AllgemeinerGeologie
Teil 15
Vorlesung SS 2005
Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00
Die TiefseeDie Tiefsee
Der Atlantik
Tiefsee-Ebenen(abyssal plains)> 5000m Tiefe
Tiefsee-Ebenen(abyssal plains)> 5000m Tiefe
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Profil durch den Atlantik
N-amerikanischePlatte
N-amerikanischePlatte
AfrikanischePlatte
AfrikanischePlatte
SedimentbeckenSedimentbecken
Tiefsee-EbeneTiefsee-Ebene
Tie
fe (
km)
Profil durch den mittelatlantischen Rücken
Tiefsee-Sedimente
Sedimentationsrate sehr gering: ca. 1mm/1000J.Sedimentationsrate sehr gering: ca. 1mm/1000J.
feinkörnige Sedimente (< 0.025 mm Durchmesser)feinkörnige Sedimente (< 0.025 mm Durchmesser)
Material: Ton, vulkanisches Glas, QuarzMaterial: Ton, vulkanisches Glas, Quarz
ca. 10% der Sedimente durch Windtransportca. 10% der Sedimente durch Windtransport
Karbonat-Sedimentation bis ca. 3500 bis 4000 m Wassertiefe überwiegend
Sedimente aus Schalen planktonischer Organismen
bis ca. 3500 bis 4000 m Wassertiefe überwiegendSedimente aus Schalen planktonischer Organismen
Foraminiferen-Schlamm
Foraminiferen-Schlamm
GlobigerinenGlobigerinen
Karbonat-Kompensationstiefe
Tiefsee-EbeneTiefsee-Ebene
mittelozeanischerRücken
mittelozeanischerRücken
Karbonat-KompensationstiefeKarbonat-Kompensationstiefe
AuflösungAuflösung
Karbonat-SedimenteKarbonat-Sedimente
Plankton-Organismen mit KarbonatgehäusenPlankton-Organismen mit Karbonatgehäusen
Tiefenwasser ist kalt und unter hohem Druck. Deshalb Anreicherung von CO2
Tiefenwasser ist kalt und unter hohem Druck. Deshalb Anreicherung von CO2
CO2 + H2O H+ + HCO3-CO2 + H2O H+ + HCO3
-
CaCO3 + H+ + HCO3- Ca2+ + 2HCO3
-CaCO3 + H+ + HCO3- Ca2+ + 2HCO3
-
Anreicherung von Sauerstoff
Fe2+O2
Fe3+
Roter TiefseetonRoter Tiefseeton
Tiefsee-Sedimente
Roter TiefseetonRoter Tiefseeton
Sedimente aus Kieselsäureschalen oder Kieselsäureskeletten
Sedimente aus Kieselsäureschalen oder Kieselsäureskeletten
DiatomeenDiatomeen
RadiolarienRadiolarien
RadiolaritRadiolarit
SedimentgesteineSedimentgesteine
Kreislauf der Gesteine
Sedimentgesteine
klastische Sedimenteklastische Sedimente
chemische Sedimentechemische Sedimente
organogene Sedimenteorganogene Sedimente
klastische Sedimente
Transport: Abtragungsgebiet MeerTransport: Abtragungsgebiet Meer
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Nomenklatur nach der Korngröße
Die -SkalaDie -Skala
= -log2 DD = Durchmesser [mm]
= -log2 DD = Durchmesser [mm]
=8 bedeutet: D=2-8 = 1/28 = 1/256 =8 bedeutet: D=2-8 = 1/28 = 1/256
Die Phi-Skala
> 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
Indikatoren für Transport-Medium, -Weite, Herkunftsgebiet
Korndurchmesser [mm]
Häu
figk
eit [
%]
mittel
Sortierung der Korngröße
Siebanalyse:Siebanalyse: SiebkurvenSiebkurven
Sortierung
gut
schlecht
gut: z.B. äolisches Sedimentgut: z.B. äolisches Sediment
mittel: z.B. fluviatiles Sedimentmittel: z.B. fluviatiles Sediment
schlecht: z.B. glaziales Sediment, Schlammströme (Muren, debris flow), Olistostrome
schlecht: z.B. glaziales Sediment, Schlammströme (Muren, debris flow), Olistostrome
Sortierungskurven
Korndurchmesser [mm]
Häu
figk
eit [
%]
SummenkurveSummenkurve
Korndurchmesser [mm]
Häu
figk
eit [
%]
100
10
1
logarithmische Kurvelogarithmische Kurve
Transportweite
Rundung der KörnerRundung der Körner schlecht: geringe Transportweite schlecht: geringe Transportweite
gut: weiter Transportgut: weiter Transport
Reife des SedimentsReife des Sediments Feldspat vorhanden: geringer TransportFeldspat vorhanden: geringer Transport
kein Feldspat: weiter Transportkein Feldspat: weiter Transport
KorngrößeKorngröße groß: geringer Transportgroß: geringer Transport
klein: weiter Transportklein: weiter Transport
Transport und Korngrößen im Buntsandstein
Kornoberfläche
Mattierung:Wüste, WindtransportMattierung:Wüste, Windtransport
Ausbildung der Schichtung
Gradierung: TurbiditGradierung: Turbidit
Kreuzschichtung: Dünen, Flachsee, Fluß
Kreuzschichtung: Dünen, Flachsee, Fluß
Strömung
Rippeln:Rippeln:
asymmetrisch: Fluß-, Windtransport
asymmetrisch: Fluß-, Windtransport
symmetrisch: Oszillation, Strand, Wattenmeer
symmetrisch: Oszillation, Strand, Wattenmeer
Herkunft des Sediments
Schwermineral-Spektren ( > 2.9 g/cm3):Schwermineral-Spektren ( > 2.9 g/cm3):
z.B. Zirkon: magmatische Herkunftz.B. Zirkon: magmatische Herkunft
z.B. Granat: metamorphe Herkunftz.B. Granat: metamorphe Herkunft
Nomenklatur (Klassifikation)
Korngröße: Arenit = SandsteinArenit = Sandstein
z.B. Quarz-Arenit, Kalk-Arenitz.B. Quarz-Arenit, Kalk-Arenit
feldspatreich: Arkosefeldspatreich: Arkose
FeldspatFeldspat
Nomenklatur nach den Komponenten
Q u a rz F e ld sp a t
lith isch eK o m p o n en te n
Quarz-ArenitQuarz-ArenitArkoseArkose
LitharenitLitharenit
Grauwacke,Tonmatrix
Grauwacke,Tonmatrix
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
PsephiteKomponenten gerundet:
Konglomerate
Komponenten gerundet:Konglomerate
Komponenten eckig:Brekzien
Komponenten eckig:Brekzien
Korn- und matrixgestützteKonglomerate (Brekzien)
korngestütztkorngestützt
KonglomeratKonglomerat BrekzieBrekzie
matrixgestütztmatrixgestützt
Komponenten
Alle Komponenten aus dem gleichen Gestein: monomiktAlle Komponenten aus dem gleichen Gestein: monomikt
Komponenten aus verschiedenen Gesteinen: polymiktKomponenten aus verschiedenen Gesteinen: polymikt
Konglomerate, Brekzien
Bankinterne Brekzie
Molasse-Sedimente
Old-Red-Konglomerate (Schottland)Old-Red-Konglomerate (Schottland)
Transgressionskonglomerate
Alte LandoberflächeAlte Landoberfläche
Die Sardische Diskordanz
Transgressions-Konglomerat
Huttons Diskordanz (Siccar Point bei Edinburg)Huttons Diskordanz (Siccar Point bei Edinburg)
chemische Sedimentechemische Sedimente
Karbonate
Kalk (Kalzit) CaCO3Kalk (Kalzit) CaCO3
Dolomit (Ca,Mg) CO3Dolomit (Ca,Mg) CO3
Chemische Fällung:Chemische Fällung:
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H20 + CO2
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H20 + CO2
Karbonat-Fällung
anorganisch: langsame Fällung im Gleichgewichtanorganisch: langsame Fällung im Gleichgewicht
Kalzit D3d (trigonal-skalenoedrisch)Kalzit D3d (trigonal-skalenoedrisch)
organisch:Fällung im Ungleichgewichtorganisch:Fällung im Ungleichgewicht
Aragonit D2h (orthorhombisch)Aragonit D2h (orthorhombisch)
anorganische Karbonat-Sedimentation
Karbonat-Plattformen auf dem SchelfKarbonat-Plattformen auf dem Schelf
Bahama Banks
Grand BahamaIsland
Grand BahamaIsland
Kleine Bahamabank(0 – 20m)
Kleine Bahamabank(0 – 20m)
Große Bahamabank(0 – 20m)
Große Bahamabank(0 – 20m)
NASA-Photo S-66-62909, Gemini XII
Bahamas, Sedimentationsbereiche
keine Sedimente vom Festland
keine Sedimente vom Festland
RiffeRiffeKarbonat-Sedimente
Karbonat-Sedimente
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Karbonat-Sedimentation
RiffKorallen- undAlgen-SedimenteSand
Ooide
Schlamm
OoideOoide RiffRiff
RiffRiff
Korallen- u.Algen-Sedimente
Korallen- u.Algen-Sedimente
SchlammSchlamm
OoideOoide
Ooide, Oolithe
KristallisationskeimKristallisationskeim
KonzentrischeAragonit-Lagen
KonzentrischeAragonit-Lagen
Ooide entstehenim Gezeitenbereich
Ooide entstehenim Gezeitenbereich
Dünnschlif eines OolithesDünnschlif eines Oolithes
Ooid-SandOoid-Sand
Biologische SedimenteBiologische Sedimente
Algenrasen und Stromatolithen
AlgenrasenAlgenrasen
StromatolithenStromatolithen Stromatolithen, Briovérien, BretagneStromatolithen, Briovérien, Bretagne
rezente Stromatolithen
Shark Bay, West-AustralienShark Bay, West-Australien
Aus Stanley, 1999
RiffeRiffe
Riffkorallen (Bahamas)
Rezente Riffbildner, Korallen
Bauplan einer KoralleBauplan einer Koralle
Korallen leben in flachem Wasserbis ca. 20m Tiefe.
Korallen leben in flachem Wasserbis ca. 20m Tiefe.
Da sie in Symbiose mit Grünalgen leben,brauchen sie Licht.
Da sie in Symbiose mit Grünalgen leben,brauchen sie Licht.
Korallen gehören zu den Anthozoa (Coelenteraten)Korallen gehören zu den Anthozoa (Coelenteraten)
Rifftypen
Saumriff: parallel zur KüsteSaumriff: parallel zur Küste
Atoll: auf einem Seamount Atoll: auf einem Seamount
Atolle
Tuamoto-ArchipelTuamoto-Archipel
Atoll mit zentralem Vulkan
Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Subsidenz und Riffwachstum
Ein Vulkan entsteht übereinem Hot spot
Ein Vulkan entsteht übereinem Hot spot
Der Vulkan erlischt,ein Atoll entsteht.
Der Vulkan erlischt,ein Atoll entsteht.
Subsidenz der Platte,das Riff wächst.
Subsidenz der Platte,das Riff wächst.
LaguneLagune
LaguneLagune
Weitere Subsidenz, das Riff bedeckt den Vulkan-
rest vollständig
Weitere Subsidenz, das Riff bedeckt den Vulkan-
rest vollständig
Aufbau eines Riffs
RiffRiff
Back ReefBack Reef
Riff-Schutt(Talus)
Riff-Schutt(Talus)
Lagun
e
Lagun
e
KüsteKüste
FleckenriffeFleckenriffe
Fleckenriffe in den Malediven
Fossile RiffeFossile Riffe
weitere fossile Riffbildner:weitere fossile Riffbildner:
ArchäocyathidenSchwämmeRudistenBryozoen
ArchäocyathidenSchwämmeRudistenBryozoen
Devonisches Riff
Windjana Gorge, Norwest-AustralienWindjana Gorge, Norwest-Australien
Devonisches Riff im Barrandium
unterdevonisches Riff (Konéprus bei Prag)unterdevonisches Riff (Konéprus bei Prag)
Mesozoische Riffe
Das Sella-Massivin den Dolomiten
Das Sella-Massivin den Dolomiten
passiver Kontinentalrand1 0
01 0
2 03 0
k m
1 00
1 0
2 03 0
k m
1 00
1 0
2 03 0
k m
1 00
1 0
2 03 0
k m
1 00
1 0
2 03 0
k m
1 00
1 0
2 03 0
k m
SchelfSchelfTurbiditeTurbidite
kont.Kruste
kont.Kruste
Graben-füllung
Graben-füllung
TiefseeTiefsee
Platte 1Platte 1 Platte 2Platte 2
Platte 3Platte 3
Vulkan-bogen
Vulkan-bogenTiefsee-
rinne
Tiefsee-rinne
kont.Kruste 1
kont.Kruste 1
kont.Kruste 3
kont.Kruste 3
Platte 1Platte 1
Platte 3Platte 3
kont.Kruste 1
kont.Kruste 1
kont.Kruste 3
kont.Kruste 3
AkkretionskeilAkkretionskeil
1133