Sedimente - ETHZ Erdw. Basisjahr 2015/2016
Alles rund um die Gesteinsbestimmung für die Basisprüfung der ETHZ im Herbst 2016. Schwerpunkt: Sedimente!
Alles rund um die Gesteinsbestimmung für die Basisprüfung der ETHZ im Herbst 2016. Schwerpunkt: Sedimente!
Sedimentgesteine:
Sedimentgesteine in zwei große Gruppen eingeteilt. Nenne Sie.
- klastische Sedimente
- Biogene-chemische Sedimente
klastische Sedimente:
Beschreibe das Vorgehen bei der Gesteinsbestimmung klastischer Sedimente.
- Mineralogie bestimmen
- Konrgrösse bestimmen
- Grundmasse bestimmen
- Textur
- Zusammensetzung
- Sedimentstruktur
- Nomenklatur (die Komponente, die am meisten drin ist, gibt den Namen, z.B. Sandstein)
klastische Sedimente:
Was sind wichtige Punkte bei der Bestimmung der Mineralogie in klastischen Sedimenten?
- Quarz: an der Erdoberfläche stabilstes Mineral (Rückschluss auf Transport)
- Feldspat: chemische Verwitterung während Transport möglich
- andere: Glimmer, Schwerminerale, lithische Fragmente,...
- Die Mineralogie bestimmt die chemische Reife
klastische Sedimente:
Verschiedene Korngrössen werden bei den klastischen Sedimenten unterschieden. Nenne sie und ihre ungefähren Durchmesser.
- Ton (<2µm, clay, Körner nicht erkennbar)
- Silt (2-62µm, Körner mit Lupe erkennbar)
- Sand (0.063-2mm; Körnern von Auge erkennbar)
- Kies (2-63mm)
- Stein (63-200mm)
- Block (>200mm)
Die Korngrössen bestimmen die mechanische Reife!
klastische Sedimente:
Zwei Arten von Grundmassen unterscheidet man. Welche? Was ist der unterschied?
- Matrix (primär und sedimentär): wird gleichzeitig mit den Komponenten abgelagert.
- Zement (sekundär und diagenetisch): entsteht also erst nach der Ablagerung und Komponenten, meist Quarz und Calcit). Häufig auch Bindemittel genannt.
klastische Sedimente:
Welche Punkte müssen bei der Textur beschrieben werden?
- Form der Klasten (Rundung; Spherizität/Kugeligkeit -> isometrisch, länglich, stängelig, plattig, tafelig)
- Sortierungsgrad (schlecht: Gletscher; moderat: Fluss- und Strand; gut: Wind) -> mechanische Reife
- Grundmasse:Klasten-Verhältnis (Klastengestützt: Klasten berühren einander; Matrix-gestützt: Klasten von Matrix umgeben; nicht möglich: Zement-gestützt -> braucht Brüche)
- Reife: reif = viel Quarz, gut gerundet, gut sortiert; unreif = viele Feldspäte/Glimmer/Olivine sowie Gesteinsbröckchen; schlecht gerundet, schlecht sortiert
klastische Sedimente:
Bei der Zusammensetzung der Klasten unterscheidet man welche Arten und wie heissen sie?
- monomikt (eine Klaste)
- oligomikt (2-3 Klasten)
- polymikt (viele Klasten -> Brekzie oder Konglomerate)
klastische Sedimente:
Eine vielzahl von Sedimentstrukturen kann man unterscheiden. Nenne so viele wie möglich.
- Stratigraphische Schichtung
- Lamination (sehr feine Schichtung)
- Kreuzschichtung (unterschiedlich geneigte Materialgrenzen; evtl. durch verschiedene Ströumungsrichtungen)
- Rippeln (Wellen symetrisch; Strömung asymetrisch)
- gradierte Schichtung (gradueller Korngrössenwechsel -> schwach / starke Strömungsenergie)
- gestörte Schichtung (Instabilität im Lockersediment oder Seismo-Tektonik)
- Bioturbation (zerstörte vorherige Struktur)
Man muss immer interpretieren, was die Strukturen und alle anderen Punkte auf das Ablagerungsmilieu schliessen lassen und über den Transportweg.
klastische Sedimente:
Sandsteine kann man weiter grob nach ihrer reife und ihrem Ablagerungsort einteilen. Nenne die 4 verschiedenen Begriffe, Ablagerungsmilieus und Erkennungsmerkmale.
- Arkose: enstanden durch eher physiklaische Verwitterung von granitischem oder metamorphen Gesteinen (reich an Feldspat) –> Schwemmfächer
- Litharenite: Feldpat, Quarzsand, Gesteinsbruchstücke (meistens Schieferton) –> Delta
- Quarzarenit: sehr reif! Gut gerundet und sortiert, chemisch reif (ausschließlich Quarz). Entstanden durch intensive Verwitterung –> Strand
- Grauwacke: sehr heterogenes Gemisch in feinkörniger Tonmatrix, die bei der Versenkung entstand und Chlorit enthält (reichlich Tonmatrix) –> Tiefseefächer
klastische Sedimente:
Für die Interpretation der klastischen Gesteine ist vor allem das Erkennen des Ablagerungsmilieu entscheidend.
Wo kommen welche Seidmente vor? und Warum?
–> Bild
klastische Sedimente:
Was ist ein Turbidit, wie erkennt man es?
Ein klastisches Sediment, dass durch einen Trübestrom am proximalen Riffabhang abgelagert wurde. Das Sediment weist eine gradierte Schichtung von gross schwer zu klein und leicht. Diese Ablagerungsreihenfolge nennt man eine Boumaseqzenz. Es können mehrere Turbidite übereinander abgelagert werden.
Biochemische Sedimente:
Kalksteine als Biogene Sedimente werden nach Dunham klassiert (haben aber immer auch einen Spezialnamen). Beschriebe die Klassifikation. Nenne typische Entstehungsorte der Klassen.
- Mudstone (praktisch weiß) / Wackstone –> Lagune
- Packstone –> flaches Riff
- Grainstone –> Front des Riffs
Biochemische Sedimente:
Was ist ein Oolit?
Kalkstein der Ooide enthält –> kleine runde Kugeln, die durch Gezeitenströmungen entstanden sind. Bestehen aus Kernen ummantelt von Aragonit). Oolithe werden im Gezeitenkanal gebildet.
Biochemische Seidmente:
Was ist Dolomit? Wie entsteht er?
Dolomit entsteht nach der Versenkung von Kalkstein.
Biochemische Sedimente:
Was sind Biogene Schlämme? Wie entstehen sie?
Biogene Schlämme sind schalenhaltige, einzellige planktische Organismen. Dazu gehören die Coccolithen, Foraminiferen, Diatomeen und Radiolarien (-> Bild)
Quarz-Schlämme (Diatomeen, Radiolarien) werden wie folgt gebildet: 1. Akkumulation von Silica-ausscheidenden Organismen 2. gelöstes Silica ersetzt das Karbonat im Kalk über chemische Reaktion
chemische Sedimente:
Definiere chemische Sedimente. Wie funktioniert die Evaporitation? Wo entstehen diese Sedimente?
Chemische Sedimente entstehen durch Ausfällung aus wässriger Lösung ohne massgebliche Beteiligung von Organismen.
Evaporite werden durch inorganische chemische Ausfällung aus einer Lösung gebildet. Die Ausfällung kann mit der Lösungssättigung begründet werden. Wenn eine Lösung an einem Salz übersättigt ist, fällt dieses aus. Die Ausfällung hat eine bestimmte Reihenfolge: Calcit (CaCO3) -> Dolomit -> Gips (CaSO4 * H2O) -> Anhydrit -> Halit (NaCl) -> Bittersalze
Entstehungsort: flache Meere und Seebecken mit aridem Klima und wenig Zustrom an Frischwasser.
Biogene und chemisches Sedimente:
Nenne wichtige Sedimentgesteine, ihre Eigenschaften und Erkennungsmerkmale.
- Kalk: Ooide, Mikritbiogen (Kalkalgen) Mikritchemisch (Seekreide), Erkennung: Salzsäure, gut ritzbar
- Dolomit CaMg(CO3)2: Erkennung: Salzsäure braust nur hörbar, pulver sichtbar
- Silex, Hornstein: Radiolarit (rötlich), Diatomit; Erkennung: nicht ritzbar, keine Reaktion mit Salzsäure
- Gips: leicht ritzbar, faseri
- Anhydrit CaSO4
- Kohle: schwarz, z.T. glänzend
- Phosporit: oft zusammen mit Kalk, dunkle Flecken im Kalk
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Flashcards
Sedimentgesteine:
Sedimentgesteine in zwei große Gruppen eingeteilt. Nenne Sie.
- klastische Sedimente
- Biogene-chemische Sedimente
klastische Sedimente:
Beschreibe das Vorgehen bei der Gesteinsbestimmung klastischer Sedimente.
- Mineralogie bestimmen
- Konrgrösse bestimmen
- Grundmasse bestimmen
- Textur
- Zusammensetzung
- Sedimentstruktur
- Nomenklatur (die Komponente, die am meisten drin ist, gibt den Namen, z.B. Sandstein)
klastische Sedimente:
Was sind wichtige Punkte bei der Bestimmung der Mineralogie in klastischen Sedimenten?
- Quarz: an der Erdoberfläche stabilstes Mineral (Rückschluss auf Transport)
- Feldspat: chemische Verwitterung während Transport möglich
- andere: Glimmer, Schwerminerale, lithische Fragmente,...
- Die Mineralogie bestimmt die chemische Reife
klastische Sedimente:
Verschiedene Korngrössen werden bei den klastischen Sedimenten unterschieden. Nenne sie und ihre ungefähren Durchmesser.
- Ton (<2µm, clay, Körner nicht erkennbar)
- Silt (2-62µm, Körner mit Lupe erkennbar)
- Sand (0.063-2mm; Körnern von Auge erkennbar)
- Kies (2-63mm)
- Stein (63-200mm)
- Block (>200mm)
Die Korngrössen bestimmen die mechanische Reife!
klastische Sedimente:
Zwei Arten von Grundmassen unterscheidet man. Welche? Was ist der unterschied?
- Matrix (primär und sedimentär): wird gleichzeitig mit den Komponenten abgelagert.
- Zement (sekundär und diagenetisch): entsteht also erst nach der Ablagerung und Komponenten, meist Quarz und Calcit). Häufig auch Bindemittel genannt.
klastische Sedimente:
Welche Punkte müssen bei der Textur beschrieben werden?
- Form der Klasten (Rundung; Spherizität/Kugeligkeit -> isometrisch, länglich, stängelig, plattig, tafelig)
- Sortierungsgrad (schlecht: Gletscher; moderat: Fluss- und Strand; gut: Wind) -> mechanische Reife
- Grundmasse:Klasten-Verhältnis (Klastengestützt: Klasten berühren einander; Matrix-gestützt: Klasten von Matrix umgeben; nicht möglich: Zement-gestützt -> braucht Brüche)
- Reife: reif = viel Quarz, gut gerundet, gut sortiert; unreif = viele Feldspäte/Glimmer/Olivine sowie Gesteinsbröckchen; schlecht gerundet, schlecht sortiert
klastische Sedimente:
Bei der Zusammensetzung der Klasten unterscheidet man welche Arten und wie heissen sie?
- monomikt (eine Klaste)
- oligomikt (2-3 Klasten)
- polymikt (viele Klasten -> Brekzie oder Konglomerate)
klastische Sedimente:
Eine vielzahl von Sedimentstrukturen kann man unterscheiden. Nenne so viele wie möglich.
- Stratigraphische Schichtung
- Lamination (sehr feine Schichtung)
- Kreuzschichtung (unterschiedlich geneigte Materialgrenzen; evtl. durch verschiedene Ströumungsrichtungen)
- Rippeln (Wellen symetrisch; Strömung asymetrisch)
- gradierte Schichtung (gradueller Korngrössenwechsel -> schwach / starke Strömungsenergie)
- gestörte Schichtung (Instabilität im Lockersediment oder Seismo-Tektonik)
- Bioturbation (zerstörte vorherige Struktur)
Man muss immer interpretieren, was die Strukturen und alle anderen Punkte auf das Ablagerungsmilieu schliessen lassen und über den Transportweg.
klastische Sedimente:
Sandsteine kann man weiter grob nach ihrer reife und ihrem Ablagerungsort einteilen. Nenne die 4 verschiedenen Begriffe, Ablagerungsmilieus und Erkennungsmerkmale.
- Arkose: enstanden durch eher physiklaische Verwitterung von granitischem oder metamorphen Gesteinen (reich an Feldspat) –> Schwemmfächer
- Litharenite: Feldpat, Quarzsand, Gesteinsbruchstücke (meistens Schieferton) –> Delta
- Quarzarenit: sehr reif! Gut gerundet und sortiert, chemisch reif (ausschließlich Quarz). Entstanden durch intensive Verwitterung –> Strand
- Grauwacke: sehr heterogenes Gemisch in feinkörniger Tonmatrix, die bei der Versenkung entstand und Chlorit enthält (reichlich Tonmatrix) –> Tiefseefächer
klastische Sedimente:
Für die Interpretation der klastischen Gesteine ist vor allem das Erkennen des Ablagerungsmilieu entscheidend.
Wo kommen welche Seidmente vor? und Warum?
–> Bild
klastische Sedimente:
Was ist ein Turbidit, wie erkennt man es?
Ein klastisches Sediment, dass durch einen Trübestrom am proximalen Riffabhang abgelagert wurde. Das Sediment weist eine gradierte Schichtung von gross schwer zu klein und leicht. Diese Ablagerungsreihenfolge nennt man eine Boumaseqzenz. Es können mehrere Turbidite übereinander abgelagert werden.
Biochemische Sedimente:
Kalksteine als Biogene Sedimente werden nach Dunham klassiert (haben aber immer auch einen Spezialnamen). Beschriebe die Klassifikation. Nenne typische Entstehungsorte der Klassen.
- Mudstone (praktisch weiß) / Wackstone –> Lagune
- Packstone –> flaches Riff
- Grainstone –> Front des Riffs
Biochemische Sedimente:
Was ist ein Oolit?
Kalkstein der Ooide enthält –> kleine runde Kugeln, die durch Gezeitenströmungen entstanden sind. Bestehen aus Kernen ummantelt von Aragonit). Oolithe werden im Gezeitenkanal gebildet.
Biochemische Seidmente:
Was ist Dolomit? Wie entsteht er?
Dolomit entsteht nach der Versenkung von Kalkstein.
Biochemische Sedimente:
Was sind Biogene Schlämme? Wie entstehen sie?
Biogene Schlämme sind schalenhaltige, einzellige planktische Organismen. Dazu gehören die Coccolithen, Foraminiferen, Diatomeen und Radiolarien (-> Bild)
Quarz-Schlämme (Diatomeen, Radiolarien) werden wie folgt gebildet: 1. Akkumulation von Silica-ausscheidenden Organismen 2. gelöstes Silica ersetzt das Karbonat im Kalk über chemische Reaktion
chemische Sedimente:
Definiere chemische Sedimente. Wie funktioniert die Evaporitation? Wo entstehen diese Sedimente?
Chemische Sedimente entstehen durch Ausfällung aus wässriger Lösung ohne massgebliche Beteiligung von Organismen.
Evaporite werden durch inorganische chemische Ausfällung aus einer Lösung gebildet. Die Ausfällung kann mit der Lösungssättigung begründet werden. Wenn eine Lösung an einem Salz übersättigt ist, fällt dieses aus. Die Ausfällung hat eine bestimmte Reihenfolge: Calcit (CaCO3) -> Dolomit -> Gips (CaSO4 * H2O) -> Anhydrit -> Halit (NaCl) -> Bittersalze
Entstehungsort: flache Meere und Seebecken mit aridem Klima und wenig Zustrom an Frischwasser.
Biogene und chemisches Sedimente:
Nenne wichtige Sedimentgesteine, ihre Eigenschaften und Erkennungsmerkmale.
- Kalk: Ooide, Mikritbiogen (Kalkalgen) Mikritchemisch (Seekreide), Erkennung: Salzsäure, gut ritzbar
- Dolomit CaMg(CO3)2: Erkennung: Salzsäure braust nur hörbar, pulver sichtbar
- Silex, Hornstein: Radiolarit (rötlich), Diatomit; Erkennung: nicht ritzbar, keine Reaktion mit Salzsäure
- Gips: leicht ritzbar, faseri
- Anhydrit CaSO4
- Kohle: schwarz, z.T. glänzend
- Phosporit: oft zusammen mit Kalk, dunkle Flecken im Kalk
