Sedi 8: Deltas und Ästuare • Delta-Typen • Ablagerungsprozesse und Faziesassoziationen • Ästuare
Fluviatile Bodenfracht >> Mündungsbarre
Fluviatile Schwebfracht >> • marin: Oberflächenströmung,
Tonpartikel koagulieren • lakustrin: Oberflächen-,
Zwischen- oder Unterströmung je nach Dichte (% Suspension und Temperatur)
Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden.
Mass flows
Delta front
In marinen Deltas: bioturbat! In Seen oft anoxisch
sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß - Delta
Bodenfracht (bed load): Mündungsbarre (mouth bar)
Schwebfracht (suspended load): Prodelta
sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß - Delta
Schwebfracht (suspended load): Eintrag als Suspensionswolke
Mississippi-Delta
Einzelkorntransport - Massenkorntransport
0 % Sedimentfracht 100 %
40 % 80 %
Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport
τ = η du dy
τ = η + τ0 du dy
τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität
du = „Schergeschwindigkeit“ dy
τ 0 = Fließgrenze, „Mindestscherspannung“
Newtonsche Flüssigkeiten vs. Bingham Flüssigkeiten „normales“ Fließverhalten „sprunghaftes“ Fließverhalten
Sedimenttransport: Was ist fluviatil?
Rückblick!!!
Einzelkorntransport - Massenkorntransport
0 % Sedimentfracht 100 %
40 % 80 %
Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport
τ = η du dy
τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität
du = „Schergeschwindigkeit“ dy
Newtonsche Flüssigkeiten Gesetz nach Stokes
Sedimenttransport: Fluß - Delta
Bodenfracht Suspensionsfracht:
D1 - D2 _____ 18η
V = g*r²
v = Sinkgeschwindigkeit g = Erdbeschleunigung r = Teilchendurchmesser D1 = Reindichte Sediments D2 = Dichte Transportmedium η = dynamische Viskosität
Fluviatile Bodenfracht : • migrierende Dünenfelder
Fluviatile Schwebfracht: • Sedimentation aus Suspension • Oberflächenströmung =
Transport über große Distanzen • Tonpartikel koagulieren = raschere Sedimentatio
Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden.
Sedimenttransport: Fluß - Delta
allgemeiner Aufbau eines Deltas
Deltaebene (Delta topset) Deltafront (Delta foreset) Prodelta (Delta bottomset)
allgemeiner Aufbau: • Deltaebene (Delta topset): Verteilerrinnen-Überflutungsebene , flache Lagerung, Bewuchs – Kohlebildung möglich, „fluviatiler Transport“ • Deltafront (Delta foreset): sandig, Inklination 1-2°, migrierende Dünenfelder • Prodelta (Delta bottomset): tonig-siltig, flache Lagerung, Suspension
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)
Spezielle Sedimentologie: Fazies fluviatiler Sedimente
Reineck & Singh (1986)
2. Sedimenttransport, Sediment- und Schichtungstypen
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)
• Deltafront (Delta foreset): Sandstein, Rippel-Schichtung dominierend, Bioturbation
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset)
Reineck & Singh (1986)
Transportrichtung
lentikulare Gefüge (Linsenschichtung)
wellige Wechselschichtung
allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset)
Linsenschichtung wellige Wechselschichtung Flaserschichtung
proximal distal
• Prodelta (Delta bottomset): Tone-Silte, horizontal laminiert, Bioturbation
Profil durch die spätpleistozän-holozänen Ablagerungen des Mekong-Deltas, anhand von drei Bohrungen (aus Schäfer 2005, nach Ta et al. 2002)
Deltakörper entsteht durch Progradation
Klassifikation von Deltas
Bhattacharya & Walker (1992)
Wellen-, Fluss- und Tiden-dominierte Deltas
Das Nil-Delta mit Wellen-dominierter Küste, 2 großen tributären Kanälen und Küstenlagunen:
• fluviatiler Eintrag
• Küstenlängstransport
Deltaebenen mit Mooren sind wichtige Kohle-Bildner: paralische Fazies!
2 km 2 km
Das Rhone-Delta mit Wellen-dominierter Küste und Küstenlagunen:
• fluviatiler Eintrag
• Küstenlängstransport
Reading & Collinson 1996
7 km
Nach Gould 1970, aus Schäfer 2005
Das Fluss-dominierte Delta des Mississippi: Auf der Deltaebene sind die tributären Kanäle mit hohen Uferdämmen, dazwischen Küstensümpfe, Brackwasserseen und vom Meer überflutete Bereiche
4,6 ka
3,5 - 4,6 ka 2,8 - 3,5 ka
1 - 2,8 ka
0,3 - 1 ka
0,5 – 0,75 ka
< 550 a
Entwicklung des M-Deltas (Wikipedia)
Quelle: oceanworld.tamu.edu
cm
Globale Variation der Gezeiten-Amplituden auf dem offenen Ozean – nahe der Küste treten lokal Gezeiten von > 10 m auf!
Die Tiden-dominierten Delta-Systeme des Ganges und des Amazonas bei Flut dringen Salzwassermassen weit die tributären Kanäle hinauf, das Flusswasser unterschichtend
Gezeitenwelle (tidal bore) reist bis zu 600 km den Amazonas hinauf (Quelle: psfk.com)
Coarse-grained deltas: • fan delta • braid delta
Quelle: U. Utrecht
Lakustrines Braid-Delta
Gilbert-Delta im Wushe-Stausee; horizontale Lineation: Wasserstands-marken! (www2.ce.ntu.edu.tw)
10 km
Reinson 1992, in Reading 1996
Ästuare: a) Bei Meerestrans-
gression versunkene Flusstäler
b) Fluss mit geringer Sedimentführung mündet in makrotidale Küste
Wellen-dominiertes Ästuar
Port Hacking Estuary, Australia (photo J. Bar)
Tiden-dominiertes Ästuar
Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas
Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas: konvolute Gefüge