'._('einklappen').'
 

Sedimentation

Unter Sedimentation bzw. Sedimentierung (von lat. sedimentum „Bodensatz“) versteht man das Ablagern oder Absetzen von Teilchen aus Flüssigkeiten oder Gasen unter dem Einfluss der Schwerkraft oder der Zentrifugalkraft. Bildet sich zuunterst eine Schicht von Schwebstoffen, so nennt man diese Bodensatz, Sediment oder (um Verwechslungen mit Sedimentgestein auszuschließen) Lockersediment (Lockergestein).



Grundlagen

Bei der Sedimentation schichten sich die abgelagerten Teilchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Sedimentationsgeschwindigkeiten (Absinkgeschwindigkeiten) nach ihrer Dichte und ihrer Größe. Die Teilchen mit größter Sedimentationsgeschwindigkeit lagern sich zuerst ab, liegen also zuunterst. Da die Sedimentationsgeschwindigkeit wesentlich von der Dichte bestimmt wird, können sich verschiedene Stoffe schichtweise getrennt ablagern, was auch dazu benutzt werden kann, die verschiedenen Stoffe eines Gemenges zu trennen (siehe Dekantieren). Wird nur ein Material abgelagert oder Materialien ähnlicher Dichte, lagern große Partikel schneller ab und liegen zuerst unten, während kleine Partikel oben liegen. Je größer also die Dichte ist, desto schneller sinkt der Stoff zu Boden. Bei aufgeschäumtem Material, beispielsweise eruptiven Bimssteinen, kann eine inverse Gradierung auftreten, kleinere Teilchen weisen dann eine höhere Sedimentationsgeschwindigkeit auf und lagern unten, während größere oben lagern.

Sedimentationsabfolge
Sedimentationsabfolge

Abfolge von Schiefer, Sandstein und Ölschiefer in der Stellarton-Formation (Oberes Karbon), nahe bei Thorburn, Nova Scotia, Canada

Michael C. Rygel

Natürliche Sedimente lassen sich nach ihrer Entstehung in drei Hauptgruppen unterteilen:

  • Klastische Sedimente (durch Wasser, Wind, Gletscher, Murgang usw. transportierte und so mechanisch geformte Partikel, z. B. Sand, Schotterbank, Sandbank)
  • Chemische Sedimente (durch chemische Prozesse aus wässrigen Lösungen durch Fällung ausgeschieden, z. B. Carbonate)
  • Biogene Sedimente (Ablagerungen von Organismen oder aus Organismenresten, z. B. Korallenriffe)

Neben der Unterteilung nach der Entstehung der geologischen Sedimente ist der Ablagerungsort eine weitere wichtige Einteilungsmöglichkeit, hier lassen sich fluviatile, limnische, marine, aeolische, glaziale und pyroklastische Sedimente voneinander abgrenzen. Herangeführt werden die Schwebstoffe im Falle einer natürlichen Sedimentation in der Regel durch Erosionsprozesse und hierbei vor allem durch fluviatilen Transport, welchen ihrerseits in der Regel eine Verwitterung des Ausgangsgesteins vorausgegangen ist. Je nach Entfernung zum Abtragungsort und der damit meist zunehmend geringeren Strömungsgeschwindigkeit, weist die Korngrößenverteilung der im Wasser mitgeführten Partikel deutliche Unterschiede auf. Hierbei gilt, dass die Korngröße der Partikel mit der Entfernung und einer absinkenden Strömungsgeschwindigkeit abnimmt, da die größten bzw. schwersten Partikel (Geschiebe) zuerst sedimentieren und die Strömung oft nicht mehr in der Lage ist diese vom Gewässergrund aufzuwirbeln. Besonders in stehenden Gewässern bilden diese Schwebstoffe durch gravitative Ablagerung Sedimentschichten aus, die zum Teil zur Altersbestimmung (Stratigraphie) verwendet werden. Dies liegt vor allem daran, dass hier im Gegensatz zu Fließgewässern keine Strömung mehr vorliegt und sich daher auch sehr kleine Partikel ablagern können. Zusätzlich zeigt die Sedimentation je nach Klimasystem oft ein unterschiedliches Muster im Jahresgang, da sich beispielsweise im Winter bei einem zugefroren Gewässer die feineren Teilchen absetzen. Somit entstehen, ähnlich den Jahresringen bei Bäumen, gröbere und feinere Schichten pro Jahr, welche als Warven bezeichnet werden. Diese schließen oft Lebewesen oder deren Spuren mit ein, welche sich im Zuge der Fossilisation zu Fossilien entwickeln können. Auch die Entstehungsbedingungen (Paläoklima) der einzelnen Schichten sind in diesen oft dokumentiert, weshalb Sedimente wichtige Klimaarchive darstellen. Besonders marine, flachmarine und seeische Ablagerungen haben diesbezüglich eine hohe Aussagekraft, weshalb sie auch das Hauptziel von klimatologischen Forschungsbohrungen darstellen.

Während durch fortschreitende Sedimentation die Mächtigkeit der Sedimente steigt, kann vor allem der steigende Druck in den tiefer liegenden Schichten weitere geologische Vorgänge auslösen. Die Diagenese bildet aus den Lockersedimenten die Sedimentgesteine. Einen Sonderfall stellt hierbei der Schnee dar, welcher ebenfalls geschichtet und unter Druckeinfluss zu Eis verdichtet werden kann. Hält dieser Effekt über mehrere Jahre an, so kann dies zur Ausbildung eines Gletschers führen.

(Quelle: Wikipedia: Der Text ist unter der Lizenz „Creative Commons Attribution/Share Alike“ verfügbar)

Sedimentation
Sedimentation

Sedimentationsabfolge Keuperkies (grit) am Berg Hoheleite, Uetteroda, Werratal, Wartburgkreis, Thüringen

Metilsteiner
Sedimente
Sedimente

Feinstkörnige Sedimente am Glacial Lake
Missoula, Montana, USA Qfl247 (talk)

Qfl247 (talk)

Literatur

  • Füchtbauer, H., 1988; Sedimente und Sedimentgesteine. 4. Auflage. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, S. 78.
  • Murawski, H., 1983; Geologisches Wörterbuch. 8. Auflage. Ferd. Emke Verlag, Stuttgart, S. 131.
  • Nichols, G., 2009; Sedimentology and Stratigraphy, Wiley-Blackwell, ISBN 978-1-4051-3592-4, 432 S.
  • Schäfer, A., 2004; Klastische Sedimente. Fazies und Sequenzstratigraphie. Elsevier, Spektrum Akademischer Verlag, ISBN 3-8274-1351-6.
  • Tucker, M., 1985; Einführung in die Sedimentpetrologie. Enke, Stuttgart, ISBN 3-432-94781-X.

S.a. > Sediment, Sedimentationszyklen, Marine Sedimente, Sedimentbecken, Sedimentabfolge, Mud Mound, Schlämmung, Progradieren, Sedimentäre Gesteine


Einordnung