
Rifftypen
Saumriff: parallel zur Küste
Atoll:
auf einem Seamount
Atolle
Tuamoto-Archipel
Atoll mit zentralem Vulkan
Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Subsidenz und Riffwachstum
Ein Vulkan entsteht über
einem Hot spot
Der Vulkan erlischt,
ein Atoll entsteht.
Lagune
Subsidenz der Platte,
das Riff wächst.
Lagune
Weitere Subsidenz, das
Riff bedeckt den Vulkanrest vollständig
Aufbau eines Riffs
Back Reef
Riff
Riff-Schutt
(Talus)
Fleckenriffe
Fleckenriffe in den Malediven
Fossile Riffe
weitere fossile Riffbildner:
Archäocyathiden
Schwämme
Rudisten
Bryozoen
Devonisches Riff
Windjana Gorge, Norwest-Australien
Devonisches Riff im Barrandium
unterdevonisches Riff (Konéprus bei Prag)
Mesozoische Riffe
Das Sella-Massiv
in den Dolomiten
kont.
Kruste
10
0
10
20
30
km
passiver Kontinentalrand VulkanSchelf
Grabenfüllung
10
0
10
20
30
km
Turbidite
Platte 1
Tiefseerinne
Tiefsee
bogen
Platte 2
Platte 3
Akkretionskeil
kont.
Kruste 1
kont.
Kruste 3
Platte 1
Platte 3
10
0
10
20
30
km
kont.
Kruste 3
kont.
Kruste 1
1
3

ungezippt