Allgemeine Geologie

Teil 14

Vorlesung SS 2005

Mo, Di, Mi 8.15 –9.00

Sedimentationsbereiche

SeeSee

FlußFluß

StrandStrand

WattWatt

SchelfSchelf

Kontinentalhang

Kontinentalhang

Tiefsee

Tiefsee

DeltaDelta

GletscherGletscher

WüsteWüste

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

SedimentationSedimentation

Mariner BereichMariner Bereich

Marine Forschungsprojekte

1968 Deep Sea Drilling Project (DSDP)1968 Deep Sea Drilling Project (DSDP)

Forschungsschiff Glomar CallengerForschungsschiff Glomar Callenger

Nachfolge Projekt: Ocean Drilling Project (ODP)Nachfolge Projekt: Ocean Drilling Project (ODP)

Forschungsschiff: Joides Resolution Forschungsschiff: Joides Resolution

Das Deep Sea Drilling Project(Ocean Drilling Project)

Das Bohrschiff JoidesResolution

Das Bohrschiff JoidesResolution

Meeresbereiche

1) Küste (Litoralbereich)1) Küste (Litoralbereich)

2) Flachmeer (Sublitoral)2) Flachmeer (Sublitoral)

3) Schelf (bis 200m Tiefe)3) Schelf (bis 200m Tiefe)

4) Kontinentalhang4) Kontinentalhang

5) Tiefsee5) Tiefsee

Litoral-BereichLitoral-Bereich

Einfluß der Gezeiten (Wellen)Einfluß der Gezeiten (Wellen)

Dynamik der Wellen

FortpflanzungsrichtungFortpflanzungsrichtung

WellenlängeWellenlänge

Wellen-höhe

Wellen-höhe

Wellen-tal

Wellen-tal

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Grundgleichung einer Welle

v

V = Geschwindigkeit

Wellenlänge

Frequenz

Das Brechen einer Welle

nur horizontale Bewegungnur horizontale Bewegung

ZunehmendeElliptizität

ZunehmendeElliptizität

Wellenkämmewerden höher

Wellenkämmewerden höher

BrecherBrecher

BrandungBrandung

Ansteigender

MeeresbodenAnsteigender

Meeresboden

StrandStrand

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Profil durch den Litoralbereich

DünenfeldDünenfeld

trockener Strand

trockener Strand

VorstrandVorstrand

SchelfSchelf

WattWatt

Strandliniebei Flut

Strandliniebei Flut

Strandliniebei Ebbe

Strandliniebei Ebbe

Strand-hang

Strand-hang

Brandungs-zone

Brandungs-zone

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Brandungskehlen an einer Steilküste

Bay of Fundy (New Brunswick, Kanada)

BrandungskehleBrandungskehle

Strandgerölle

Ein fossiler Litoralbereich (Proterozoikum, Anti-Atlas, Marokko) Ein fossiler Litoralbereich (Proterozoikum, Anti-Atlas, Marokko)

Oszillationsrippeln

Oberdevon (Altvater-Gebirge)Oberdevon (Altvater-Gebirge)

Verwitterung im Brandungsbereich

Tafoni-Verwitterung

Tafoni-Verwitterung

Schelfbereich (Flachmeer)

Kontinentalränder:Kontinentalränder:

aktiv:aktiv: HebungHebung ErosionErosion

passiv:passiv: EinsinkenEinsinken

SedimentationSedimentation

kein Schelfkein Schelf

Breiter SchelfBreiter Schelf

Breite Schelfbereiche

passiver Kontinentalrand(Afrika)

passiver Kontinentalrand(Afrika)

Höhenschichtmodell eines passiven Kontinentalrandes

(Ostküste der USA)

Höhenschichtmodell eines passiven Kontinentalrandes

(Ostküste der USA)

Aktive Kontinentalränder

Aus Eisbacher, 1988

Atektonische Meeresspiegel-Schwankungen

eustatischeustatisch

Während der Eiszeiten war der Meeresspiegel ca,130mniedriger, in dieser Zeit entstanden die Schelfbereiche

Während der Eiszeiten war der Meeresspiegel ca,130mniedriger, in dieser Zeit entstanden die Schelfbereiche

Fluß-Deltas

Das Mississippi-DeltaDas Mississippi-Delta

Das Nildelta

Aufbau eines DeltasMündungsarmMündungsarmSalzmarschSalzmarsch

flacheBucht

flacheBucht

Sedimenteder Delta-plattform

Sedimenteder Delta-plattform

Deltafront

Deltafront

Deltafuß

Deltafuß

Sandbank(Mündungsbarre)

Sandbank(Mündungsbarre)

Silt und Ton

Silt und Ton

Ton, wen

ig Silt

Ton, wen

ig Silt

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Der Kontinentalhang

Continental Slope (Neigung ca. 4°)Continental Slope (Neigung ca. 4°)

SchelfSchelfKontinentalhang

Kontinentalhang TiefseeTiefsee

fluviatileSande

fluviatileSande

Strand-sande

Strand-sande

Flachwasser-sande

Flachwasser-sande

RutschungenRutschungen

KontinentalfußKontinentalfuß Tiefsee-EbeneTiefsee-Ebene

Submarine Rutschungen(Slumpings)

R u tsc h u n g

Beispiel für ein Slumping

Kelbé-Quarzit (Mauretanien)Kelbé-Quarzit (Mauretanien)

Submarine Canyons

Kongo-mündung

Kongo-mündung

3000m3000m10 km10 km

Seismisches Profil durch den submarinen Canyon des Kongo

Seismisches Profil durch den submarinen Canyon des Kongo

Submariner FächerSchelfSchelf

Kontinental-hang

Kontinental-hang

submarinerFächer

submarinerFächer

Tiefsee-EbeneTiefsee-Ebene

submarinerCanyon

submarinerCanyon

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Trübestrom (turbidity current)

SchelfSchelf

Kontinentalhang

Kontinentalhang

K.-FußK.-FußTiefsee-EbeneTiefsee-Ebene

SedimenteSedimente Rutschungen (durch Erdbeben)Rutschungen (durch Erdbeben)

Suspensions (Trübe)- StromSuspensions (Trübe)- Strom

TurbiditTurbidit

ruhiges Wasserruhiges Wasser

TurbiditTurbiditSuspensions-Ströme können überall ent-stehen, wo schwereres Material in Wasser eingebracht wird (Dichtestrom).Das Phänomen wurde zuerst im Genfer-Seeentdeckt.

Suspensions-Ströme können überall ent-stehen, wo schwereres Material in Wasser eingebracht wird (Dichtestrom).Das Phänomen wurde zuerst im Genfer-Seeentdeckt.

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)

Phänomene am Kontinentalhang

submariner Canyonsubmariner Canyon

TurbiditTurbidit

RutschungenRutschungen

OlisthostromOlisthostrom

Auslösung eines Trübestromsdurch ein Erdbeben 1929 bei Neufundland

Kabel bricht durch ErdbebenKabel bricht durch Erdbeben

59 min später bricht ein Kabeldurch Trübestrom

59 min später bricht ein Kabeldurch Trübestrom

Seemeilen

Geschwindigkeit des Trübestroms: 40 – 55 km/hGeschwindigkeit des Trübestroms: 40 – 55 km/h

Umgezeichnet nach Press & Siever, 1991

gradierte Schichtung (graded bedding)

1. Turbidit1. Turbidit

2. Turbidit2. Turbidit

3. Turbidit3. Turbidit

Profil eines typischen TurbiditesBouma-Zyklus (Arnold H. Bouma)Bouma-Zyklus (Arnold H. Bouma)

a: Gradierte Schichtung(grobes Material an derBasis, nach oben feinerwerdend)

a: Gradierte Schichtung(grobes Material an derBasis, nach oben feinerwerdend)

b: untere Laminierungb: untere Laminierung

c: Strömungsrippelnc: Strömungsrippeln

d: obere Laminierungd: obere Laminierung

e: tonige Sedimente (normales Sediment)e: tonige Sedimente (normales Sediment)

proximale und distale Turbidite

proximalproximal

distaldistal

Proximal:Proximal:

Grobkörnig,Grobkörnig,

GesteinsbruchstückeGesteinsbruchstücke

FeldspäteFeldspäte

Distal:Distal:

feinkörnigfeinkörnig

ohne Feldspatohne Feldspat

Wo und wann kommen Turbidite vor?

Turbidite werden meist durch Erdbeben ausgelöst,sie entstehen deshalb meist während der Gebirgs-

bildung (synorogene Sedimente).

Turbidite werden meist durch Erdbeben ausgelöst,sie entstehen deshalb meist während der Gebirgs-

bildung (synorogene Sedimente).

Sedimente, die aus Turbiditen bestehen, werdenFlysch

genannt.

Sedimente, die aus Turbiditen bestehen, werdenFlysch

genannt.

Proximaler Flysch (Frankenwald)

Aufbau eines Turbidites

grobkörniggrobkörnig

feinkörnigfeinkörnig

Flysch als „Oben-unten“-Kriterium

grobkörnig,stratigraphisch

unten

grobkörnig,stratigraphisch

unten

feinkörnig,stratigraphisch

oben

feinkörnig,stratigraphisch

oben

Flysch (Altvater-Gebirge)

stratigraphischoben

stratigraphischoben

stratigraphischunten

stratigraphischunten

Flysch-Sequenz (Altvater-Gebirge)

Karpaten-Flysch (alpin)

Flysch (Appalachen)

Merkmale der Flysch-Sedimente

Turbidit-Sedimente sind fossilarm (Schnelle Ablagerung)Turbidit-Sedimente sind fossilarm (Schnelle Ablagerung)

Die Lagerung von grobem Material an der Basis einesTurbidites auf Tonen der Normal-Sedimentation ruft

typische

Unterflächen-Marken hervor.

Die Lagerung von grobem Material an der Basis einesTurbidites auf Tonen der Normal-Sedimentation ruft

typische

Unterflächen-Marken hervor.

SchlammSchlamm

SandSand

BelastungsmarkenBelastungsmarken

Load Casts (Appalachen)

Belastungsmarken (load casts)

Belastungsmarken an Turbidit-Unterflächen

(Altvater-Gebirge)

Belastungsmarken an Turbidit-Unterflächen

(Altvater-Gebirge)

Convolute Bedding(Flysch der Izmir-Ankara-

Zone, Türkei)

Convolute Bedding(Flysch der Izmir-Ankara-

Zone, Türkei)

Strömungsmarken (Groove Casts)

kaledonischer Flysch, Southern Uplands, Schottlandkaledonischer Flysch, Southern Uplands, Schottland

StrömungsrichtungStrömungsrichtung

Strömungsmarken (flute casts)