Allgemeine Geologie

Teil 17E. Wallbrecher

SS 2005 Mo, Di, Mi, 8.15 9.00

Entstehung von Festgesteinen

Diagenese

nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbcher)

Umwandlung: Lockergestein zu Festgestein

Ton (Schlamm)Ton (Schlamm) TonsteinTonstein

SandSand SandsteinSandstein

KalkschlammKalkschlamm KalksteinKalkstein

Stofftransport im Sediment:Stofftransport im Sediment:

Porositt = Porenvolumen / GesamtvolumenPorositt = Porenvolumen / Gesamtvolumen

Diagenese

1.) Verfestigung durch Porenzement: 1.) Verfestigung durch Porenzement:

SandsteinSandstein KieselsureKieselsure

KarbonatKarbonat

TonTon

EisenverbindungenEisenverbindungen

2.) Kompaktion2.) Kompaktion

TonTon EntwsserungEntwsserung

Kompaktions-kurve

nach Bahlburg & Breitkreuz (2003)

Verfestigung durch Porenzement

PorenraumPorositt: e = Porenvolumen / GesamtvolumenPorositt: e = Porenvolumen / Gesamtvolumen

g

p

VV

=

relativer Porenraum: Porenvolumen/Volumen der festen Anteilerelativer Porenraum: Porenvolumen/Volumen der festen Anteile

f

p

VV

E = gfp VVV =+

Nutzporositt

Nutzporositt: Raum, der durch Trnkungmit einer Flssigkeit gefllt werden kann.Nutzporositt: Raum, der durch Trnkungmit einer Flssigkeit gefllt werden kann.

Die Porositt ist abhngig von der Sortierung nach KorngreDie Porositt ist abhngig von der Sortierung nach Korngre

Abhngigkeit von Korngre und

Sortierung

0.10 0.14 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34

47

45

43

41

39

37

35

33

31

29

Korndurchmesser [mm]

Poro

sit

t [%

]

S0 = 1.06

S0 = 1.13

S0 = 1.28

S0 = 1.62

S0 = 2.09

0.10 0.14 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34

47

45

43

41

39

37

35

33

31

29

Korndurchmesser [mm]

Poro

sit

t [%

]

S0 = 1.06

S0 = 1.13

S0 = 1.28

S0 = 1.62

S0 = 2.09

max. Sortierung = 1

nderung des Porenraumes durch Auflast

starke nderung bei Tonenstarke nderung bei Tonen

geringe nderung bei Sandgeringe nderung bei Sand

Adsorption von Ionen

100

90

80

70

60

5040 30 20 10

10

20

30

40

50

Na+K

Mg Ca

100

90

80

70

60

5040 30 20 10

10

20

30

40

50

Na+K

Mg Ca

quivalentprozenteder Kationen inPorenlsungenaus 406 Bohrungen

quivalentprozenteder Kationen inPorenlsungenaus 406 Bohrungen

Stratigraphie

Relative Altersbeziehungen

StratigraphieStratigraphie

LithostratigraphieLithostratigraphie

BiostratigraphieBiostratigraphie

mit Leitfossilienmit Leitfossilien

Nikolaus Steno (1638 1687)Nikolaus Steno (1638 1687)

erste tektonische Profilserieerste tektonische Profilserie

Stratigraphie, Leitfossilien,Sedimentation, TektonikStratigraphie, Leitfossilien,Sedimentation, Tektonik

Entstehung der toskanischen Landschaft (N. Steno)

1) Ablagerung lterer Sedimente (aus dem Urmeer der Genesis)

2) Trockenlegung, Bildung von Hohlrumen

3) Einbruch

4) Ablagerung jngerer Sedimente mit Fossilien (Sintflut)

5) erneute Hohlraumbildung

6) erneuter Einbruch der jngeren Schichten

Sedimentationslcken (Diskordanzen)

Sedimentation Hebung Abtragung erneute Sedi-mentation

Erosionsdiskordanz:Erosionsdiskordanz:

Diskordanzen (Fortsetzung)

WinkeldiskordanzWinkeldiskordanz

Sedimentation Gebirgsbildung,Abtragung

Einebnung Absenkung,Sedimentation

zeitliche Abfolge

1. Sedimentation1. Sedimentation

2. Faltung2. Faltung

3. Intrusion3. Intrusion

4. Abschiebung4. Abschiebung

Transgression des Torridon-Sandsteins auf Lewisian Gneis

Transgression

Lewisian-Gneiss

Torridon-Sandstein

SequenzstratigraphieSequenz : unten und oben von Diskordanzenbegrenzter SedimentkrperSequenz : unten und oben von Diskordanzenbegrenzter Sedimentkrper

Seismische Muster von Schttungskrpern

Turbidit-AblagerungTurbidit-Ablagerung

submariner Schwemmfchersubmariner Schwemmfcher

SchelfsedimenteSchelfsedimente

Flachwasser-AblagerungenFlachwasser-Ablagerungen

terrestrische undDelta-Ablagerungenterrestrische undDelta-Ablagerungen

MassenbewegungenMassenbewegungen

Entstehung von Massenbewegungen

natrlicher Bschungswinkel

Wasser im Porenraum

dnner Wasserfilm im Porenraumhlt die Partikel durch die Ober-flchenspannung zusammen.

dnner Wasserfilm im Porenraumhlt die Partikel durch die Ober-flchenspannung zusammen.

alle Partikel sind durch Wasser getrennt. Das Material fliet.alle Partikel sind durch Wasser getrennt. Das Material fliet.

Erdrutsch, durch Erdbeben

Schden durch Erdrutsche

verschiedene Massenbewegungen

Bergsturz Bergrutsch Steinlawine

Talform vor dem GletscherTalform vor dem GletscherGletscher formt ein U-TalGletscher formt ein U-TalU-Tal nach Abschmelzen des GletschersU-Tal nach Abschmelzen des Gletschers

Entstehung von Bergrutschen

Abrutschen an den bersteilen Hngendes U-Tales

Abrutschen an den bersteilen Hngendes U-Tales

Der Bergsturz von Kfels

Maurach-RiegelMaurach-RiegelSee-SedimenteSee-Sedimente

Bodenkriechen

1 10 cm/Jahr

Bodenflieen

mehrerekm/Stundemehrerekm/Stunde

Solifluktion (in Permafrost- Gebieten)

Rutschungen

Eine Rutschung ist ein langsamesGleitenEine Rutschung ist ein langsamesGleiten

Katastrophe von Vajont (1963)

Allgemeine GeologieEntstehung von FestgesteinenDiageneseUmwandlung: Lockergestein zu FestgesteinDiageneseKompaktions-kurveVerfestigung durch Porenzement PorenraumNutzporosittAbhngigkeit von Korngre und Sortierungnderung des Porenraumes durch AuflastAdsorption von IonenStratigraphieRelative AltersbeziehungenNikolaus Steno (1638 1687)Entstehung der toskanischen Landschaft (N. Steno) Sedimentationslcken (Diskordanzen)Diskordanzen (Fortsetzung)zeitliche AbfolgeSequenzstratigraphieSeismische Muster von SchttungskrpernMassenbewegungenEntstehung von Massenbewegungennatrlicher BschungswinkelWasser im PorenraumErdrutsch, durch ErdbebenSchden durch Erdrutscheverschiedene MassenbewegungenEntstehung von BergrutschenDer Bergsturz von KfelsBodenkriechenBodenflieenSolifluktion (in Permafrost- Gebieten)RutschungenKatastrophe von Vajont (1963)