Cover image of: Fritz Schlunegger; Philippos Garefalakis - Einführung in die Sedimentologie

Fritz Schlunegger; Philippos Garefalakis:

Einführung in die Sedimentologie

[Introduction to sedimentology]

2023. 305 Seiten, 156 Abbildungen, 12 Zeichnungen von Stefan Werthmüller, 18x25cm, 900 g
Language: Deutsch

ISBN 978-3-510-65539-7, gebunden

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Keywords

Geologie • Geomorphologie • Gesteine • Sedimentation • Lehrbuch • klastische gesteine • karbonate • terrestrische sedimentation

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Was ist ein Sandstein, und wie unterscheidet er sich von einem Kalkstein oder einem Salzgestein? Wo werden solche Sedimentgesteine gebildet, welches sind die Prozesse, die zu ihrer Entstehung führen, und wieso dokumentieren sie die Entwicklung des Gesichts der Erde? Dieses Buch gibt Auskunft über diese Fragen. Es richtet sich an Studierende und interessierte Laien.

Ausgehend von den rezenten Sedimentationsräumen (terrestrisch, fluviatil, marin etc.) vermitteln die Autoren dem Leser eine Einführung in das breite Spektrum physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse, die dort ablaufen und zur Bildung verschiedener, oft charakteristischer Sedimentgesteine bzw. -strukturen führen. Sie beschreiben anhand zahlreicher farbiger Illustrationen und Fotos und in verständlicher Weise, z.B. wie Sedimentkörner entstehen, wie sie durch Wasser, Wind und Eis umgelagert werden und in welchen Umgebungen diese schließlich abgelagert werden. Solche Ablagerungsorte liegen in Gebirgen, Flusslandschaften, Seen, Wüsten, und Küsten, im tropischen und arktischen Meer und am Meeresgrund. Sedimentgesteine sind deshalb unter allen Gesteinstypen am weitesten verbreitet, und sind gleichzeitig die einzigen geologischen Archive, welche die Landschaftsgeschichte der Erde nahezu lückenlos aufzeichnen – und anhand derer man diese Entwicklung rekonstruieren kann.

Das Buch richtet sich an Studierende der Geologie, Sedimentologie wie der Geomorphologie und alle, die sich mit Sedimenten beschäftigen und Informationen über frühere Sedimentationsräume und Sedimentationsbedingungen erhalten wollen. Es stellt die unterschiedlichen Ablagerungsorte und die darin entstehenden sedimentologischen „Archive“ vor – und liefert so die fachlichen Grundlagen, um die Stein gewordenen sedimentologischen „Dokumente“ lesen und interpretieren zu können.

Rezension in Naturkundliche Infos 12/2022 top ↑

Wie der Titel ankündigt, soll dieses Buch nur eine Einführung in das weite Feld der Sedimentologie und der darauf aufbauenden Sedimentpetrologie liefern, was aber den beiden Autoren von der Universität Bern und ihrem Team mehr als gelungen ist und zu einem sehr ansprechenden Lehrbuch führte.

Das Buch ist in Deutsch geschrieben, richtet sich an interessierte Laien, aber in erster Linie an Studierende aus den Bereichen Geo- und Umweltwissenschaften, und setzt endlich nach langer Pause die deutschsprachigen Lehrbücher in diesem Sektor fort. Hier stellt sich dem Leser sogleich die Frage, ob Deutsch noch die zeitgemäße Sprache für ein Lehrbuch ist, da doch an vielen Universitäten mittlerweile die Studiensprache Englisch ist. Englisch ist zwar die dominierende Sprache der Forschung, doch gerade in den Bereichen der angewandten Geowissenschaften, wie der Ingenieurgeologie, ist im deutschsprachigen Raum Deutsch weiterhin die geforderte Sprache für bspw. Baugrundgutachten, Ausschreibungen und das Vertragswesen. Daher ist es aktuell und auch noch in Zukunft von großer Bedeutung, dass Studierende nicht nur die korrekte Fachnomenklatur mit allen Sprachfeinheiten auf Deutsch erlernen, sondern auch – v.a. im Bauwesen – rechtssicher anwenden können.

Und genau hier setzt das Buch an, das dem Leser eine umfassende und v.a. moderne Sicht auf die Vorgänge liefert, die von der Verwitterung und Erosion eines Ausgangsgesteins, über den Transport in Form von Gesteinsbruchstücken und Ionen sowie über die Ablagerung in den unterschiedlichsten Sedimentationsräumen bis hin zur Diagenese, bei der ein Lockergestein zu einem Festgestein wird, reichen. Eine wertvolle Ergänzung stellt das letzte Kapitel dar: ein kleiner, aber dennoch alle relevanten Aspekte kurz anreißender Exkurs in das weite Feld der Lithofazies sowie Sequenz- und Zyklostratigraphie. Unterstützt wird der informative und gut zu lesende Text durch zahlreiche, aussagekräftige Abbildungen. Das ausführliche Stichwortverzeichnis ist eine große Hilfe beim Nachschlagen.

Zum Schluss noch ein Verbesserungsvorschlag für die nächste Auflage: im Text werden nur an wenigen Stellen die Quellen zu den einzelnen Kapiteln angegeben und es gibt am Ende des Buches nur ein allgemeines Literaturverzeichnis. Gerade bei einem Lehrbuch zur Einführung in die Sedimentologie wäre es für Studierende hilfreich, wenn im jeweiligen Kapitel nicht nur die verwendete Literatur zitiert, sondern auch Hinweise auf weiterführende und vertiefende Literatur gegeben würden. So rätselt der Leser im Literaturverzeichnis, aus welchem Buch nun die Autoren welche Information gezogen haben könnten und was man am besten zur Hand zum vertiefenden Studium nehmen sollte.

Dr. Bernhard Lempe
TU München, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie

Rezension im Zbl. Geol. Paläont. Teil II, 2022, H. 3 - 4, 226-227 top ↑

Deutschsprachige Lehrbücher der Geowissenschaften wurden in den letzten zwei Jahrzehnten weitgehend durch englische "textbooks" substituiert, ohne allerdings die Notwendigkeit zu berücksichtigen, Lehrinhalte an deutschen Universitäten weiterhin in der Muttersprache zu vermitteln. Mit dem Erscheinen der Einführung in die Sedimentologie wird nun nach vielen Jahren eine Lücke der geologischen Übersichtsliteratur für Studierende im deutschsprachigen Raum geschlossen. Den Autoren, beide Sedimentologen am Geologischen Institut der Universität Bern, ist es bestens gelungen, eine umfassende, aktuelle und höchst ansprechende informative Darstellung von Sedimenten und Sedimentgesteinen, ihrer Entstehung in unterschiedlichen terrestrischen und marinen Ablagerungsräumen bis hin zur zeitlich-räumlichen Einordung im Sinne der modernen Sequenz- und Zyklostratigraphie vorzulegen.

Dabei widmen sich die ersten vier Kapitel zunächst den Prozessen und spannen den Bogen von der Verwitterung und Erosion über den Transport und Ablagerung bis hin zur Diagenese. In den folgenden sechs Kapiteln werden Sedimente im Kontext ihrer Ablagerungsräume reich illustriert und mit eindrucksvollen fossilen wie rezenten Beispielen vorgestellt: Eingangs erörtern die Autoren die kontinentalen Ablagerungen in Flüssen, Seen und Wüsten, um sich dann dem küstennahen Sedimentationsraum zu widmen, der durch Wellen, Gezeiten und die Bildung von fluss-, wellen- und gezeitendominierten Deltasystemen geprägt ist. Dem Kapitel zu Entstehung, Transport und Ablagerung von Trübeströmen und zur Bildung von Turbiditen folgt die Abhandlung pelagischer Sedimente der Tiefsee-Ebene, die Erläuterung mariner Strömungen und der Nährstoffzirkulation in den Ozeanen sowie die Darstellung der heutigen globalen Verteilung von Sedimenten auf der Tiefsee-Ebene. Flachmarine Kalksteine werden mit rezenten Beispielen von Karbonatplattformen (Bahamas, Rotes Meer) sowie kreidezeitlichen epikontinentalen Plattformen und Rampen anschaulich beschrieben, gefolgt von einem Kapitel zur Entstehung von marinen und kontinentalen Evaporiten.

Im Anschluss wird die zeitliche Einordnung von Sedimentabfolgen mittels sedimentologisch-lithologischer (Lithostratigraphie), paläontologischer (Biostratigraphie) und chronologischer Kriterien (Chrono- und Magnetostratigraphie) beschrieben, um dann Ablagerungssequenzen und deren kontrollierende Mechanismen zu erörtern und schließlich aktuelle Konzepte der Sequenzstratigraphie und Zyklostratigraphie für die Interpretation der sedimentären Dynamik in einem Ablagerungsraum in Raum und Zeit vorzustellen.

Ergebnisse eigener Forschungsarbeiten der Autoren, z.B. zur sog. Mittelpleistozänen Übergangsphase als markante globale Klimawende mit extremen klimatischen Fluktuationen während des Quartärs, werden integriert und bieten Studierenden der Geowissenschaften einen Einblick in die angewandte Sedimentologie mit Bezug zu hochaktuellen Themen wie der Erderwärmung und des Klimawandels sowie der Bedeutung von Sedimenten und Sedimentgesteinen als Klimaarchive. Ein Literaturverzeichnis beinhaltet eine allgemeine Übersicht relevanter Quellen, deren Information in die vorangegangenen Kapitel eingeflossen ist. Ein Abkürzungs- und Stichwortverzeichnis sind abschließend zu finden.

Die ansprechende Aufmachung dieses Lehrbuches ist bestens geeignet, sich in die Materie von Beginn bis zum Schluss im wahrsten Sinne des Wortes einzulesen oder aber auch gezielt einzelne Aspekte nachzuschlagen. Die durchweg qualitativ hochwertigen Graphiken, Diagramme, Gelände-, Gesteins- und Fossilienfotos, z.B. zu den Kalkpartikeln im Kapitel "Flachmarine Kalksteine", zu den Mikrofossilien im Kapitel "Auf der Tiefsee-Ebene", oder die zahlreichen annotierten Satellitenbilder zu rezenten Ablagerungssystemen weltweit, ergänzen den sehr gut gegliederten und übersichtlichen Text und sind aufgrund der prägnanten und informativen Abbildungsunterschriften auch in sich aussagekräftig und verständlich. Die den insgesamt elf Kapiteln vorangestellte erweiterte Zusammenfassung, tituliert mit dem Nachsatz "was ich in einer Prüfung wissen sollte", gibt eine kompakte Übersicht zu den vielschichtigen, spannenden Themen und Lehrinhalten der Sedimentologie. Hervorzuheben sind nicht zuletzt die den einzelnen Kapiteln vorangestellten Zeichnungen des Künstlers Stefan Werthmüller, die dem Buch einen besonderen Charakter verleihen.

Diesem ansprechenden Lehrbuch ist eine breite studentische Leserschaft zu wünschen. Darüber hinaus soll es den Lehrenden an deutschen Universitäten sowie an Geowissenschaftlichen Instituten im deutschsprachigen Ausland Ansporn und Anregung zur Überarbeitung und Ergänzung des eigenen Vorlesungsmaterials bieten und ein hilfreiches Nachschlagewerk sein.

Annette E. Götz
lbeg.niedersachsen.de

Rezension in Fossilien Heft 2023/2 top ↑

Von allen Gesteinen sind Sedimentgesteine am einfachsten zu erkennen und zu interpretieren, denn in den meisten Fällen bedarf es keiner allzu aufwändiger Untersuchungsmethoden und die allermeisten Prozesse, die zu ihrer Entstehung geführt haben, laufen auch heute noch ab. Zusätzlich zu den Gesteinskomponenten selbst kommen Gefügemerkmale, welche die Sedimentation selbst oder deren Diagenese widerspiegeln. Doch so vielfältig wie die potenziellen Ablagerungsräume, so vielfältig sind auch die daraus resultierenden Produkte. Klastische Gesteine, Kalksteine und Evaporite, ja selbst die Bodenbildung darf man nicht vergessen. Auch in den Gesteinen eingeschlossene Fossilien sind für die Interpretation enorm wichtig. Dies alles in ein einziges Lehrbuch hineinzupacken, ist eine echte Herausforderung.

Das vorliegende Buch von Fritz Schlunegger, Professor an der Universität Bern und seinem Doktoranden Philippos Garefalakis behandelt neben allgemeinen Grundlagen verschiedene Ablagerungsräume (u.a. Flüsse und Seen, Flachmeer, Kontinentalhänge, Tiefsee, Karbonatplattformen, Evaporitpfannen) mit den jeweils dort anzutreffenden Sedimentkörpern und Sedimenten, wobei stets auf die Ablagerungsprozesse und die steuernden Faktoren fokussiert wird. Erfreulicherweise wird auch eine Übersicht über die an die Sedimentgesteine anknüpfenden stratigraphischen Methoden einschließlich der bei Beckenanalysen wichtigen Sequenzstratigraphie gegeben. Vermisst habe ich allerdings sämtliche Informationen über nichtmarine Karbonate (Kalktuffe, Travertine) und den gesamten Kanon der Kaustobiolithe (Kohlengesteine, Harze) – auch wenn fossile Brennstoffe derzeit nicht mehr en vogue sind, sollte die Kenntnis darüber nicht verloren gehen. Die Grafiken sind durchwegs sehr anschaulich; einige Fotos von Gesteinen oder Geländebilder sind leider etwas dunkel geraten, zu klein reproduziert oder ungünstig beschnitten. Beispielsweise wird man das Spurenfossil Zoophycos anhand des beigefügten Fotos gewiss nicht identifizieren können. Doch bei aller Theorie: nichts kann ein Gestein und seine Entstehung besser verdeutlichen als die Schilderung eines anschaulichen Fallbeispiels und hierzu taugen die Fotos von Gesteinen immer nur bedingt – das muss man einfach im Gelände selbst gesehen haben.

Als Fazit kann man festhalten, dass das Buch trotz der komplexen Thematik recht übersichtlich gegliedert und verständlich geschrieben ist. Das Stichwortverzeichnis ist für ein gezieltes Nachschlagen hilfreich. Weiterführende Literatur erleichtert eine Vertiefung; gleichwohl vermisse ich dort die an fachlicher Kompetenz unübertreffliche „Karbonatbibel“ von Erik Flügel. Für die angesprochene Zielgruppe, in allererster Linie Studierende der Geowissenschaften, ist es trotz des auf den ersten Blick vielleicht etwas hoch erscheinenden Preises eine empfehlenswerte Lern- und Nachschlagequelle.

Günter Schweigert

Rezension in GMIT Heft 92/Juni 2023, S. 107 top ↑

Mit "Einführung in die Sedimentologie" legen Fritz Schlunegger und Philippos Garefalakis (beide Univ. Bern, Schweiz) ein neues und modernes Lehrbuch vor, welches sich primär an Studierende der Geo- und Landschaftswissenschaften sowie an interessierte Laien richtet. Das auf Deutsch verfasste Buch hat 305 Seiten, ist in insgesamt elf Kapitel untergliedert und vermittelt einen gut geschriebenen Überblick zu den physikalischen, biologischen und chemischen Prozessen und den daraus resultierenden sedimentären Ablagerungen und Gesteinen. Das Lehrbuch folgt einem klassischen Aufbau; nach den Grundlagen zur Nomenklatur und zu aquatischen Transportprozessen werden die unterschiedlichen kontinentalen und marinen Sedimentationsräume im Detail vorgestellt.

Beginnend mit einem kurzen Überblick zum Kreislauf der Gesteine liefert das erste Kapitel die Grundlagen zur Klassifikation von siliziklastischen und karbonatischen Sedimentgesteinen sowie zu charakteristischen Merkmalen von sedimentären Partikeln und Gefügen. Anschließend folgt eine kurze Einführung zur Bildung von Sedimentpartikeln (Verwitterung, Bodenbildung, Erosion). In Kapitel 3 werden die Abtragungs- und Sedimentationsprozesse im Gebirge durch Gletscher und gravitative Massenbewegungen behandelt sowie Vulkane und deren pyroklastische Produkte. Allerdings werden die glazigenen Erosions- und Transportprozesse und die daraus resultierenden Ablagerungen nur recht kurz beschrieben. Wenn man die weite Verbreitung glazigener Ablagerungen in großen Teilen Mitteleuropas bedenkt, wäre hier eine etwas ausführlichere Darstellung wünschenswert gewesen.

Anschließend werden die Grundlagen zum aquatischen Feststofftransport und die resultierenden Sedimentstrukturen und Geometrien gut verständlich und ausführlich erläutert - hier kommt die Expertise der Autoren voll zum Tragen. Das folgende Kapitel 5 widmet sich den terrestrischen Sedimentationsprozessen und Ablagerungsräumen und behandelt Schuttfächer, fluviatile Ablagerungen, lakustrine Bildungen sowie äolische Sedimente. Anschließend werden in den Kapiteln 6 bis 8 ausführlich die unterschiedlichen marinen Sedimentationsräume von der Flachsee bis hinab in die Tiefseeebene vorgestellt. Flachmarine Karbonate und deren Bildungsbedingungen werden kompakt in Kapitel 9 behandelt, daran schließt sich eine kurze Darstellung der kontinentalen und marinen Evaporite an. Den Abschluss bildet ein Kapitel zu Sequenz- und Zyklostratigraphie.

Das Lehrbuch zeichnet sich durch eine Vielzahl von didaktisch gut konzipierten Abbildungen und Graphiken aus. Die im Text erläuterten Zusammenhänge werden durch sehr gut gewähltes Bild- und Fotomaterial anschaulich ergänzt, welches auch eine hervorragende Ressource für universitäre Lehrveranstaltungen zu diesem Themenfeld darstellt. Ein besonderes Schmankerl bilden die kolorierten Zeichnungen von Stefan Werthmüller, die, am Beginn der einzelnen Kapitel platziert, eine schöne Einstimmung zum jeweiligen Thema liefern. Insgesamt betrachtet eignet sich das neue Lehrbuch von Schlunegger & Garefalakis hervorragend als deutschsprachige Einführung in das Fachgebiet der Sedimentologie und kann einem weiten Leserkreis uneingeschränkt empfohlen werden, insbesondere auch für den Einsatz in der universitären Lehre.

Ulrich Heimhofer ■ Hannover

Rezension im Jahrbuch des Nassauischen Vereins für Naturkunde, Bd. 144 (2023) top ↑

Lockersedimente und aus ihnen her­­vorgegangene Festgesteine sind weltweit verbreitet. Wie und wo wer­­den die Sedimente auf der Erdoberfläche gebildet und ist es möglich, die Bildungsbedingungen von Ablagerungen früherer erdgeschichtlicher Epochen un­ter Beobachtung der in der Gegenwart ab­laufenden Prozesse zu er­klären? Das vorliegende Buch beantwortet dem Leser diese und andere Fragen, indem es anhand unter­schiedlicher rezenter Sedimentationsräume über die jeweiligen physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse informiert, die dort ab­laufen und zur Bildung verschiedener Sedimentgesteine und -strukturen führen.
Kapitel 1 von 11 Kapiteln dieses Buches befasst sich mit dem Kreislauf der Gesteine und erläutert die für Laien etwas verwirrende Nomenklatur. Es wird ein Überblick über die Entstehung, den Transport und die Ablagerung von Sedimentpartikeln sowie im Wasser gelöste Stoffe vermittelt, außerdem werden Empfehlungen zur Darstellung sedimentologischer Beobachtungen gegeben.
Kap. 2 informiert über die Entstehung von Sedimentpartikeln durch mechanische oder chemische Verwitterung und durch biologische Prozesse, auch auf die Bildung von Böden wird eingegangen. Die nach der Ablagerung stattfindende Diagenese, die zur Entstehung eines Sedimentgesteins führt, wird erläutert.
In Kap. 3 wird die Entstehung von Gletschern, ihre Erosionsleistung und ihre Sedimentproduktion thematisiert, ebenso Massenbewegungen wie Felsstürze, Rutschungen oder Schlammströme im Gebirge, auch Vulkane und ihre Ablagerungen werden angesprochen.
Der weitaus größte Teil der Sedimentpartikel hat einen Wassertransport hinter sich, mit dem sich Kap. 4 auseinandersetzt. Insbesondere werden die hydraulischen Randbedingungen des laminaren und turbulenten Fließens sowie der Transport von schwebenden Partikeln und größeren Körnern angesprochen und auch die Bildung von Wellenrippeln und Sturmablagerungen.
In Kap. 5 werden insbesondere die Sedimenttypen des Flachlandes betrachtet und der Verlauf von Flüssen und ihre nach dem Verlassen des Gebirges bis zur Mündung in einen See oder in das Meer sukzessiv feinkörniger werdende Sedimentfracht interpretiert. Es wird ebenso über Flusstypen, sedimentologische Eigenschaften der Ablagerungsräume, typische Sedimentstrukturen und die Wechsel im Fließmuster informiert und abschließend über äolische Sedimente wie Löss und Flugsande mit typischen Dünenbildungen.
Kap. 6 widmet sich dem Schelfbereich. Angesprochen werden die verschiedenen Ablagerungsräume, sedimentologische Prozesse und resultierende morphlogische Strukturen an wellen- und gezeitendominierten Küsten sowie die Bildung und der Aufbau von Deltas.
In Kapitel 7 richtet sich die Aufmerksamkeit auf Prozesse und Sedimentalablagerungen zwischen Schelfkante und Kontinentalfuß. Thema sind die submarinen Cañons mit ihren Fließ- und Ablagerungsprozessen sowie submarine Rutschungen am Kontinentalabhang.
Kap. 8 fokussiert auf pelagische, auf der Tiefsee-Ebene abgelagerte Sedimente. Dargestellt wird speziell die Ablagerung der Schalenfragmente von plaktonischen und benthischen Organismen, angesprochen werden auch die Löslichkeit von CO2 im Meerwasser und Auftriebsströmungen.
Kap. 9 ist den Kabonatgesteinen gewidmet. Es werden die Karbonatminerale, ihre Geochemie und Komponenten in Kalksteinen angesprochen, ein Schwerpunkt bilden die hauptsächlich von Korallen in subtropischen bis tropischen Gebieten auf dem Schelf gebildeten Kalkplattformen.
Das Kap. 10 befasst sich mit Mineralen und Gesteinen, die beim Verdunsten von Wasser entstehen. Auf Ablagerungsbereiche wie abflusslose Seen im ariden Klimagürtel oder Meeren, die permanent oder zeitweilig keine hydraulische Verbindung mit dem Ozean haben, wird aufmerksam gemacht.
Im abschließenden Kap. 11 werden die lithofaziellen Besonderheiten eines Schichtenstapels angesprochen und die Methoden seiner stratigraphische Einstufung erläutert und ebenso begründet, warum eine Sediment­abfolge in Sequenzen unterteilt werden sollte, um die sedimentologische Dynamik in einem Ablagerungsraum rekonstruieren und interpretieren zu können.
Das Buch ist didaktisch gut und trotz des wissenschaftlichen Hintergrundes allgemein verständlich geschrieben. Die vielen Fotos und die graphisch hervorragend gestalteten anderen Abbildungen sind aussagekräftig und ergänzen anschaulich die Textpassagen. Das empfehlenswerte Buch richtet sich an Studenten der Geowissenschaften und ist auch allen naturkundlich Interessierten zu empfehlen, die wissen wollen, wie die zu Stein gewordenen sedimentologischen Archive zu lesen und zu interpretieren sind.

Benedikt Toussaint

Inhaltsverzeichnis top ↑

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


2 Entstehung von Sedimentpartikeln und Bodenbildung 37
2.1 Mechanische Verwitterung 37
2.2 Chemische Verwitterung 39
2.3 Verwitterung und Bodenbildung 42
2.4 Klima, Böden und Erosion – eine globale Perspektive 44


3 Gletscher, Massenbewegungen und vulkanische Ausbrüche 49
3.1 Gletscher – ihre Bildung und Bewegung 50
3.1.1 Erosion und Sedimentproduktion durch Gletscher 51
3.1.2 Gletscher und ihre Ablagerungen 52
3.2 Massenbewegungen 53
3.2.1 Sturzprozesse 54
3.2.2 Rutschungen 55
3.2.3 Schutt- und Schlammströme, Hangkriechen und Solifluktion 57
3.3 Vulkane und ihre Ablagerungen 60
3.3.1 Die Entstehung einer Vulkaneruption 60
3.3.2 Abfolge von vulkanischen Prozessen 61
3.3.3 Erste Prozesskette 62
3.3.4 Zweite Prozesskette 65
3.3.5 Datierung von Schichten und Massensterben wegen Vulkanausbrüchen 66


4 Sedimenttransport durch Wasser 69
4.1 Fließen von Wasser 69
4.1.1 Fließgeschwindigkeit 69
4.1.2 Laminares und turbulentes Fließen 70
4.1.3 Unteres und Oberes Fließregime 72
4.2 Gerichtete Strömung und Sedimenttransport 75
4.2.1 Der Widerstand des Untergrundes und das Stokes Gesetz 75
4.2.2 Mechanismen des Sedimenttransportes: Schwebend (Suspension), springend/hüpfend (Saltation) und rollend/gleitend 78
4.2.3 Transport von Ton- und Siltpartikeln: Schwebend bei laminarem Fließen 78
4.2.4 Transport von Sandkörnern: Saltierend bei turbulentem Fließen 80
4.2.5 Transport von Kies und Steinen: Rollend und schleppend bei turbulentem Fließen 80
4.2.6 Das Hjulström-Diagramm: Korngrößen-abhängiger Sedimenttransport im Überblick 83
4.3 Gerichtete Strömung und Ablagerung von Sediment 84
4.3.1 Tonpartikel: Ablagerung als feinlaminierte Lagen 86
4.3.2 Siltpartikel: Ablagerung als Kletterrippel 89
4.3.3 Sandpartikel: Bildung von Schichtformen und Sedimentstrukturen in Abhängigkeit vom Fließregime 89
4.3.4 Kies und Steine: Ablagerung im unteren und oberen Fließregime 92
4.4 Wellen 92
4.4.1 Eigenschaften von Wellen 92
4.4.2 Wellenbasis 96
4.4.3 Windseewellen, und Bildung von Wellenrippeln 97
4.4.4 Stürme und Bildung von Tempestiten 100


5 Flüsse, Seen und äolische Dünenfelder 103
5.1 Sedimentologische und geomorphologische Gliederung des Flachlands 103
5.2 Schuttfächer, Schuttschürzen und Megaschuttfächer 104
5.2.1 Schuttfächer und Schuttschürzen 104
5.2.2 Megaschuttfächer 106
5.3 Charakterisierung einer Flusslandschaft 109
5.3.1 Rinnengürtel und Flussrinne 109
5.3.2 Uferwall 111
5.3.3 Durchbruchsfächer 112
5.3.4 Überschwemmungsebene 112
5.4 Flusstypen und kontrollierende Faktoren 113
5.5 Sedimentologische Eigenschaften der unterschiedlichen Flusstypen 115
5.5.1 Verwilderte Flüsse 115
5.5.2 Mäandrierende Flüsse 118
5.5.3 Gerade Flüsse 122
5.5.4 Anastomosierende Flüsse 122
5.5.5 Zusammenstellung der unterschiedlichen Flusstypen 125
5.6 Seen 126
5.6.1 Insolationsbedingte Stratifikation des Seewassers 126
5.6.2 Eintrag und Verteilung der Sedimente im See 128
5.6.3 Bildung von Seewarven 130
5.7 Winde und die Bildung von äolischen Dünen 132
5.7.1 Sedimenttransport durch Winde 133
5.7.2 Windablagerungen 134


6 Ablagerungen im flachen Meer 143
6.1 Bathymetrische Gliederung 143
6.2 Wellendominierte Küste 144
6.2.1 Wellen und ihre Bildung 144
6.2.2 Morphologische und sedimentologische Gliederung einer wellendominierten Küste 146
6.2.3 Sedimentologische Prozesse und resultierende Strukturen an einer wellendominierten Küste 149
6.2.4 Zusammenfassung der wichtigsten Charakteristika einer wellendominierten Küste 158
6.3 Gezeitendominierte Küste 159
6.3.1 Gezeiten und ihre Bildung 159
6.3.2 Morphologische und sedimentologische Gliederung einer gezeitendominierten Küste 161
6.3.3 Sedimentologische Prozesse und daraus resultierende Strukturen an einer gezeitendominierten Küste 163
6.3.4 Wichtigste Sedimentstrukturen, die auf Gezeitenprozesse zurückgeführt werden 170
6.4 Flussdominierte Küste und Bildung eines Deltas 170
6.4.1 Einführung und Prozesse 170
6.4.2 Allgemeiner Aufbau und Verlagerung eines Deltas 172
6.4.3 Sedimentologische Abfolge eines fluss-, wellen- und gezeitendomierten Deltas 174
6.4.4 Zusammenfassung: Wichtigste Charakteristika von Deltas 176


7 Trübeströme und Turbidite 179
7.1 Geomorphologische und sedimentologische Übersicht 179
7.2 Rutschungen am Kontinentalhang und die Bildung von submarinen Schuttschürzen am Kontinentalfuß 181
7.3 Trübeströme: Entstehung, Transport und Ablagerung 182
7.3.1 Entstehung 182
7.3.2 Trübeströme hoher und geringer Dichte 183
7.3.3 Anatomie eines Trübestroms 183
7.4 Dynamische Entwicklung eines Trübestroms 185
7.4.1 Ablagerung von Trübeströmen und Bildung von Turbiditen 185
7.4.2 Weitere Sedimentstrukturen 189
7.5 Großmaßstäbliche Ablagerungsräume: Vom Canyon zum submarinen Schuttfächer 192
7.5.1 Im Canyon 192
7.5.2 Auf dem submarinen Schuttfächer 193
7.5.3 Bildung mächtiger Wechsellagerungen auf dem submarinen Schuttfächer 196
7.6 Dynamik eines submarinen Schuttfächers und Bildung von Sequenzen 197
7.7 Radiale und axiale Transportsysteme 199


8 Auf der Tiefsee-Ebene 203
8.1 Die pelagischen Sedimente 204
8.1.1 Tiefseeton 204
8.1.2 Kalkiger Tiefseeschlamm und Bildung von Mikrit 204
8.1.3 Kieseliger Tiefseeschlamm 207
8.1.4 Zusammenfassung 210
8.2 Marine Strömungen und Nährstoffzirkulation 213
8.2.1 Die thermohaline Zirkulation 213
8.2.2 Die Kalk-Kompensationstiefe (CCD) 214
8.2.3 Ablandige Winde und Bildung einer Auftriebsströmung (,upwelling’) 216
8.3 Globale Verteilung der Sedimente auf der Tiefsee-Ebene 218


9 Flachmarine Kalksteine 221
9.1 Die Karbonatminerale und Kalkpartikel 223
9.1.1 Geochemie der Karbonatminerale 223
9.1.2 Komponenten in Kalksteinen 226
9.2 Die Kalkplattform 233
9.2.1 Am Plattformrand: Wachstum von Korallen und Bildung eines Riffs 236
9.2.2 Am Plattformfuß: Ablagerung von Brekzien und Kalziturbiditen 236
9.2.3 Auf der Plattformschwelle: Bildung von Großrippeln 237
9.2.4 In der Lagune: Kalkschlamm mit Bioklasten und Onkoiden 237
9.2.5 Im Intertidal: Gezeiten und Umlagerung von Kalkschlamm in Prielen 238
9.2.6 Vom Intertidal zum Supratidal: Bildung von Salz und Lebensraum für Cyanobakterien 239
9.3 Ablagerungsräume auf einer Kalkplattform in der Übersicht 239
9.4 Bildung von Dolomit zwischen dem oberen Intertidal und dem unteren Supratidal 241
9.5 Beispiele von Kalkplattformen 246
9.5.1 Die Bahamas als Beispiel für eine gezeitendominierte Kalkfabrik 246
9.5.2 Die Westküste des Roten Meers als Beispiel für eine wellendominierte Kalkfabrik 246
9.6 Karbonatplattform mit Eintrag klastischer Partikel vom Festland 247
9.7 Epikontinentale Kalkplattform und Kalkrampe 249


10 Evaporite: Wo Wasser verdunstet 253
10.1 Die Evaporitminerale 254
10.2 Meerwasser-Evaporite: Das Sabkha Modell 256
10.3 Kontinentale Evaporite 259
10.4 Offenmarine Evaporite 262


11 Von der Lithofazies zur Sequenz- und Zyklostratigraphie 265
11.1 Stratigraphie 266
11.1.1 Superposition, Konkordanz und Diskordanz 266
11.1.2 Lithostratigraphie, Lithofazies und sedimentäre Architekturelemente 266
11.1.3 Biostratigraphie 267
11.1.4 Chrono- und Magnetostratigraphie 267
11.2 Transgression und Regression 272
11.2.1 Bildung regressiver und transgressiver Sedimentabfolgen 272
11.2.2 Mechanismen, welche die Bildung transgressiver und regressiver Sedimentabfolgen steuern 272
11.2.3 Verhältnis zwischen Bildung von Ablagerungsraum und Sedimentzufuhr 274
11.3 Sequenzstratigraphie 275
11.3.1 Bildung von ‚Systems Tracts‘ 275
11.3.2 Sedimentologische Abfolge von ‚Systems Tracts‘ 278
11.3.3 Sequenzstratigraphische Analyse als Hilfsmittel zur Korrelation von Schichtsequenzen 279
11.4 Zyklen und Zyklostratigraphie 283
11.4.1 Allozyklen und Autozyklen 283
11.4.2 Wilson-Zyklen, Milanković-Zyklen und Gezeitenzyklen 283
11.4.3 Die Mittelpleistozäne Übergangsphase 286


Literaturverzeichnis 289
Abkürzungsverzeichnis 293
Stichwortverzeichnis 295