Marine Sedimente und Stratigraphie

Von Flugstaub bis zu Planktonskeletten bildet das Material, das sich auf dem Meeresboden ablagert, geschichtete Ablagerungen, deren Zusammensetzung und Abfolge die Geschichte des Ozeans, des Klimas und des Lebens aufzeichnen.

Definition

Marine Sedimente sind die unverfestigten Partikel, die sich auf dem Meeresboden aus biologischen, terrestrischen, chemischen und extraterrestrischen Quellen ansammeln; Stratigraphie ist die Untersuchung ihrer Schichtung und der chronologischen Aufzeichnung, die sie liefert.

Scope

Dieses Thema behandelt die Haupttypen mariner Sedimente – terrigene, biogene, hydrogenogene und kosmogene – deren Quellen und Transport, die Faktoren, die ihre Verteilung auf dem Meeresboden steuern, die Prozesse der Akkumulation und Diagenese sowie die stratigraphische Interpretation geschichteter Tiefseeablagerungen.

Core questions

• Was sind die Haupttypen und Quellen mariner Sedimente?
• Welche Faktoren steuern, wo sich verschiedene Sedimenttypen auf dem Meeresboden ansammeln?
• Wie entstehen biogene Schlämme, und warum sind sie durch Tiefe und Chemie begrenzt?
• Wie wird die geschichtete Sedimentaufzeichnung datiert und stratigraphisch interpretiert?

Key theories

Sedimentherkunft und -verteilung

Der Sedimenttyp spiegelt das Gleichgewicht der Einträge vom Land, der biologischen Produktivität und der Meerwasserchemie wider, sodass grobes terrigenes Material die Ränder dominiert, während feine Tone und biogene Schlämme die Tiefsee bedecken.

Kalziumkarbonat-Kompensationstiefe

Unterhalb einer Tiefe, in der die Auflösung die Zufuhr übersteigt, lösen sich Kalziumkarbonatschalen vor der Ablagerung auf, sodass kalkhaltige Schlämme auf flachere Meeresböden beschränkt sind, während kieselhaltige und tonige Ablagerungen tiefere Becken dominieren.

Mechanisms

Partikel erreichen den Meeresboden über Flüsse und Wind (terrigene), durch absinkende Planktonreste (biogene), durch Ausfällung aus Meerwasser (hydrogenogene) und aus dem Weltraum (kosmogene); ihre Verteilung hängt von Zufuhr, Produktivität und Auflösung ab. Kalkhaltige Schalen lösen sich unterhalb der Kalziumkarbonat-Kompensationstiefe auf, und sich ansammelnde Schichten werden während der Versenkung zunehmend verdichtet und chemisch verändert.

Clinical relevance

Marine Sedimente beherbergen Kohlenwasserstoff- und Mineralressourcen, zeichnen submarine Gefahren wie Trübeströme auf und bewahren die Mikrofossilien- und geochemischen Archive, die Rekonstruktionen vergangener Klima- und Ozeanbedingungen untermauern.

History

Die Klassifizierung von Tiefseesedimenten geht auf John Murrays Analysen von Proben der Challenger-Expedition im späten neunzehnten Jahrhundert zurück; Kernbohrungen und wissenschaftliche Ozeanbohrungen im zwanzigsten Jahrhundert verfeinerten das Verständnis der Sedimentverteilung, der Kalziumkarbonat-Kompensationstiefe und der Tiefseestratigraphie.

Key figures

• John Murray
• Wolfgang Berger
• Eugen Seibold

Seminal works

• seiboldBerger2017
• kennett1982

Frequently asked questions

Was ist ein Tiefseeschlamm?

Ein Schlamm ist ein feines Tiefseesediment, das größtenteils aus den mikroskopischen Schalen von Plankton besteht und je nachdem, ob diese Schalen aus Kalziumkarbonat oder Siliziumdioxid bestehen, als kalkhaltig oder kieselhaltig klassifiziert wird.

Warum gibt es im tiefsten Ozean wenig Kalziumkarbonat?

Unterhalb der Kalziumkarbonat-Kompensationstiefe löst Meerwasser Kalziumkarbonat schneller auf, als es ankommt, sodass sich Karbonatschalen auflösen, bevor sie sich ansammeln können, wodurch stattdessen Tone und kieselhaltige Reste zurückbleiben.