Sedimentgesteine (Bilder und Theorie ) ETHZ

• Flussmündung
• Überschwemmungsablagerung
• Verwitterung, entstehung eines Paläobodens

• Überschwemmungsebenen
• Feinkörnige Sedimente: Silt, Ton
• Rote Farbe durch Oxidation

• Macht aus Sediment ein Gestein.
• Bei klastischen Sedimenten mit mechanischer Kompaktion verbunden.

• Erzeugt durch Partikelgrösse und Partikelart
• Horizontal nach dem Superpositionsprinzip abgelagert.

Kreuzweise parallel aber nicht waagrecht verlaufende Schichtung.

Durch Dünen entstanden.

• Sandrippeln und fossile Rippeln.
• Symmetrisch (Stand -> Strömung in beide Richtungen) und
• asymmetrisch (Dünen)
• Lässt Rückschluss auf Strandmilieu zu.

Negativ Abdruck eines Korns, das in Strömung lag: durch Turbulenz und Erosion bilden sich Vertiefungen, die mit Sediment ausgefüllt werden.

Grob unten, fein oben. Oft zyklisch: Neue grobkörnige Schicht nach Flut.

• Unterwasser Bergrutsch.
• Grobe Körner zuerst abgelagert -> (Bouma-Folge eines Trubidit)
• Erste Setzung dauert einige Minuten, bis sich auch die feinsten Schlammpartikel gesetzt haben, können Jahrmillionen vergehen.

•  (NICHT tektonisch).
• Entwässerung durch Kompaktion als Sediment noch weich war (Wasser dring nach oben)

Wo häufige nass-trocken Zyklen -> terrestrische Sedimente, nicht im Meer

Wühlspuren, als Füllung präserviert, auch Laufspuren

• Wasser wird im Golf von Mexiko aufgewärmt, verdunste, Salinität steigt. Durch Erdrotation fliesst der Golfstrom Richtung NE, gibt zusätzlich Wärme an Atmosphäre ab. Kühles, dichtes Wasser kühlt ab und sinkt in die Tiefe, erzeugt Sog.
• In der Tiefe fliesst das kalte Wasser als Tiefenströmung in den Südatlantik und nimmt dabei Nährstoffe auf
• Das kalte Wasser wird vom Zirkumpolarstrom in den Indischen Ozean und den Pazifik transportiert.
• Im Pazifik steigt das Wasser wieder auf, erwärmt sich und fliesst als Oberflächenströmung Richtung Afrika zurück
• Funktioniert wegen Salinitätsunterschied von Atlantik und Pazifik

• Im Warmen Klima keine Schichtung (Stratifizerung) durch Salinitätsunterschiede. Nährstoffe und CO₂ gelangen aus der Tiefsee ins Oberflächenwasser -> hohe biogene Aktivität.
• CO₂ gelangt in Atmosphäre (Ineffiziente Biopumpe)
• In Kaltzeiten durch Stratifizierung effiziente Biopumpe und weniger CO₂ in Atmosphäre

• Geologische Evidenzen
• Grosse Vereisungen seit 2.73 Ma (Immer nur eine Hemisphäre)
• Eis- und Warmzeitzyklen getaktet durch Änderungen der Erdorbit parameter
• Eiszeiten 4-5° C kälter wegen Eis- und Landalbedo (weniger Pflanzen)
• Niedrigere CO₂; CH₄ und N₂O Konzentration in der Atmosphäre. 

• Letzte 5 Ma.
• 2-3° C Wärmer
• Vor 2.75 Ma kompletter Einbruch der biogenen Sedimentation (beginn Eiszeit)
• Bildung der 150m Sprungschicht. Würde diese Wegfallen, würden riesige Mengen CO₂ ausgasen.

Abkühlung seit 55 Ma.

Ablagerungen, aus toten Plfanzenteilen, Einzellern und Resten von Tierskeletten.

• Chemische/chemisch-biogene Sedimente liefern Informationen zum Klima und den Umweltbedingungen des Beckens, in dem die Sedimente gebildet worden sind (“intrabasinal”).
• Klastische Sedimente liefern Informationen über das anstehende Gestein und das vorherrschende Klima im Einzugsgebiets, sowie über die Art des Sedimenttransports.

Hornstein, Kieselgesteine, welche sedimentär und diagenetisch entstanden sind; sehr feinkörnig

Sedimentgestein, Evaporit, Silikate

Gibs

Mineralogie: Gibs (CaSO₄*2H₂O)

Evaporit Reihe (Usiglio)

Bildungsmilieu: Abgeschlossenes Meeresbecken

• zuunterst: Carbonate (Kalksteine und Dolomite)
• dann: Sulfate (Gips, Anhydrit)
• dann: Halogenide (Halit, Sylvin)
• zuletzt: Kali- und Magnesiumsalze (Bittersalze, Abraum- oder Edelsalze; Carnallit, Sylvinit, Kainit)

Sedimentgestein, Evaporit, Silikate

Dunkler Chert

Mineralogie: Quarz

Komponenten: Radiolarien

Nachträglich zerbrochen und mit Kalzit verfüllt (über CCD gehoben)

einzellige, marine Tiere, deren Skelett aus Kieselsäure (SiO₂); seit dem mittleren Kambrium nachweisbar, sind ein grosser Teil des marinen Zooplanktons und sind wichtig als Gesteinsbildner (typischerweise aus Tiefseegesteine)

Sediment, Karbonate

Spatkalk

Dunham: Packstone

Folk: Bio-Mikrat

Komponente: Crinoiden-Bruchstücke (Seelilie, nur die Stiele zu sehen)

Bildungsmilieu: Flachmeer

Prozess, bei dem ein Ionenaustausch stattfindet; Ca²⁺ Ionen werden mit Mg²⁺ ersetzt

Sedimente, Karbonate

Eisenoolith

Dunham: Grainstone

Folk: Oolith-Sparit

Komponenten: Ooide

Fe-Oxidation ist für die Rotfärbung verantwortlich

Bildungsmilieu: Flachwasser, wenig Strömungsenergie

Sedimente, Evaporite, Silikate

Chert (Silex)

Mineralogie: Quarz

Solexknollen (rot) in Mudstone, diagenetisch im Kalk gebildet (Ersatz von Kalk durch SiO₂)

Sedimente, Karbonate

Kreidekalk

Dunham: Mudstone

Folk: Mikrat

Komponenten: Kalkiges Nanoplankton (ca. 10 µm)

Bildungsmilieu: Meer (über CCD)

Sedimente, Evaporite, Sedimente

Dunkler Chert

 Mineralogie: Quarz

Komponenten: Radiolarien

Nachträglich zerbrochen und mit Kalzit verfüllt (über CCD gehoben)

Sedimente, Klastische Sedimente

Kalkkonglomerat

Gefüge: Korngestützt

Komponenten: gerundete Kalkklasten

Matrix: Mikrat

Schlecht sortiert, chemisch und mechanisch unreif

Bildungsmilieu: Fluss

Sedimente, Klastische Sedimente

Roter Quarzsandstein

Komponenten: Gut gerundet Quarzkörner (<2mm)

Chemisch und mechanisch sehr reif, Rotfärbung durch wenig Hämatit

Bildungsmilieu: Strand, Flachmeer

Sedimente, Karbonate

Oolith

Dunham: Grainstone

Folk: Oolith-Sparit

Komponenten: Ooide

Bildungsmilieu: Flachwasser (Bahamas)

Sedimente, Karbonate

Korallenkalk

Dunhams: Boundstone

Folk: Bio-Sparit

Matrix: Roter Mikrat

Bildungsmilieu: Korallenriff

Sediment, Karbonate

Dunham: Mudstone

Folk: Dolomit-Mikrat

Sekundäre Dolomitisierung

Bildungsmilieu: Marin, über CCD

Sedimente, Karbonate

Dolomit

Dunham: Mudstone

Folk: Dol-Mikrit

Dolomitiererter Kalk

Sedimente, Klastische Sedimente

Arkose

Komponenten: Gerundete Quarzkörner, Verwitterte Feldspat (grünlich und rötliche Komponenten)

Chemisch unreif, mechanisch reif

Bildungsmilieu: Delta, Wüste

Sedimente, Karbonate

Mikritischer Kalk

Dunham: Mudstone

Folk: Mirkit

Komponenten: kalkiges Nanoplankton (ca.10 µm)

Stylolithen sichtbar =Drucksuturen, oft in Karbonaten durch Drucklösung feinlineare entstandene Strukturen

Bildungsmilieu: Meer (über CCD)