terrestrischer transport und ablagerung · 5 sandkorngröße (mm) 0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2 300 200...

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Terrestrischer Transport und Ablagerung- Einzelkorn-Erosion und Transport- Konzept: Einzelkorn - Massentransport- Terrestrische Sedimenttypen und Ablagerungssysteme- Alluviale Schuttfächer- Abflußlose Becken- Fluviatile Systeme- Seen und lakustrine Deltas- Äolische Systeme- Glaziale und periglaziale Systeme

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Prothero & Schwab 1996

LösungsfrachtSuspensionsfracht

Bodenfracht

Erosion und Sedimenttransport

3

3 2

Fest- und Lösungsfracht in Abhängigkeit vom Klima

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0% Sedimentfracht 100%

Einzelkorn-transport

Massenkorn-transport

ca. 40% ca. 80%

Übergang / Transition

Sandkorngröße (mm)

0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2

300

200

100

80

60

40

20

sehr fein fein mittel grob sehr grob

alle Sandkörner in Suspension

Großrippeln

Rippeln

keine Sedimentbewegung

Sedimenttransport

Konzept: hohe Sedimentfracht verändertdie Eigenschaften des Stromes (Dichte, Viskosität)

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Sandkorngröße (mm)

0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2

300

200

100

80

60

40

20

sehr fein fein mittel grob sehr grob

alle Sandkörner in Suspension

Großrippeln

Rippeln

keine Sedimentbewegung

2D

3D

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Sandkorngröße (mm)

0,0625 0,125 0,25 0,5 1 2

300

200

100

80

60

40

20

sehr fein fein mittel grob sehr grob

alle Sandkörner in Suspension

Großrippeln

Rippeln

keine Sedimentbewegung

2D

3D

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0% Sedimentfracht 100%

Einzelkorn-transport

Massenkorn-transport

ca. 40% ca. 80%

Übergang / Transition

Turbulenz nach oben gerichteter Porenstrom:

Wasser, Luft

Körnerkollision fliessfähige Matrix Rotationen Gleitflächen freier Fall Gleitfläche

Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen

Turbiditstrom verflüssigterSedimentstrom

Körnerstrom Trümmerstrom Bergsturz Bergrutsch Steinschlag Rutschung

M e c h a n i s m u s

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Postglazialer Bergrutsch in Nordisland

Intakte Gleitschollen

Rutschung mit stark desintegriertem Material

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Hangrutsch am Westrand des Yellowstone Nationalparks: Typische Folge: vorübergehender (ephemerer) natürlicher Stausee

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Turbulenz nach oben gerichteter Porenstrom:

Wasser, Luft

Körnerkollision fliessfähige Matrix Rotationen Gleitflächen freier Fall Gleitfläche

Gravitative Sedimentströme und andere Massenverlagerungen

Turbiditstrom verflüssigterSedimentstrom

Körnerstrom Trümmerstrom Bergsturz Bergrutsch Steinschlag Rutschung

M e c h a n i s m u s

Prothero & Schwab 1996

Monotone Abfolge tiefmariner distaler Turbidite

Terrestrische Debris flow-Ablagerung

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Sedimentäre Systeme:

• terrestrisch:• Schuttkegel und Alluviale Schuttfächer• Flüße und Deltas• Seen• äolische Systeme• glaziale Systeme

• marin:• küstennah• Schelf• Kontinentalhang• Tiefsee

Sedimenttypen:• siliziklastische Ablagerungen:

Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate)(Ton, Schluff, Sand, Konglomerat)

• Karbonate (chemisch-biogen)• biogene Ablagerungen (Torf > Kohle)• Evaporite• vulkanogene Klastite

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Sedimentäre Systeme:

• terrestrisch:• Schuttkegelund Alluviale Schuttfächer

• Flüße und Deltas• Seen• äolische Systeme• glaziale Systeme

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Sedimenttypen:• siliziklastische Ablagerungen:

Qz, Fsp, Glimmer (andere Silikate)(Ton, Schluff, Sand, Konglomerat)

• Karbonate (chemisch-biogen)• biogene Ablagerungen (Torf > Kohle)• Evaporite• vulkanogene Klastite

Korngrößenvon

Karbonaten

0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 mm

Schluff

GrobFeinSchweb

Pelit Psammit

GrobFeinSan

Psephit

GrobFeinKies Block

Ton

Feinton Grobton(Schluff)

SiltSand

MittelsandFeinsand Grobsand

GrandFeinkies Grobkies

MittelkiesKies Blockwerk

Ton Schluff Sand Kies Steine

0,0002 0,002 0,02 0,063 0,2 20 20063 mm0,63 2,0 6,3

Clay Silt Sand Gravel

Mikrit Lu-tit

Siltit Arenit Rudit

10 9 8 7 6 5 3 2 1 04 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8φ -Gradφ -Grad= -log d2

Korngrößenklassifikation

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Schuttstromablagerungen in Nordchile

Alluviale Schuttfächer:i.W. von Schuttstrom- oderSchichtflut-Ablagerungenaufgebaut

Death Valley, CA

Bajada: verschmolzene alluviale Fans

Playa: ephemerer See in (semi-)aridem Klima

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Erläuterung s.vorige Folie

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Aufbau und Geometrie einesAlluvialen Schuttfächers

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a b c

Ufersandbank

Ufersandbank

GleithangPrall-hang

tiefsteAusspülung

tiefsteAusspülung

überspülteSandbank

Insel

tiefsteAusspülung

tiefsteAusspülung

Stromstrich

SandbankSandbank

Flußsysteme: verflochten (braided), mäandrierend, anastomisierend

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Bramaputra-NASA

Fluviatile Konglomerate,Bildbreite 2m (Uni Innsbruck)

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Braided river System beiHochwasser (Island)

Braided River System bei Niedrigwasser(Quebr. del Toro, Argentinien)

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Elemente einesmäandrierendenFlußes

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Oberflächenströmung

DeltaSeebeckenSeehangUferbank

Zwischenströmung

Laminierter Schlick undturbiditischer Sand der Beckenebene

Sand undSchlick im Delta

LaminierterSchlick

HomogenerSchlick Sprungschicht

abregnendes Sediment

Unterströmung

Süßwasserseen sind Dichte-geschichtetIn gemäßigten Breiten weist das Hypoliminionmit 4°C die größte Dichte auf(4°C = Dichte-Maximum von Süßwasser) und ist i. d. R. O2-arm

Umwälzung nur bei Frühlings- oder Herbststürmen möglich, vorausgesetzt, die gesamte Wassersäule hat 4°C.

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Oberflächenströmung

DeltaSeebeckenSeehangUferbank

Zwischenströmung

Laminierter Schlick undturbiditischer Sand der Beckenebene

Sand undSchlick im Delta

LaminierterSchlick

HomogenerSchlick Sprungschicht

abregnendes Sediment

Unterströmung

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Sandsturm aus der Sahara

Jährlich gelangen 25 – 37 Mio t Saharastaub in die Karibik!

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Äolische Systeme:Erosion

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Äolische Systeme:Ablagerung

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Sedimentäre Prozesse unter und vor dem Inlandeis

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Till auf paläogenem Basalt, Isle of Skye

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Periglazial und Permafrost

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Glaziofluviatil

Kverkfjoll, Island

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Streifenmuster durch Solifluktion, Island

Hammer im gelben Kreis als Maßstab

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Glaziomarine/-lakustrine Prozesse und Produkte

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Glaziomarine Systeme

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Von Eisbergen “durchpflügter “arktischer Schelf

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Dropstones