Sedimentär bassäng

Den Tarim sedimentära bassängen med Taklamakan öknen, en drainless intermontane bassängen. Nedre högra höglandet i Tibet

Ett sedimentärt bassäng är ett område som fördjupas i litosfärens översta del till följd av nedsänkning av jordskorpan och som fylls med sediment över geologiska tidsperioder .

geologi

Uppkomst

Sektion genom den nordvästra kanten av Molasse-bassängen i Hegau . Källaren, som endast visas här av sin översta bergsenhet, White Jura , sjunker i sydost, belastad av den förtjockade skorpan i Alperna och melassens tjocklek (USM, OMM, OSM) ökar därefter i sydost.

Den lokala eller regionala sättningar i den jordskorpan under nivån för den lokala eller regionala erosion bas är avgörande för bildandet av sedimentära bassänger . Sedimentära bassänger som för närvarande upplever nedfall och absorberande sediment kallas aktiva sedimentära bassänger . De som nyligen inte längre upplever nedsänkning och där ingenting deponeras eller vars fyllning till och med eroderas kallas fossila sedimentära bassänger .

Insänkning i regional skala orsakas ofta av tektonisk expansion av jordskorpan, varigenom olika typer av expansionsbassänger kan urskiljas i olika platt-tektoniska scenarier, bland andra. Backarc bassänger ( subduktion ), piggyback bassänger ( kollision ), utdragbara bassänger (olika) och splittringar (divergens). Vidare diskuteras ytterligare orsaker och mekanismer för (storskalig) nedsänkning, inklusive

  • isostatiska dotterbolag
    • genom massunderskott i underytan av förtjockad kontinental skorpa, till exempel som ett resultat av avrivning av subducerad havskorpa under en orogen ("slab breakoff") eller som ett resultat av "termisk erosion" av en stigande plym *
    • av termisk metamorfos med densitetsökning i den nedre delen av den relativt tjocka jordskorpan, också orsakad av en termisk anomali i jordmanteln nedan *
  • termisk nedsänkning - utförs genom kylning och därav följande sammandragning och ökad densitet av uppvärmd tidigare jordskorpa och är orsaken till bildandet av sedimentära bassänger eller den fortsatta nedgången i tektoniskt tysta intra kontinentala regioner och passiva marginaler sett
  • tektonisk belastning av kraftigt förtjockade skorpområden - anses vara orsaken till bildandet av forlandbassänger (se bland annat Molasse-bassängen )
  • sedimentär belastning - anses vara en stödjande faktor för nedsänkning av redan aktiva sedimentära bassänger
* om värmen av skorpan med termisk anomali är otillräcklig för att avbryta effekten orsakad av termisk erosion eller metamorfos eller till och med för att åstadkomma en nettohöjning av jordskorpan

Vandringen av saltsten från underytan under halokinesis resulterar i bildandet av relativt småskaliga fördjupningar. Sedimentära bassänger med ett mycket litet fotavtryck kan också vara ett resultat av vulkanaktivitet eller förvitring . Eocensedimenten i Messel-gropen, kända för sina däggdjursfossiler, deponerades i en mar-sjö och de ihåliga formerna där de geologiskt något yngre skikten av Oberleichtersbach och Sieblos i Rhön deponerades tolkas som kollapsdoliner .

funktioner

En sedimentär bassäng delas strukturellt grovt i fyllningen bestående av sediment och sedimentära bergarter är, men också i ingen liten utsträckning vulkanutgjutning och vallar och pyroklastiska sediment kan inkludera, och i det sänkta berggrunden eller baselementet som omger underlag fyllningen och vid marginal . Layouten på ett sedimentärt bassäng beror på mekanismen för dess bildning. Enkel tektonisk expansion skapar vanligtvis långsträckta strukturer, utdragbara bassänger och bassänger som skapas genom termisk nedsänkning kan också ha mer rundade former. Också kontinentala marginaler kallas sedimentära bassänger, även om de bara begränsas på ena sidan av ett högt område.

och visa information om bilden

Öppen kontakt mellan sedimentfyllningen och källaren vid kanten av Fundy Basin: röda, arkotiska sandstenar i Wolfville-formationen (i traditionell mening; mellersta eller nedre övre trias, Newark Supergroup ) överlappar från ungefär mitten av bilden till den vänstra med ökande tjocklek, en vinklad diskordant en brant, delvis tydligt synlig vikad växling av gråaktig och svartaktig lera , silt och sandstenar i Horton Bluff Formation ( lägre kol ); Rainy Cove, sydkust av Minas-handfatet, Bay of Fundy , Nova Scotia , Kanada.
Förenklad representation av ett sedimentbassäng, här i form av ett halvt dike, i ett blockschema. Källaren visas i grått, deltasediment är gula, spillror är gröna och andra sediment är bruna.

Mängden nedsänkning av källaren per tidsenhet ( sjunkningshastighet ), som vanligtvis är i storleksordningen millimeter per år, ökar i allmänhet från kanten till mitten av en sedimentär bassäng. Eftersom områden med högre sänkning kan absorbera mer sediment än de med lägre sänkning, minskar vanligtvis bassängens fyllning från mitten av bassängen till kanterna. Tektoniskt orsakade bassänger kännetecknas av så kallade kant bassängen fel (se fel ), där, särskilt i fossila, delvis eroderade sedimentära bassänger, är fyllningen relativt skarpt avgränsade från källaren vid kanten. Men ännu längre i bäckenet inuti berggrunden utsätts ofta för störningar och kan regioner med starkare och mindre allvarlig nedsänkning ha, varifrån en inre (paleo) morfologisk struktur i trösklar och tråg eller underbassänger uppstår (detsamma gäller för regioner som är starkt av Halokinese karaktäriseras, till exempel den nordtysk-polska bassängen). Underbassängerna, dvs. områdena med störst nedsänkning, som följaktligen har den tjockaste sedimentfyllningen, kallas också depocenters (Sing. Depocenters ). Under den sedimentära bassängens geologiska historia kan dess deponerare förskjutas, vilket märks i fluktuerande tjocklekar med olika åldersskiktningsintervall i olika områden i bassängen. Hur mycket sjunkningen manifesterar sig morfologiskt i ett aktivt sedimentbassäng beror på mängden sediment som levereras per tidsenhet (sedimentationshastighet). Om sedimentationshastigheten helt kompenserar för eller överskrider sjunkningshastigheten är de morfologiskt högsta områdena i bassängen åtminstone på samma nivå som erosionsbasen, vid bassängkanterna också ovanför, annars ligger de under.

Sedimentär petrologi

Införandet av sediment i bassängen sker från de omgivande höga områdena , som utsätts för erosion , nästan alltid av strömmande vatten, dvs av floder och strömmar samt av havsströmmar. I vissa områden i ett sedimentbassäng som kännetecknas av en relativt brant lättnad, är massrörelser som suspension eller skräpflöden viktiga för sedimenttransporten eller tillförseln.

När sjunkhastigheterna är höga sjunker bassängnivån ofta under havsnivån och havet tränger vanligtvis in i motsvarande region, särskilt vid kontinentala marginaler. Sedimentära bassänger är därför ofta havsbassänger (se hylla ) med marin sedimentering . Med lägre sjunkningshastigheter eller en position mycket långt från kusten tenderar sedimentering att förekomma i sjöar och alluviala slätter . Under geologiska tidsperioder finns det ofta ingen skarp gräns mellan en alluvial eller kustlig slätt och intilliggande havsbassäng, men detta förskjuts med stigningen eller nedgången av den relativa eller absoluta havsnivån (se överträdelse och regression ).

I havs- eller sjöbassängen i tropiska klimat gör också in-situ -Aus- utfällning av kalciumkarbonat ("kalk") eller relativt lättlösliga salter ( evaporiter ) en viktig roll för sedimenteringen.

De första deponerade i ett sedimentärt bassänglager faller med fortsatt nedsänkning i ett allt större djup, är vikten på deponerade lager som sedan komprimeras ( komprimering ) och långsiktigt i sedimentära bergarter som sandsten eller mudstone transformerad ( diagenes ). I kontinentala sedimentära bassänger innehållande de yngre (övre) lager av grus ofta och annat löst material betydande reservoar av dricksvatten användbar grundvatten .

I bergformationer komprimeras (omvända) sträckta skorpområden, på vilka sedimentära bassänger med en ofta komplex historia, komprimeras (inverterade) och de deponerade sedimenten vikas och / eller staplas , ibland tillsammans med den underliggande källaren , ibland också sjunkit djupt ner i jordens skorpa och under högt tryck och omvandlade höga temperaturer ( metamorfos ). Det är inte ovanligt att stora delar av ett bergskedja består av den deformerade fyllningen av sedimentära bassänger, till exempel Alperna och Himalaya , vars stenar till stor del kommer från avsättningarna på kanten av Tethys Ocean . Från observationen att marina sediment finns i höga berg idag, uppstod geosynklinalteorin , som är föråldrad idag .

Insättningar

Under den gradvisa sjunkningen samlas miljarder ton rester av döda växter (inklusive alger ) i sjunkningsområdet och täcks gradvis av grus, sand och lager av lera . Där detta görs i frånvaro av luft kan de organiska resterna bilda kol , råolja och naturgas . Den coalification eller termisk mognad av resterna befrämjas av den ytterligare sänkningen av sedimentbassängen, kontinuerlig avsättning och stigande temperatur av alv .

Förekomst av sedimentära bassänger

Exempel på sedimentära bassänger i Centraleuropa är

Exempel på sedimentära bassänger utanför Centraleuropa är

Ekonomisk och kulturell betydelse av sedimentära bassänger

De stora slätterna - en stor del av dem härstammar från sjunkande bassänger - är inte bara bra mark för bosättning , jordbruk och industri utan har också många naturresurser att visa upp. Eftersom en stor del av mänskligheten också bor i de platta och kuperade områdena i bassänglandskap och många mineralresurser - framför allt olja, gas och kol - finns i sedimentära bassänger, har dessa noggrant undersökts och använts i århundraden. Än idag är sedimentära bassänger, särskilt utanför Europa och Nordamerika, målet för intensiv kommersiell prospektering, delvis på grund av att mineralresurserna i sedimentbassängerna i industriländer länge har utsatts för nedbrytning.

Typiska mineralresurser i sedimentära bassänger är

litteratur

  • Andreas Schäfer: Clastic Sediments and Sequence Stratigraphy. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, Berlin 2004, ISBN 978-3827413512
  • Gary Nichols: Sedimentologi och stratigrafi. Wiley-Blackwell, Chichester 2009, ISBN 978-1-4051-3592-4

Individuella bevis

  1. ↑ Heinz-Jürgen Brink: Mantelplommon och metamorfism av den nedre skorpan och deras inflytande på bassängens utveckling. Marine and Petroleum Geology. Vol. 26, nr 4, 2009, s. 606–614, doi: 10.1016 / j.marpetgeo.2009.02.002 (alternativ fulltextåtkomst: ResearchGate )
  2. End Erlend Martini (red.): Fossila samhällen i sinkhole Oberleichtersbach (Oligocene). Courier Forschungsinstitut Senckenberg, Volym 260. Swisserbart, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-510-61389-2 .
  3. End Erlend Martini, Peter Rothe: Sieblos vid Wasserkuppe: Forskningsborrning i en gammaltertertiär sjö. I: Erlend Martini, Peter Rothe (red.): Den forntida fossila deponeringen Sieblos på Wasserkuppe / Rhön. Geologische Abhandlungen Hessen, volym 104. Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1998, ISBN 3-89531-806-X , s. 7-27.