Sedimentgesteine

Sedimentgesteine bilden sich an oder nahe der Erdoberfläche aus akkumulierten Sedimenten, und da sie Fossilien und Ablagerungsmerkmale bewahren, sind sie das primäre Archiv der Oberflächengeschichte der Erde.

Definition

Ein Sedimentgestein ist ein Gestein, das an der Erdoberfläche durch die Ablagerung und Lithifizierung von Verwitterungsprodukten, Mineralausfällungen oder organischem Material gebildet wird, hauptsächlich unterteilt in klastische, chemische und biochemische Typen.

Scope

Dieses Thema führt Sedimentgesteine aus einer allgemein-geologischen Perspektive ein: die Hauptklassen klastischer, chemischer und biochemischer Gesteine, die Prozesse der Ablagerung, Kompaktion und Zementation, die Sediment in Gestein umwandeln, und die Merkmale, die diese Gesteine zum Zeugnis vergangener Umwelten machen. Eine detaillierte stratigraphische Interpretation wird unter Sedimentologie und Stratigraphie behandelt.

Core questions

• Was sind die Hauptklassen von Sedimentgesteinen?
• Wie wird loses Sediment zu festem Gestein?
• Warum bewahren Sedimentgesteine Fossilien und Aufzeichnungen vergangener Umwelten?

Key theories

Klastische, chemische und biochemische Klassifikation

Sedimentgesteine werden nach ihrer Entstehung gruppiert: klastische Gesteine aus physikalischen Fragmenten, chemische Gesteine aus Mineralien, die aus Lösungen ausgefällt wurden, und biochemische Gesteine aus den Überresten von Organismen, jeweils mit charakteristischen Texturen und Komponenten.

Lithifizierung

Loses Sediment wird durch Kompaktion unter Überlagerung und Zementation durch in den Porenräumen ausgefällte Minerale zu Gestein, eine Reihe diagenetischer Prozesse, die auch Porosität und Permeabilität reduzieren.

Mechanisms

Verwitterung und Erosion erzeugen Partikel und gelöste Ionen, die transportiert und abgelagert werden. Die Überlagerung verdichtet das Sediment und treibt Wasser aus, während aus Porenflüssigkeiten ausfallende Minerale die Körner miteinander verkitten. Chemische und biochemische Gesteine bilden sich dort, wo Minerale direkt aus Wasser ausfallen oder sich aus Organismen ansammeln. Sedimentstrukturen und Fossilien, die während der Ablagerung entstanden sind, bleiben durch Lithifizierung erhalten.

Clinical relevance

Sedimentgesteine enthalten nahezu alles Öl, Gas, Kohle und Grundwasser, beherbergen viele Evaporit-, Phosphat- und Eisenerzressourcen und liefern die fossilen und Umweltaufzeichnungen, die zur Rekonstruktion vergangenen Lebens, Klimas und Meeresspiegels verwendet werden.

History

Die systematische Untersuchung von Sedimentgesteinen entwickelte sich aus der Stratigraphie des neunzehnten Jahrhunderts und der Petrographie des zwanzigsten Jahrhunderts. Klassifikationsschemata wie das von Folk, zusammen mit Prozessstudien moderner Sedimente, etablierten das moderne Verständnis, wie diese Gesteine entstehen und was sie aufzeichnen.

Key figures

• Robert L. Folk
• Robert Siever
• Johannes Walther

Seminal works

• folk1974
• boggs2014

Frequently asked questions

Warum werden die meisten Fossilien in Sedimentgesteinen gefunden?

Sedimentgesteine bilden sich an der Oberfläche aus Sedimenten, die Organismen sanft bedecken, und ihre relativ niedrigen Temperaturen und Drücke bewahren Überreste und Spuren, die durch die Hitze und Verformung, die bei der Bildung von magmatischen und metamorphen Gesteinen auftreten, zerstört würden.