AllgemeinerGeologie
Teil 15
Vorlesung SS 2005
Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00
Die
Die Tiefsee
Tiefsee
Der Atlantik
Tiefsee-Ebenen
Tiefsee-Ebenen
(abyssal
(abyssalplains)
plains)
>>5000m
5000mTiefe
Tiefe
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Profil durch den Atlantik
Sedimentbecken
Sedimentbecken
Tiefe (km)
Tiefsee-Ebene
Tiefsee-Ebene
N-amerikanische
N-amerikanische
Platte
Platte
Afrikanische
Afrikanische
Platte
Platte
Profil durch den
mittelatlantischen Rücken
Tiefsee-Sedimente
feinkörnige
feinkörnigeSedimente
Sedimente(<
(<0.025
0.025mm
mmDurchmesser)
Durchmesser)
Material:
Material:Ton,
Ton,vulkanisches
vulkanischesGlas,
Glas,Quarz
Quarz
Sedimentationsrate
Sedimentationsratesehr
sehrgering:
gering:ca.
ca.1mm/1000J.
1mm/1000J.
ca.
ca.10%
10%der
derSedimente
Sedimentedurch
durchWindtransport
Windtransport
Karbonat-Sedimentation
bis
bisca.
ca.3500
3500bis
bis4000
4000m
mWassertiefe
Wassertiefeüberwiegend
überwiegend
Sedimente
Sedimenteaus
ausSchalen
Schalenplanktonischer
planktonischerOrganismen
Organismen
ForaminiferenForaminiferenSchlamm
Schlamm
Globigerinen
Globigerinen
Karbonat-Kompensationstiefe
Plankton-Organismen
Plankton-Organismenmit
mitKarbonatgehäusen
Karbonatgehäusen
Karbonat-Sedimente
Karbonat-Sedimente
Karbonat-Kompensationstiefe
Karbonat-Kompensationstiefe
mittelozeanischer
mittelozeanischer
Rücken
Rücken
Auflösung
Auflösung
Tiefsee-Ebene
Tiefsee-Ebene
Tiefenwasser
Tiefenwasserist
istkalt
kaltund
undunter
unterhohem
hohemDruck.
Druck.Deshalb
Deshalb
Anreicherung
Anreicherungvon
vonCO
CO22
CO
CO22++HH22OO
+
CaCO
CaCO33++HH+++HCO
HCO33-
HH++++HCO
HCO332+
Ca
Ca2+++2HCO
2HCO33-
Anreicherung von Sauerstoff
Fe2+
O2
Fe3+
Roter
Roter Tiefseeton
Tiefseeton
Tiefsee-Sedimente
Roter
Roter Tiefseeton
Tiefseeton
Sedimente
Sedimente aus
aus Kieselsäureschalen
Kieselsäureschalen
oder
oder Kieselsäureskeletten
Kieselsäureskeletten
Diatomeen
Diatomeen
Radiolarien
Radiolarien
Radiolarit
Radiolarit
Sedimentgesteine
Sedimentgesteine
Kreislauf der Gesteine
Sedimentgesteine
klastische
klastische Sedimente
Sedimente
chemische
chemische Sedimente
Sedimente
organogene
organogene Sedimente
Sedimente
klastische Sedimente
Transport:
Transport: Abtragungsgebiet
Abtragungsgebiet
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Meer
Meer
Nomenklatur nach der Korngröße
Die
Die ϕ-Skala
ϕ-Skala
ϕϕ == -log
-log22 D
D
D
D == Durchmesser
Durchmesser [mm]
[mm]
-8
==1/288= 1/256
-8
ϕ=8
bedeutet:
D=2
ϕ=8 bedeutet: D=2 1/2 = 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
Tonstein
Siltstein
Pelite
Sand
Sandstein
Psammite
Kies, Steine
Konglomerate
Psephite
Indikatoren
Indikatoren für
für TransportTransportMedium,
Medium, -Weite,
-Weite, Herkunftsgebiet
Herkunftsgebiet
Sortierung der Korngröße
Häufigkeit [%]
Siebanalyse:
Siebanalyse:
Siebkurven
Siebkurven
gut:
gut:z.B.
z.B.äolisches
äolischesSediment
Sediment
Sortierung
gut
mittel
mittel:
mittel:z.B.
z.B.fluviatiles
fluviatilesSediment
Sediment
schlecht
Korndurchmesser [mm]
schlecht:
schlecht:z.B.
z.B.glaziales
glazialesSediment,
Sediment,
Schlammströme
Schlammströme
(Muren,
(Muren,debris
debrisflow),
flow),
Olistostrome
Olistostrome
Häufigkeit [%]
Sortierungskurven
Korndurchmesser [mm]
Summenkurve
Summenkurve
Häufigkeit [%]
logarithmische
logarithmische Kurve
Kurve
100
10
1
Korndurchmesser [mm]
Transportweite
Korngröße
Korngröße
groß:
groß:geringer
geringerTransport
Transport
klein:
klein:weiter
weiterTransport
Transport
Rundung
Rundungder
derKörner
Körner
schlecht:
schlecht:geringe
geringeTransportweite
Transportweite
gut:
gut:weiter
weiterTransport
Transport
Reife
Reifedes
desSediments
Sediments
Feldspat
Feldspatvorhanden:
vorhanden:geringer
geringerTransport
Transport
kein
keinFeldspat:
Feldspat:weiter
weiterTransport
Transport
Transport und Korngrößen im Buntsandstein
Kornoberfläche
Mattierung:
Mattierung:
Wüste,
Wüste, Windtransport
Windtransport
Ausbildung der Schichtung
Gradierung:
Gradierung: Turbidit
Turbidit
Kreuzschichtung:
Kreuzschichtung: Dünen,
Dünen,
Flachsee,
Flachsee,
Fluß
Fluß
Strömung
Rippeln:
Rippeln:
asymmetrisch:
asymmetrisch: Fluß-,
Fluß-,
Windtransport
Windtransport
symmetrisch:
symmetrisch: Oszillation,
Oszillation,
Strand,
Strand,
Wattenmeer
Wattenmeer
Herkunft des Sediments
33):
Schwermineral-Spektren
(ρ
>
2.9
g/cm
Schwermineral-Spektren (ρ > 2.9 g/cm ):
z.B.
z.B. Zirkon:
Zirkon: magmatische
magmatische Herkunft
Herkunft
z.B.
z.B. Granat:
Granat: metamorphe
metamorphe Herkunft
Herkunft
Nomenklatur (Klassifikation)
Korngröße:
Arenit
Arenit == Sandstein
Sandstein
z.B.
z.B. Quarz-Arenit,
Quarz-Arenit,
Kalk-Arenit
Kalk-Arenit
Feldspat
Feldspat
feldspatreich:
feldspatreich:
Arkose
Arkose
Nomenklatur nach den Komponenten
lithische
Komponenten
Litharenit
Litharenit
Grauwacke,
Grauwacke,
Tonmatrix
Tonmatrix
Quarz
Quarz-Arenit
Quarz-Arenit
Feldspat
Arkose
Arkose
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Psephite
Komponenten
Komponenten gerundet:
gerundet:
Konglomerate
Konglomerate
Komponenten
Komponenten eckig:
eckig:
Brekzien
Brekzien
Korn- und matrixgestützte
Konglomerate (Brekzien)
korngestützt
korngestützt
matrixgestützt
matrixgestützt
Konglomerat
Konglomerat
Brekzie
Brekzie
Komponenten
Alle
AlleKomponenten
Komponentenaus
ausdem
demgleichen
gleichenGestein:
Gestein: monomikt
monomikt
Komponenten
Komponentenaus
ausverschiedenen
verschiedenenGesteinen:
Gesteinen: polymikt
polymikt
Konglomerate, Brekzien
Bankinterne Brekzie
Molasse-Sedimente
Old-Red-Konglomerate
Old-Red-Konglomerate (Schottland)
(Schottland)
Transgressionskonglomerate
Alte
AlteLandoberfläche
Landoberfläche
Die Sardische Diskordanz
Transgressions-Konglomerat
Huttons
HuttonsDiskordanz
Diskordanz(Siccar
(SiccarPoint
Pointbei
beiEdinburg)
Edinburg)
chemische
chemische Sedimente
Sedimente
Karbonate
Kalk
Kalk (Kalzit)
(Kalzit)
CaCO
CaCO33
Dolomit
Dolomit
(Ca,Mg)
(Ca,Mg) CO
CO33
Chemische
Chemische Fällung:
Fällung:
-2+
2+
Ca
+
2HCO
Ca + 2HCO33
CaCO
CaCO33 ++ H
H2200 ++ CO
CO22
Karbonat-Fällung
anorganisch:
anorganisch:
langsame
langsame Fällung
Fällung im
im Gleichgewicht
Gleichgewicht
Kalzit
(trigonal-skalenoedrisch)
Kalzit D
D3d3d (trigonal-skalenoedrisch)
organisch:
organisch:
Fällung
Fällung im
im Ungleichgewicht
Ungleichgewicht
Aragonit
(orthorhombisch)
Aragonit D
D2h2h (orthorhombisch)
anorganische
Karbonat-Sedimentation
Karbonat-Plattformen
Karbonat-Plattformen auf
auf dem
dem Schelf
Schelf
Bahama Banks
Große
GroßeBahamabank
Bahamabank
(0
(0––20m)
20m)
Grand
GrandBahama
Bahama
Island
Island
Kleine
KleineBahamabank
Bahamabank
(0
(0––20m)
20m)
NASA-Photo S-66-62909, Gemini XII
Bahamas, Sedimentationsbereiche
RRif
i ffee
KKa
kke
arbr
einin
boon
eeS
naat
Seed
-tS-S
dim
eed
ime
dim
ennt
ime
etev
ennt
ete
voom
mF
Fees
stltal
annd
d
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Karbonat-Sedimentation
Riff
Riff
Ooide
Ooide
Riff
Riff
Schlamm
Schlamm
Riff
Korallen- und
Algen-Sedimente
Sand
Ooide
Ooide
KorallenKorallen-u.u.
Algen-Sedimente
Algen-Sedimente
Ooide
Schlamm
Ooide, Oolithe
Konzentrische
Konzentrische
Aragonit-Lagen
Aragonit-Lagen
Dünnschlif
Dünnschlifeines
einesOolithes
Oolithes
Kristallisationskeim
Kristallisationskeim
Ooide
Ooideentstehen
entstehen
im
imGezeitenbereich
Gezeitenbereich
Ooid-Sand
Ooid-Sand
Biologische
Biologische Sedimente
Sedimente
Algenrasen und Stromatolithen
Algenrasen
Algenrasen
Stromatolithen
Stromatolithen
Stromatolithen,
Stromatolithen,Briovérien,
Briovérien,Bretagne
Bretagne
rezente Stromatolithen
Shark
SharkBay,
Bay,West-Australien
West-Australien
Aus Stanley, 1999
Riffe
Riffe
Riffkorallen (Bahamas)
Rezente Riffbildner, Korallen
Korallen
Korallenleben
lebeninin
flachem
flachemWasser
Wasser
bis
bisca.
ca.20m
20mTiefe.
Tiefe.
Da
Dasie
sieininSymbiose
Symbiose
mit
mitGrünalgen
Grünalgenleben,
leben,
brauchen
brauchensie
sieLicht.
Licht.
Bauplan
Bauplan einer
einer Koralle
Koralle
Korallen
Korallen gehören
gehören zu
zu den
den Anthozoa
Anthozoa (Coelenteraten)
(Coelenteraten)
Rifftypen
Saumriff:
Saumriff: parallel
parallel zur
zur Küste
Küste
Atoll:
Atoll: auf
auf einem
einem Seamount
Seamount
Atolle
Tuamoto-Archipel
Tuamoto-Archipel
Atoll mit zentralem Vulkan
Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Subsidenz und Riffwachstum
Ein
EinVulkan
Vulkanentsteht
entstehtüber
über
einem
einemHot
Hotspot
spot
Der
DerVulkan
Vulkanerlischt,
erlischt,
ein
einAtoll
Atollentsteht.
entsteht.
Lagune
Lagune
Subsidenz
Subsidenzder
derPlatte,
Platte,
das
dasRiff
Riffwächst.
wächst.
Lagune
Lagune
Weitere
WeitereSubsidenz,
Subsidenz,das
das
Riff
Riffbedeckt
bedecktden
denVulkanVulkanrest
restvollständig
vollständig
Aufbau eines Riffs
Back
BackReef
Reef
nnee
u
ggu
a
LLa
Riff
Riff
Riff-Schutt
Riff-Schutt
(Talus)
(Talus)
Fleckenriffe
Fleckenriffe
sstete
ü
KKü
Fleckenriffe in den Malediven
Fossile
Fossile Riffe
Riffe
weitere
weitere fossile
fossile Riffbildner:
Riffbildner:
Archäocyathiden
Archäocyathiden
Schwämme
Schwämme
Rudisten
Rudisten
Bryozoen
Bryozoen
Devonisches Riff
Windjana
Windjana Gorge,
Gorge, Norwest-Australien
Norwest-Australien
Devonisches Riff im Barrandium
unterdevonisches
unterdevonisches Riff
Riff (Konéprus
(Konéprus bei
bei Prag)
Prag)
Mesozoische Riffe
Das
Das Sella-Massiv
Sella-Massiv
in
in den
den Dolomiten
Dolomiten
kont.
kont.
Kruste
Kruste
10
10
00
10
10
20
20
30
30
km
km
passiver Kontinentalrand VulkanVulkanSchelf
Schelf
GrabenGrabenfüllung
füllung
10
10
00
10
10
20
20
30
30
km
km
Turbidite
Turbidite
TiefseeTiefseerinne
rinne
Tiefsee
Tiefsee
Platte
Platte11
Platte
Platte22
Platte
Platte33
Akkretionskeil
Akkretionskeil
kont.
kont.
Kruste
Kruste11
bogen
bogen
kont.
kont.
Kruste
Kruste33
Platte
Platte11
Platte
Platte33
1010
00
1010
2020
3030
km
km
kont.
kont.
Kruste
Kruste33
kont.
kont.
Kruste
Kruste11
11
33