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Allgemeine Geologie Teil 14 Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi 8.15 –9.00 Sedimentationsbereiche Gletscher See Wüste Fluß Strand Delta Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Watt Sedimentation Mariner Bereich Marine Forschungsprojekte 1968 Deep Sea Drilling Project (DSDP) Forschungsschiff Glomar Callenger Nachfolge Projekt: Ocean Drilling Project (ODP) Forschungsschiff: Joides Resolution Das Deep Sea Drilling Project (Ocean Drilling Project) Das Bohrschiff Joides Resolution Meeresbereiche 1) Küste (Litoralbereich) 2) Flachmeer (Sublitoral) 3) Schelf (bis 200m Tiefe) 4) Kontinentalhang 5) Tiefsee Litoral-Bereich Einfluß der Gezeiten (Wellen) Dynamik der Wellen Wellenlänge Fortpflanzungsrichtung Wellenhöhe Wellental Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Grundgleichung einer Welle v V = Geschwindigkeit Wellenlänge Frequenz Das Brechen einer Welle Wellenkämme werden höher Brecher Zunehmende Elliptizität nur horizontale Bewegung Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Strand Profil durch den Litoralbereich Brandungszone Strandhang Dünenfeld Strandlinie bei Flut Strandlinie bei Ebbe Watt Vorstrand Schelf Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) trockener Strand Brandungskehlen an einer Steilküste Brandungskehle Bay of Fundy (New Brunswick, Kanada) Strandgerölle Ein fossiler Litoralbereich (Proterozoikum, Anti-Atlas, Marokko) Oszillationsrippeln Oberdevon (Altvater-Gebirge) Verwitterung im Brandungsbereich TafoniVerwitterung Schelfbereich (Flachmeer) Kontinentalränder: aktiv: Hebung passiv: Einsinken Erosion kein Schelf Sedimentation Breiter Schelf Breite Schelfbereiche passiver Kontinentalrand (Afrika) Höhenschichtmodell eines passiven Kontinentalrandes (Ostküste der USA) Aktive Kontinentalränder Aus Eisbacher, 1988 Atektonische MeeresspiegelSchwankungen eustatisch Während der Eiszeiten war der Meeresspiegel ca,130m niedriger, in dieser Zeit entstanden die Schelfbereiche Fluß-Deltas Das Mississippi-Delta Das Nildelta Aufbau eines Deltas Salzmarsch Mündungsarm Sandbank (Mündungsbarre) flache Bucht Sedimente der Deltaplattform Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Der Kontinentalhang fluviatile Sande Strandsande Schelf Flachwassersande Rutschungen Tiefsee Kontinentalfuß Tiefsee-Ebene Continental Slope (Neigung ca. 4°) Submarine Rutschungen (Slumpings) Rutschung Beispiel für ein Slumping Kelbé-Quarzit (Mauretanien) Submarine Canyons 3000m Kongomündung 10 km Seismisches Profil durch den submarinen Canyon des Kongo Submariner Fächer Schelf submariner Canyon Kontinentalhang submariner Fächer Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Trübestrom (turbidity current) Sedimente Rutschungen (durch Erdbeben) Suspensions (Trübe)- Strom Schelf Turbidit ruhiges Wasser Turbidit K.-Fuß Tiefsee-Ebene Suspensions-Ströme können überall entstehen, wo schwereres Material in Wasser eingebracht wird (Dichtestrom). Das Phänomen wurde zuerst im Genfer-See entdeckt. Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher) Phänomene am Kontinentalhang submariner Canyon Rutschungen Turbidit Olisthostrom Auslösung eines Trübestroms durch ein Erdbeben 1929 bei Neufundland Kabel bricht durch Erdbeben 59 min später bricht ein Kabel durch Trübestrom Seemeilen Geschwindigkeit des Trübestroms: 40 – 55 km/h Umgezeichnet nach Press & Siever, 1991 gradierte Schichtung (graded bedding) 3. Turbidit 2. Turbidit 1. Turbidit Profil eines typischen Turbidites Bouma-Zyklus (Arnold H. Bouma) e: tonige Sedimente (normales Sediment) d: obere Laminierung c: Strömungsrippeln b: untere Laminierung a: Gradierte Schichtung (grobes Material an der Basis, nach oben feiner werdend) proximale und distale Turbidite Proximal: Grobkörnig, Gesteinsbruchstücke Feldspäte proximal Distal: distal feinkörnig ohne Feldspat Wo und wann kommen Turbidite vor? Turbidite werden meist durch Erdbeben ausgelöst, sie entstehen deshalb meist während der Gebirgsbildung (synorogene Sedimente). Sedimente, die aus Turbiditen bestehen, werden Flysch genannt. Proximaler Flysch (Frankenwald) Aufbau eines Turbidites feinkörnig grobkörnig Flysch als „Oben-unten“-Kriterium grobkörnig, stratigraphisch unten feinkörnig, stratigraphisch oben Flysch (Altvater-Gebirge) stratigraphisch oben stratigraphisch unten Flysch-Sequenz (Altvater-Gebirge) Karpaten-Flysch (alpin) Flysch (Appalachen) Merkmale der Flysch-Sedimente Turbidit-Sedimente sind fossilarm (Schnelle Ablagerung) Die Lagerung von grobem Material an der Basis eines Turbidites auf Tonen der Normal-Sedimentation ruft typische Unterflächen-Marken hervor. Sand Schlamm Belastungsmarken Load Casts (Appalachen) Belastungsmarken (load casts) Belastungsmarken an Turbidit-Unterflächen (Altvater-Gebirge) Convolute Bedding (Flysch der Izmir-AnkaraZone, Türkei) Strömungsmarken (Groove Casts) Strömungsrichtung kaledonischer Flysch, Southern Uplands, Schottland Strömungsmarken (flute casts)