sedimente

• Geologie sedimentärer Ablagerungen und Prozesse

• Rezent und fossil, in der Lithosphäre, Hydrosphäre und der Atmosphäre

• Auf Skalen von Partikeln bis ganzen Becken: Makro- und Mikrosedimentologie (Petrologie)

• Stellung in den Geowissenschaften zwischen Physik, Chemie und Biologie

• Vulkanoklastika (Tuffe, Ignimbrite)

• Klastische i.e.S. (Tonsteine, Schluffsteine, Sandsteine, Konglomerate)

• Karbonate (Kalksteine, Mergel)

• Karbonate (Kalksteine, Mergel)

• Kaustobiolithe (Torf, Braunkohle, Steinkohle)

• Evaporite (Stein- und Kalisalze, Gipse)

• Andere Sedimente (Fe-Karbonate, Phosphate, Diatomite…)

• Mineralkörner (Quarz, Glimmer, Feldspäte, Kalzit)

• Gesteinsfragmente (Kalkstein, Tonstein, Magmatite, Metamorphite, Kieselgestein)

• Biogenes Material (Schalen, Skelette, Algen, Pflanzenreste, Knochen)

• Chemische Ausfällung (Karbonate, Chloride, Sulphate, Silikate)

• Mineralkörner (Quarz, Glimmer, Feldspäte, Kalzit)

• Gesteinsfragmente (Kalkstein, Tonstein, Magmatite, Metamorphite, Kieselgestein)

  
  

• Mineralkörner (Quarz, Glimmer, Feldspäte, Kalzit)

• Gesteinsfragmente (Kalkstein, Tonstein, Magmatite, Metamorphite, Kieselgestein)

• Biogenes Material (Schalen, Skelette, Algen, Pflanzenreste, Knochen)

• Gesteinsfragmente (Kalkstein, Tonstein, Magmatite, Metamorphite, Kieselgestein)

• Biogenes Material (Schalen, Skelette, Algen, Pflanzenreste, Knochen)

• Chemische Ausfällung (Karbonate, Chloride, Sulphate, Silikate)

• Biogenes Material (Schalen, Skelette, Algen, Pflanzenreste, Knochen)

• Chemische Ausfällung (Karbonate, Chloride, Sulphate, Silikate)

• Biogenes Material (Schalen, Skelette, Algen, Pflanzenreste, Knochen)

• Chemische Ausfällung (Karbonate, Chloride, Sulphate, Silikate)

Konglomerat mit gut gerundeten Geröllen

Brekzie mit nicht-gerundeten Geröllen

Komponentengestütztes Konglomerat (Orthokonglomerat): Alle Gerölle sind miteinander im Kontakt.

Dieses Beispiel ist monomikt, d.h. alle Klasten haben die gleiche Lithologie

Polymiktes Konglomerat: Viele Klasten haben unterschiedliche gleiche Lithologie

Alle Klasten haben die gleiche Lithologie

Viele Klasten haben unterschiedliche Lithologie

Matrixgestütztes polymiktes Konglomerat (Parakonglomerat): Alle Gerölle ‚schwimmen‘ in einer Matrix aus Sand und Schluff

Intraformationelles Konglomerat: Klasten bestehen aus lithifizierten Komponenten derselben Formation.

Komponentengestütztes, polymiktes Konglomerat in Dachziegellagerung:

Fließrichtung ca. nach rechts unten

sehr stabil und daher häufig; Quelle: v.a. Granite, auch Gneise

Instabil, nur häufig bei geringer Verwitterung; Quelle: Granite, Gabbros, Andesite

sehr stabil und daher häufig, Hellglimmer (Muskovit), Dunkelglimmer (Biotit); Quelle: Granite, intermediäre Plutonite und Metamorphite

Dichte > Quarz (2.65 g/cm-3), selten; z.B. Zirkon, Turmalin, Rutil, Apatit, Epidot, Granat, Staurolith

Magmatite, Plutonite, Metamorphite, Sedimente

karbonatisch (Schalen), phosphatisch (Knochen/Zähne), organisch (Pflanzendetritus)

z.B. Glauconit (Meer), Coelestin (Wüste), Baryt (Wüste)

Tonminerale (Stubensandstein)

SiO2 (Kieselsandstein), CaCO3 (Kalksandstein)

• Weisser Küstensand (Kalifornien) Saure, quarzreiche Ausgangsgesteine (z.B. Granit)

• Schwarzer Küstensand (Teneriffa) Basische, quarzarme, Magnetit-reiche, Ausgangsgesteine (z.B. Basalt)

Mehrfach umgelagertes (aufgearbeitetes) Konglomerat:

gut gerundeter Konglomerat-Klast in einem jüngeren, schlecht gerundeten Konglomerat

• trigonaler CaCO3

• Dichte 2.7-2.9 g/cm3

• Unterschied zu Quarz: Mohs‘sche Härte 3 (7)

• säurelöslich, biogener Kalzit kann Mg (auch Sr) enthalten

• (LOW) <4% Mg (z.B. Brachiopoden, Coccolithen)

• (HIGH) 11-16% Mg (z.B. Echinodermaten)

• orthorhombischer CaCO3

• Dichte 2.95 g/cm3

• Mohs‘sche Härte 3.5-4

• häufig biogen (z.B. Ammoniten, Muscheln)

• diagenetisch instabil (rekristallisiert zu Kalzit)

• CaMg(CO3)2

• ähnlich Kalzit und Aragonit

• schwer säurelöslich

• bildet sich diagenetisch

Kalkstein mit Schalenresten in feinkörmiger Matrix (wackestone)

• Phanerozoikum

• nur Kalzit (Austern, Rudisten)

• nur Aragonit oder Kalzit-Aragonit-Lagen (Ostracum, Hypostracum)

• Phanerozoikum

• Kalzit und Aragonit

• Paläo- und Mesozoikum

• Schale Aragonit

• Aptychen Kalzit

• Belemniten: Mesozoikum; Rostrum Kalzit

• meist Paläo- und Mesozoikum

• low Mg-Kalzit

• häufig Kalzit (Trilobiten, Seepocken)

• Phanerozoikum

• sparitischer low Mg-Kalzit

• seit Perm

• meist low Mg-Kalzit

• Phanerozoikum

• meist Kalzit

• auch Aragonit im Känozoikum

• Phanerozoikum

• Aragonit und/oder high Mg-Kalzit

• Phanerozoikum

• Kalzit

• seit Mesoproterozoikum

• Aragonit und high Mg-Kalzit

• seit Mesoproterozoikum

• nur Aragonit

• seit Mesozoikum

• low Mg-Kalzit

• Kalkalgen bauen ihr Endoskelett aus Mg-Kalzit auf.

• Diese einzelligen Algen leben planktonisch im Meer.

• Schreibkreide (chalk) besteht hauptsächlich aus den Schalenfragmenten von Coccolithen.

• seit Archaikum

• Kalzit

• Stromatolithe, Thrombolithe, Oncoide

Hügel von Cyanobakterien bilden Stromatolithen: Bioherme aus Kalziumkarbonat

Erhebung auf dem Meeresboden, die durch koloniebildende Organismen wie Schwämme, Mikroben, Korallen erzeugt wird; auch als biogenes Riff bezeichnet

Stromatolithen

• akkretionäre, sedimentäre Strukturen

• Kalkig, makroskopisch dünn laminiert

• von matten-bildende Gesellschaften schleimsekretierender Mikroorganismen produziert; (hpts. phototrophe Procaryoten, z.B. Cyanobakterien)

Thrombolithe:

• auch diese werden von Cyanobakterien gebildet

• hier fossile Formen aus dem Frühpaläozoikum

• im Unterschied zu Stromatolithen keine Lamination

Oncoide:

• irregulär-konzentrische karbonatische Strukturen mm bis cm-groß

• Auch von Cyanobakterien gebildet.

Ooide (Rogenstein):

• abiotische irregulär-konzentrische aragonitische Strukturen (max 2 mm).

• Pisolithe (Erbsenstein): wie Ooide, nur größer (> 2 mm).

• Strahlentierchen bauen ihr Endoskelett aus Opal A (SiO2), seltener aus Coelestin (SrCO3) auf.

• Diese Einzeller leben planktonisch im Meer.

• Radiolarite sind Tiefseesedimente (Radiolarienschlamm),

  abgelagert unterhalb der Kalkkompensiationsgrenze (CCD)

• Kieselalgen bauen ebenfalls ihr Endoskelett aus Opal A (SiO2) auf.

• Diese einzelligen Algen leben planktonisch im Meer und im Süßwasser.

• Diatomit (Kieselgur) hat eine sehr hohe Porosität (Zunge klebt).

• Dies nutzte Alfred Nobel 1866 um Nitroglyzerin zu transportieren.

Marine und kontinentaler Halite unterscheiden sich chemisch

• Verschwindend geringer Nitrat-Gehalt (rot)

-> Wird im Ozean durch Biosphäre verstoffwechselt

• Erhöhter Nitrat-Gehalt (Salpeter!) (alle anderen Farben)

-> Hyperaride Wüsten sind abiotisch

Knolle feinkörniger

pedogener Gips

(Alabaster)

Große Gipskristalle (Selenit) bilden sich unter

Wasserbedeckung bei der Evaporation von Meerwasser

unter Beteiligung schwefel-oxidierender Bakterien

16m Sediment

Rhytmische Ablagerung (BIFs) mit alternierenden Fe- und Si-reichen Schichten

Gebänderte Eisenerze

Inkohlung: diagenetische Zunahme des Kohlenstoffgehalts (Brennwert) durch Entweichung flüchtiger Bestandteile (Wasser, OH-)

Verkohlung: Zunahme des Kohlenstoffgehalts und Entweichung flüchtiger Bestandteile durch unvollständige Oxidation

(Schwelbrand) → Holzkohle (Fusit)

• Xylit: Organik von höheren Pflanzen, (Holz) dominiert

• Lignit: Organik von Algen dominiert

Links: Lapilituff

Rechts: Agglomerat