1 Kreislauf der Gesteine und Nomenklatorisches 17
1.1 Kreislauf der Gesteine in der Übersicht 17
1.2 Vom Ursprung der Sedimentpartikel bis zu ihrer
Ablagerung 19
1.2.1 Verwitterung und Bodenbildung 19
1.2.2 Erosion und Bildung von Sedimentpartikeln im Gebirge 19
1.2.3 Transport und Ablagerung der Sedimentpartikel im
Flachland 21
1.2.4 Prozesse an der Küste 22
1.2.5 Transport zum Kontinentalfuß und Ablagerungen auf der Tiefsee-
Ebene 22
1.2.6 Bildung von Kalksteinen 22
1.3 Klassifikationen der Sedimentpartikel und
Sedimentgesteine 23
1.3.1 Klassifikation nach Korngröße 23
1.3.2 Klassifikation der Sandsteine nach mineralogischer
Zusammensetzung 25
1.3.3 Klassifikation der Kalksteine im Hinblick auf die Energie im
Ablagerungsraum 25
1.3.4 Klassifikation der Kalksteine nach Art der Körner 26
1.4 Größenverteilung, Gradierung, Rundung und Sortierung von
Sedimentkörnern 27
1.5 Von der Lamina zu den Schichtformen 30
1.6 Vom Sedimentkorn zu Schichtsequenzen: Darstellung sedimentologischer
Beobachtungen 32
1.7 Struktur und Gefüge 35
1.8 Spezielle Sedimentgesteine 36
1.8.1 Kohle 36
1.8.2 Travertin und Kalktuff 36
2 Entstehung von Sedimentpartikeln und Bodenbildung 39
2.1 Mechanische Verwitterung 39
2.2 Chemische Verwitterung 41
2.3 Verwitterung und Bodenbildung 44
2.4 Klima, Böden und Erosion – eine globale Perspektive 46
3 Gletscher, Massenbewegungen und vulkanische Ausbrüche 51
3.1 Gletscher – ihre Bildung und Bewegung 52
3.1.1 Erosion und Sedimentproduktion durch Gletscher 53
3.1.2 Gletscher und ihre Ablagerungen 54
3.2 Massenbewegungen 55
3.2.1 Sturzprozesse 56
3.2.2 Rutschungen 57
3.2.3 Schutt- und Schlammströme, Hangkriechen und
Solifluktion 59
3.3 Vulkane und ihre Ablagerungen 62
3.3.1 Die Entstehung einer Vulkaneruption 62
3.3.2 Abfolge von vulkanischen Prozessen 63
3.3.3 Erste Prozesskette 64
3.3.4 Zweite Prozesskette 67
3.3.5 Datierung von Schichten und Massensterben wegen
Vulkanausbrüchen 68
4 Sedimenttransport durch Wasser 71
4.1 Fließen von Wasser 71
4.1.1 Fließgeschwindigkeit 71
4.1.2 Laminares und turbulentes Fließen 72
4.1.3 Unteres und Oberes Fließregime 74
4.2 Gerichtete Strömung und Sedimenttransport 77
4.2.1 Der Widerstand des Untergrundes und das Stokes-Gesetz 77
4.2.2 Mechanismen des Sedimenttransportes: Schwebend (Suspension),
springend/hüpfend (Saltation) und rollend/gleitend 80
4.2.3 Transport von Ton- und Siltpartikeln: Schwebend bei laminarem
Fließen 80
4.2.4 Transport von Sandkörnern: Saltierend bei turbulentem
Fließen 82
4.2.5 Transport von Kies und Steinen: Rollend und schleppend bei
turbulentem Fließen 82
4.2.6 Das Hjulström-Diagramm: Korngrößen-abhängiger Sedimenttransport
im Überblick 85
4.3 Gerichtete Strömung und Ablagerung von Sediment 86
4.3.1 Tonpartikel: Ablagerung als feinlaminierte Lagen 88
4.3.2 Siltpartikel: Ablagerung als Kletterrippel 91
4.3.3 Sandpartikel: Bildung von Schichtformen und Sedimentstrukturen
in Abhängigkeit vom Fließregime 91
4.3.4 Kies und Steine: Ablagerung im unteren und oberen
Fließregime 94
4.4 Wellen 94
4.4.1 Eigenschaften von Wellen 94
4.4.2 Wellenbasis 98
4.4.3 Windseewellen, und Bildung von Wellenrippeln 99
4.4.4 Stürme und Bildung von Tempestiten 102
5 Flüsse, Seen und äolische Dünenfelder 105
5.1 Sedimentologische und geomorphologische Gliederung des
Flachlands 105
5.2 Schuttfächer, Schuttschürzen und Megaschuttfächer 106
5.2.1 Schuttfächer und Schuttschürzen 106
5.2.2 Megaschuttfächer 108
5.3 Charakterisierung einer Flusslandschaft 111
5.3.1 Rinnengürtel und Flussrinne 111
5.3.2 Uferwall 113
5.3.3 Durchbruchsfächer 114
5.3.4 Überschwemmungsebene 114
5.4 Flusstypen und kontrollierende Faktoren 115
5.5 Sedimentologische Eigenschaften der unterschiedlichen
Flusstypen 117
5.5.1 Verwilderte Flüsse 117
5.5.2 Mäandrierende Flüsse 120
5.5.3 Gerade Flüsse 124
5.5.4 Anastomosierende Flüsse 124
5.5.5 Zusammenstellung der unterschiedlichen Flusstypen 127
5.6 Seen 128
5.6.1 Insolationsbedingte Stratifikation des Seewassers 128
5.6.2 Eintrag und Verteilung der Sedimente im See 130
5.6.3 Bildung von Seewarven 132
5.7 Winde und die Bildung von äolischen Dünen 134
5.7.1 Sedimenttransport durch Winde 135
5.7.2 Windablagerungen 136
6 Ablagerungen im flachen Meer 145
6.1 Bathymetrische Gliederung 145
6.2 Wellendominierte Küste 146
6.2.1 Wellen und ihre Bildung 146
6.2.2 Morphologische und sedimentologische Gliederung einer
wellendominierten Küste 148
6.2.3 Sedimentologische Prozesse und resultierende Strukturen an einer
wellendominierten Küste 151
6.2.4 Zusammenfassung der wichtigsten Charakteristika einer
wellendominierten Küste 160
6.3 Gezeitendominierte Küste 161
6.3.1 Gezeiten und ihre Bildung 161
6.3.2 Morphologische und sedimentologische Gliederung einer
gezeitendominierten Küste 163
6.3.3 Sedimentologische Prozesse und daraus resultierende Strukturen an
einer gezeitendominierten Küste 165
6.3.4 Wichtigste Sedimentstrukturen, die auf Gezeitenprozesse
zurückgeführt werden 172
6.4 Flussdominierte Küste und Bildung eines Deltas 172
6.4.1 Einführung und Prozesse 172
6.4.2 Allgemeiner Aufbau und Verlagerung eines Deltas 174
6.4.3 Sedimentologische Abfolge eines fluss-, wellen- und
gezeitendominierten Deltas 176
6.4.4 Zusammenfassung: Wichtigste Charakteristika von Deltas 178
7 Trübeströme und Turbidite 181
7.1 Geomorphologische und sedimentologische Übersicht 181
7.2 Rutschungen am Kontinentalhang und die Bildung von submarinen
Schuttschürzen am Kontinentalfuß 183
7.3 Trübeströme: Entstehung, Transport und Ablagerung 184
7.3.1 Entstehung 184
7.3.2 Trübeströme hoher und geringer Dichte 185
7.3.3 Anatomie eines Trübestroms 185
7.4 Dynamische Entwicklung eines Trübestroms 187
7.4.1 Ablagerung von Trübeströmen und Bildung von Turbiditen 187
7.4.2 Weitere Sedimentstrukturen 191
7.5 Großmaßstäbliche Ablagerungsräume: Vom Canyon zum submarinen
Schuttfächer 194
7.5.1 Im Canyon 194
7.5.2 Auf dem submarinen Schuttfächer 195
7.5.3 Bildung mächtiger Wechsellagerungen auf dem submarinen
Schuttfächer 198
7.6 Dynamik eines submarinen Schuttfächers und Bildung von
Sequenzen 199
7.7 Radiale und axiale Transportsysteme 201
8 Auf der Tiefsee-Ebene 205
8.1 Die pelagischen Sedimente 206
8.1.1 Tiefseeton 206
8.1.2 Kalkiger Tiefseeschlamm und Bildung von Mikrit 206
8.1.3 Kieseliger Tiefseeschlamm 209
8.1.4 Zusammenfassung 212
8.2 Marine Strömungen und Nährstoffzirkulation 215
8.2.1 Die thermohaline Zirkulation 215
8.2.2 Die Kalk-Kompensationstiefe (CCD) 216
8.2.3 Ablandige Winde und Bildung einer Auftriebsströmung
(,upwelling’) 218
8.3 Globale Verteilung der Sedimente auf der Tiefsee-Ebene 220
9 Flachmarine Kalksteine 223
9.1 Die Karbonatminerale und Kalkpartikel 225
9.1.1 Geochemie der Karbonatminerale 225
9.1.2 Komponenten in Kalksteinen 228
9.2 Die Kalkplattform 235
9.2.1 Am Plattformrand: Wachstum von Korallen und Bildung eines
Riffs 238
9.2.2 Am Plattformfuß: Ablagerung von Brekzien und
Kalziturbiditen 238
9.2.3 Auf der Plattformschwelle: Bildung von Großrippeln 239
9.2.4 In der Lagune: Kalkschlamm mit Bioklasten und Onkoiden 239
9.2.5 Im Intertidal: Gezeiten und Umlagerung von Kalkschlamm in
Prielen 240
9.2.6 Vom Intertidal zum Supratidal: Bildung von Salz und Lebensraum
für Cyanobakterien 241
9.3 Ablagerungsräume auf einer Kalkplattform in der
Übersicht 241
9.4 Bildung von Dolomit zwischen dem oberen Intertidal und dem unteren
Supratidal 245
9.5 Beispiele von Kalkplattformen 248
9.5.1 Die Bahamas als Beispiel für eine gezeitendominierte
Kalkfabrik 248
9.5.2 Die Westküste des Roten Meers als Beispiel für eine
wellendominierte Kalkfabrik 248
9.6 Karbonatplattform mit Eintrag klastischer Partikel vom
Festland 249
9.7 Epikontinentale Kalkplattform und Kalkrampe 251
10 Evaporite: Wo Wasser verdunstet 255
10.1 Die Evaporitminerale 256
10.2 Meerwasser-Evaporite: Das Sabkha Modell 258
10.3 Kontinentale Evaporite 261
10.4 Offenmarine Evaporite 264
11 Von der Lithofazies zur Sequenz- und Zyklostratigraphie 267
11.1 Stratigraphie 268
11.1.1 Superposition, Konkordanz und Diskordanz 268
11.1.2 Lithostratigraphie, Lithofazies und sedimentäre
Architekturelemente 268
11.1.3 Biostratigraphie 269
11.1.4 Chrono- und Magnetostratigraphie 269
11.2 Transgression und Regression 274
11.2.1 Bildung regressiver und transgressiver Sedimentabfolgen 274
11.2.2 Mechanismen, welche die Bildung transgressiver und regressiver
Sedimentabfolgen steuern 274
11.2.3 Verhältnis zwischen Bildung von Ablagerungsraum und
Sedimentzufuhr 276
11.3 Sequenzstratigraphie 277
11.3.1 Bildung von ‚Systems Tracts’ 277
11.3.2 Sedimentologische Abfolge von ‚Systems Tracts’ 280
11.3.3 Sequenzstratigraphische Analyse als Hilfsmittel zur Korrelation
von Schichtsequenzen 281
11.4 Zyklen und Zyklostratigraphie 285
11.4.1 Allozyklen und Autozyklen 285
11.4.2 Wilson-Zyklen, Milanković-Zyklen und Gezeitenzyklen 285
11.4.3 Die Mittelpleistozäne Übergangsphase 288
Literaturverzeichnis 291
Vertiefende Literatur 296
Abkürzungsverzeichnis 300
Stichwortverzeichnis 301
